מה הופך מחסומי שטפון להתקנה מהירה לאידיאליים לפרויקטים חופיים?

نشر מהיר והתקנה קלה בסביבות חופיות שבהן הזמן קריטי

האתגר של עונת הסערות: למה מהירות חשובה בגיבוי שטפונות חופיים

זמן הוא הכל עבור מהנדסי חוף שמסבים הגנות מפני שיטפונות לפני שהסערות פוקדות. לפי הדוח האחרון של FEMA משנת 2023, כשלושה רבעים מכל נזקי השיטפון מתרחשים רק בשני הימים הראשונים לאחר עליית המים. כלומר, כל עיכוב קטן בהצבת המחסומים עלול לשלש את עלות תיקון הבניינים בהמשך. הקמה מהירה נעשית הכרח מוחלט גם באstuאריות. אזוריים אלו מאופיינים בתבניות גאות-שבית מורכבות שנותנות לעובדים לעיתים פחות מיום שלם להכנה. וכשהגאות המלכותית מגיעה, רמות המים ממשיכות לעלות במהירות שמעליכולתה של מרבית ההגנות המסורתיות להתמודד איתה. הלחץ על צוותי ההנדסה גדל עם כל דקה שעוברת, כשעומדים במרוץ נגד השעון של הטבע.

איך מחסומי שיטפון עצמיים יציבים ומופעלים על ידי מים מבטלים צורך במכשור כבד

גדרות שיטפון שמיצבות את עצמן פועלות אחרת ממה שרוב האנשים מצפים. במקום להסתמך על מנופים גדולים או נקודות עיגון, מערכות אלו משתמשות בכוח המים עצמו. ברגע שהמים נוגעים בחלק התחתון של המחסום, חתימות מיוחדות בתוך המחסום מתחילות להתפשט החוצה. תהליך זה יוצר את מה שנקרא אפקט נעילה הידראולית, שמגדיל את יציבות המערכת אפילו כשמשיברי השיטפון מחמירים. הדבר המרשים בעיצוב הזה הוא שהוא מפחית באופן חד עצרתי מספר בעיות בעת ובעונה אחת. אין צורך בחפירה באדמה לצורך יסודות, אין צורך במכונות כבדות שמפריעות לאזורים חופיים רגישים, ובוודאי שאין צורך לחכות ימים להתקנה. לפי מחקר שפורסם בשנה שעברה בכתב העת Coastal Engineering Journal, עובדים הצליחו להרכיב 300 רגל של מחסום בתוך פחות משעה, עם רק ארבעה אנשים מעורבים. זה מהפך בהשוואה לגישות המסורתיות, שכן הן בדרך כלל דורשות יותר ממונה שמונה שעות להשלמתן.

מקרה לדוגמה: ריסוי מהיר של מחסומי שיטפון בנמל גנטופטה/סקובשובדה במהלך נטיעת עמודים

במהלך החיזוק של הספינה בסקובשובדה בנמל בשנת 2023, סכמו גלי שפל עולים על ציוד בנייה שנמצא מתחת למים. בתגובה, הציבו מהנדסים מחסומים מודולריים נגד שיטפון על פני קרקעית ים לא שטוחה, תוך 2.5 שעות מרגע קבלת התראת סערה. המערכת הצליחה:

• להתאים את צורתה סביב מתקני נטיעה פעילים
• לעמוד ב-14 שעות של שטיפה מareas מareas
• נפרקה לאחר מכן ושימשה בשנית בשלושה שלבים נוספים של הפרויקט

למרות גלי שבר בגובה 2.1 מטר, הנמל לא חווה השהיות, וחסך כ-740,000 דולר בהפסדי עיכובים (Ponemon 2023).

עיצוב מודולרי וניתן לשימוש חוזר להתאמה למורפולוגיות חופים מורכבות

התמודדות עם אתגרי קו חוף לא קבוע ותצורות נמל

באזורים חופיים יש מגוון של שינויים טריפיים בטופוגרפיה – חניורים לאורך החוף, סלעים מחודדים הניצבים מהמים, ומבנים מורכבים של דוקים. כאן מפגינים גדרות الفילוג מודולריות את יתרונן האמיתי. למערכות אלו יש חלקים שניתן להרכיב בדרכים שונות, כך שיתאימו לצורות לא שגרתיות ללא צורך בחלקים מיוחדים יקרים לכל מצב. שערים למרינות או מקומות שבהם נהרות נפגשים עם הים? אין בעיה. הדרך שבה החלקים מחוברים עוצרת את חדירת המים, ובגלל שניתן להשתמש בהם שוב ושוב, הקבלנים יכולים להעביר אותם עונה אחרי עונה בהתאם לצורך בפרויקטים שצריכים הגנה. גמישות היא מאוד חשובה באזורים קרוב לחוף, מכיוון שבניות קבועות רגילות נוטות להתפורר כשעומדות בפני שחיקה מתמדת מהגלים או שינויים בתנועת המים לאורך זמן.

