Bildende Kunst

Wie Ingenieure Überschwemmungen stoppen: High-Tech-Lösungen

Jedes Jahr wird eine Gemeinde in einem Teil der Welt von katastrophalen Überschwemmungen zerstört. Küstenregionen sind auf den historischen Ebenen des Hurrikans Harvey, des Hurrikans Sandy, des Hurrikans Florenz und des Hurrikans Katrina anfällig für Zerstörungen. Tiefland in der Nähe von Flüssen und Seen ist ebenfalls gefährdet. In der Tat kann es überall dort zu Überschwemmungen kommen, wo es regnet.

Mit dem Wachstum der Städte werden Überschwemmungen häufiger, da die städtische Infrastruktur den Entwässerungsbedarf von gepflastertem Land nicht decken kann. Flache, hoch entwickelte Gebiete wie Houston, Texas lassen das Wasser nirgendwo hin. Der vorhergesagte Anstieg des Meeresspiegels gefährdet Straßen, Gebäude und U-Bahn-Tunnel in Küstenstädten wie Manhattan. Darüber hinaus sind alternde Dämme und Deiche anfällig für Ausfälle, was zu der Art von Verwüstung führt, die New Orleans nach dem Hurrikan Katrina erlebte.

Es gibt jedoch Hoffnung. In Japan, England, den Niederlanden und anderen tiefer gelegenen Ländern haben Architekten und Bauingenieure vielversprechende Technologien für den Hochwasserschutz entwickelt – und ja, Ingenieurwesen kann schön sein. Ein Blick auf die Barriere in der Themse und Sie würden denken, sie wurde von einem mit dem Pritzker-Preis ausgezeichneten modernen Architekten entworfen.

 

Die Themse-Barriere in England

Mike Hewitt / Getty Images (beschnitten)

In England entwarfen die Ingenieure eine innovative bewegliche Hochwassersperre, um Überschwemmungen entlang der Themse zu verhindern. Die Wassertore an der Themse-Barriere aus hohlem Stahl bleiben normalerweise offen, damit Schiffe durchfahren können. Bei Bedarf drehen sich die Wassertore dann zu, um den Wasserfluss zu stoppen und den Pegel der Themse sicher zu halten.

Die glänzenden, stahlverkleideten Schalen beherbergen die hydraulischen Kipphebel, die die riesigen Torarme drehen, um die Tore zu öffnen und zu schließen. Eine teilweise „Unterlaufposition“ lässt etwas Wasser unter die Barriere fließen.

Die Thames Barrier Gates wurden zwischen 1974 und 1984 gebaut und wurden geschlossen, um Überschwemmungen mehr als 100 Mal zu verhindern.

 

Wassertore in Japan

Chikako Nobuhara / Getty Images (beschnitten)

Der von Wasser umgebene Inselstaat Japan hat eine lange Geschichte von Überschwemmungen. Besonders gefährdet sind Gebiete an der Küste und entlang der schnell fließenden Flüsse Japans. Um diese Regionen zu schützen, haben die Ingenieure des Landes ein komplexes System von Kanälen und Schleusentorschlössern entwickelt .

Nach einer katastrophalen Flut im Jahr 1910 begann Japan nach Wegen zu suchen, um das Tiefland im Kita-Teil von Tokio zu schützen. Das malerische Iwabuchi Floodgate oder Akasuimon (Rotes Schleusentor) wurde 1924 von Akira Aoyama entworfen, einem japanischen Architekten, der auch am Panamakanal arbeitete. Das Rote Schleusentor wurde 1982 stillgelegt, bleibt aber ein beeindruckender Anblick. Das neue Schloss mit quadratischen Wachtürmen auf hohen Stielen erhebt sich hinter dem alten.

Automatisierte „Aqua-Drive“ -Motoren treiben viele der Wassertore im hochwassergefährdeten Japan an. Der Wasserdruck erzeugt eine Kraft, die die Tore nach Bedarf öffnet und schließt. Hydraulikmotoren benötigen zum Betrieb keinen Strom und sind daher nicht von Stromausfällen betroffen, die bei Stürmen auftreten können.