חומרים עמידים: אלומיניום לים ופלדה עמידה בפני קורוזיה לשימוש חוזר לטווח ארוך

חשיפה למים מלוחים דורשת חומרים עמידים בפני קורוזיה ועייפות מכנית. אלומיניום מדרגת ים מספק יחס כוח-למשקל גבוה ועומד בפני פיצוץ ופירוק גלווני, בעוד רכיבי פלדה עמידים בפני קורוזיה עם שכבות הגנה מבטיחים אמינות עגינה לאורך זמן. יחד, הם מספקים:

• חיים ממושכים : מחסומים נשארים תפקודיים יותר מ-15 שנה, גם בסביבות בעלות מלח גבוה
• הקטנת תחזוקה : שכבת הגנה מפחיתה אבנית ומונעת עלויות תחזוקה
• קיימות : מערכות ניתנות לשימוש חוזר ומפחיתות פסולת בנייה ב-70% בהשוואה לחלופות חד-פעמיות

שילוב החומרים הזה תומך בהצבאות חוזרות במהלך עונות הסערות ומתאים לעקרונות כלכלה סיבובית בתכנון עמידות חופית.

ביצועים מוכחים נגד גלי שטף, סופות ורטייה ממושכת במים

הגנה על תשתיות קריטיות במהלך אירועים של שיטפון חופי ממושך

כאשר שיטפונות נמשכים ימים אחדים לאחר השני, הם פוגעים קשות בתשתיות החיוניות שלנו. הנזק מצטבר עם הזמן מכיוון שדברים מחלידים מהר יותר ולחץ המים מתחיל להשפיע על דברים כמו תחנות משנה חשמליות, מתקני טיפול בשפכים ומערכות כבישים. עם זאת, הגנות מודרניות מפני שיטפונות פועלות אחרת. מחסומי מים מתקדמים אלו כוללים שכבות מרובות החותמות בצורה הדוקה נגד מים תוך התפלגות המשקל על פני השטח שלהם. זה עוזר למנוע מריסויים להיסחף ולשמור על מים מלוחים מחדירה לאזורים רגישים. שמירה על שלמותם של מערכות אלו גם כאשר הן טבועות לתקופות ארוכות חוסכת לחברות כמויות גדולות של כסף. לפי מחקר של מכון פונימן משנת 2023, עסקים מוציאים בדרך כלל כ-740 אלף דולר בכל פעם שמתרחשת הפסקת חשמל עקב שיטפון. מעבר לגורם הכספי, אמצעי ההגנה האלה גם מבטיחים שהאורות ישארו דלוקים, הברזים ימשיכו לפעול, והאנשים יוכלו להמשיך לתקשר גם כשנושבת אסירת.

אמינות בשטח: 92% זמינות לאחר שיתוק של 72 שעות (ניסויים בשטח, 2023)

הבדיקות שנערכו בשנה שעברה הראו שחומות الفيضן מודרניות נשארו תפקודיות בכ-92% מהזמן גם לאחר שהצטופו במים מלוחים למשך שלושה ימים רצופים. עמידות שכזו חשובה במיוחד למקומות בחופים הפונים לסערות. הסיבה להצלחת החומות? הן בנויות מאלloys מתכת מיוחדות שתוכננו לתנאי ים קשים, ומכילות צירים שזזים עם הגלים במקום להתנגד להם. בהשוואה לשקים ממולאים בחול מהדור הקודם, מערכות חדשות אלו עולות עליהן בכ-שלושה פעמים מבחינת משך התפוקה במהלך סימולציות של גלי שיטפון. לאזורים שבהם אנשים אינם יכולים פשוט לאגור את חפציהם ולצאת כשהסערה מגיעה, הגנה אמינה שכזו יוצרת הבדל משמעותי, במיוחד כשקהילות זקוקות לאמצעי הגנה שיעמדו איתן במשך מספר ימים רצופים.

יעילות עלות וקיימות של מערכות חומות שיטפון ניתנות לשימוש חוזר

מחסומי שיטפון שניתן להשתמש בהם שוב ושוב מביאים יתרונות אמיתיים הן כלכלית והן סביבתיות בשמירה על חופים. יוצרות מחומרים כמו אלומיניום מדרגה ימית או פלדה מיוחדת שמתגוננת מפני חלודה, יחידות מודולריות אלו עולות בקנה אחד עם פריסות רבות, מה שאומר שאין צורך להמשיך ולרכוש פתרונות זמניים בכל פעם שיש סערה. גם המספרים מספרים סיפור משכנע. לפי מחקר שפורסם בכתב העת 'הנדסת חוף' בשנה שעברה, מערכת ניתנת לשימוש חוזר אחת יכולה לצמצם את העלויות לטווח ארוך ב-60 עד 80 אחוז בהשוואה לאפשרויות חד-פעמיות שמושלכות לאחר כל אירוע שיטפון. במראה sustainability, מחסומים אלו נשארים תפקודיים לאורך עשורים, ונבנים עם כמות גדולה של חומרים מחזירים. חלקים מרובים מאלומיניום מכילים למעשה כ-70 עד 95 אחוז חומר מוחזר, ובכך מקטינים את הדפוס הפחמני שלהם לחצי בהשוואה לבנייה מסורתית מבטון. בנוסף, dado שהם קלים יותר, הובלתם לפני פריסה יוצרת פחות פליטות. מנקודת מבט של אדם הנושא באחריות על הגנות חופיות, השקעה במערכות ניתנות לשימוש חוזר אלו היא הגיונית במספר רמות. הן עוזרות לאזן תקציבים תוך בניית הגנה טובה יותר מפני השפעות האקלים ובעלות אמיתית על הסביבה.