 

Oosterscheldekering in den Niederlanden

Philippe Clement / Naturbildbibliothek / Getty Images

Die Niederlande oder Holland haben immer gegen das Meer gekämpft. Da 60 Prozent der Bevölkerung unter dem Meeresspiegel leben, sind zuverlässige Hochwasserschutzsysteme unerlässlich. Zwischen 1950 und 1997 bauten die Niederländer Deltawerken , ein ausgeklügeltes Netzwerk aus Dämmen, Schleusen, Schleusen, Deichen und Sturmflutschutzwänden.

Eines der beeindruckendsten Deltaworks-Projekte ist die Eastern Scheldt Storm Surge Barrier oder die Oosterschelde . Anstatt einen konventionellen Damm zu bauen, bauten die Holländer die Barriere mit beweglichen Toren.

Nach 1986, als die Oosterscheldekering ( kering means barriere) abgeschlossen war, wurde die Gezeitenhöhe von 3,40 Metern auf 3,25 Meter reduziert.

 

Die Maeslant Storm Surge Barrier in den Niederlanden

Mischa Keijser / Getty Images (beschnitten)

Ein weiteres Beispiel für Hollands Deltaworks ist das Maeslantkering oder Maeslant Storm Surge Barrier auf der Wasserstraße Nieuwe Waterweg zwischen den Städten Hoek van Holland und Maassluis in den Niederlanden.

Die 1997 fertiggestellte Maeslant Storm Surge Barrier ist eine der größten beweglichen Strukturen der Welt. Wenn das Wasser steigt, sch
ließen sich die Computerwände und Wasser füllt die Tanks entlang der Barriere. Das Gewicht des Wassers drückt die Wände fest nach unten und verhindert, dass Wasser hindurchgeht.

 

Das Hagestein-Wehr in den Niederlanden

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Das Hagestein-Wehr wurde um 1960 fertiggestellt und ist eines von drei beweglichen Wehre oder Dämmen entlang des Rheins in den Niederlanden. Das Hagestein-Wehr hat zwei riesige Bogentore, um das Wasser zu kontrollieren und Strom am Lek in der Nähe des Dorfes Hagestein zu erzeugen. Die 54 Meter langen, schwenkbaren Visiertore sind mit Betonpfeilern verbunden. Die Tore sind in der oberen Position gespeichert. Sie drehen sich nach unten, um den Kanal zu schließen.

Dämme und Wasserbarrieren wie Hagestein Weir sind zu Vorbildern für Wasserleitungsingenieure auf der ganzen Welt geworden. Hurrikanbarrieren in den Vereinigten Staaten haben lange Zeit Tore benutzt, um Überschwemmungen zu mildern. Zum Beispiel verwendete die Fox Point Hurricane Barrier in Rhode Island drei Tore, fünf Pumpen und eine Reihe von Dämmen, um Providence, Rhode Island, nach dem starken Anstieg von Hurricane Sandy im Jahr 2012 zu schützen.

 

MOSE in Venedig

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Venedig, Italien, ist mit seinen berühmten Kanälen und berühmten Gondeln eine bekannte wässrige Umgebung. Die globale Erwärmung bedroht ihre Existenz. Seit den 1980er Jahren gießen Beamte Geld in die

Modulo Sperimentale Elettromeccanico oder MOSE-Projekt, eine Reihe von 78 Barrieren, die gemeinsam oder unabhängig über die Lagunenöffnung steigen und das steigende Wasser der Adria drosseln können.

Das experimentelle elektromechanische Modul wurde 2003 mit dem Bau begonnen. Sedimente und korrodierte Scharniere sind bereits vor der vollständigen Implementierung problematisch geworden.

 

Alternative zu Sandsäcken

Mark Williamson / Getty Images (beschnitten)

Der Fluss Eden im Norden Englands neigt dazu, seine Ufer zu überfluten, und die Stadt Appleby-in-Westmorland machte sich daran, ihn mit einer bescheidenen Barriere zu kontrollieren, die leicht angehoben und abgesenkt werden konnte.

In den Vereinigten Staaten umfassen Lösungen für potenzielle Überschwemmungen häufig sandgestapelte Sandsäcke, schwere Maschinen, die Sanddünen an den Stränden des Ozeans erzeugen, und provisorische Deiche, die in Panik gebaut werden. Andere Länder beziehen Technologie einfacher in ihre Baupläne ein. Können US-amerikanische technische Lösungen für den Hochwasserschutz Hightech sein?

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