Переосмысление защиты от цунами

Тщательное проектирование низких, покрытых растительностью холмов вдоль береговой линии может смягчить риски цунами при меньшем нарушении жизни в прибрежных районах и более низких затратах по сравнению с морскими дамбами.

При обеспечении готовности к цунами оказывается, что сила может быть в красоте. Ряд зеленых холмов, стратегически расположенных вдоль береговой линии, может помочь предотвратить разрушения от цунами, сохраняя при этом вид на океан и доступ к берегу. Для некоторых населенных пунктов они могут предложить лучший вариант, чем возвышающиеся морские стены.

Защита от цунами в парках

Таковы выводы рецензируемой работы группы исследователей, которые пытались количественно определить, как волны цунами различной высоты взаимодействуют с насыпями различного размера и формы, расположенными у кромки воды. Результаты исследования были опубликованы 4 мая 2020 года в журнале "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Гигантские морские дамбы являются традиционным подходом к уменьшению опасности цунами. Например, Япония построила сотни миль бетонных стен высотой более 12 метров в некоторых местах, что обошлось более чем в 12 миллиардов долларов с тех пор, как в марте 2011 года волны цунами обрушились на морские дамбы и сравняли с землей прибрежные населенные пункты на востоке Японии.

Но строительство морских дамб, как правило, дорогостоящее мероприятие, тяжелое для местного туризма и рыбной промышленности, губительное для морских экосистем и разрушительное для окружающей среды - и неудачи могут быть катастрофическими, говорит старший автор исследования Дженни Сакале (Jenny Suckale), доцент геофизики в Школе наук о Земле, энергетике и окружающей среде.

"Если дамба обрушится, последствия будут разрушительными для жизни", - сказала Сукале, среди сотрудников которого ученые из Военно-морской аспирантуры, Технологического института Нью-Джерси, Массачусетского технологического института (MIT) и Министерства морских дел и рыбного хозяйства Индонезии. Морские дамбы могут не только создать ложное чувство безопасности, которое может препятствовать быстрой эвакуации, объяснила она, но и в конечном итоге могут быть разрушены, а также привести к катастрофическим последствиям.

"Это вроде как интуитивно понятно, что в тот момент, когда вы видите в этом угрозу, вы строите стену", - сказала Сакале. Но несмотря на то, что морские дамбы действительно могут справиться с некоторыми рисками цунами, факторы, которые делают место пригодным для жизни, могут быть гораздо более сложными". "Большинство прибрежных населенных пунктов хотят максимизировать свое благосостояние, а не минимизировать риск за счет всего остального", - сказала она. "Неужели вы действительно хотите жить за огромной бетонной стеной, потому что есть небольшой шанс, что большое цунами обрушится на вас? Давайте представим больше вариантов и проведем взвешенную дискуссию".

Наличие большего количества вариантов особенно важно в тех местах, где ресурсы для береговой охраны ограничены, сказал соавтор исследования Абдул Мухари, который возглавляет отдел по смягчению последствий стихийных бедствий в прибрежной зоне министерства по морским делам и рыболовству Индонезии. "Благодаря анализу, проведенному в нашей работе, страны, подверженные цунами, теперь имеют фундаментальную основу для оценки холмов как менее дорогостоящего способа снижения риска цунами", - сказал он.

Прибрежные леса могут помочь притормозить скорость течения цунами в близлежащих городах и деревнях. Эти и другие природные решения приобретают все большее значение в планах управления прибрежными рисками, пишут исследователи. Тем не менее, требуются десятилетия для того, чтобы деревья выросли достаточно прочными, чтобы обеспечить существенную защиту.

И, согласно новому исследованию, растительность мало влияет на энергию приходящей волны. Однако растения все еще могут играть важную роль в борьбе с эрозией, тем самым помогая поддерживать форму, высоту и расстояние между холмами, которые делают их эффективными.

Альтернативное решение, связанное с обустройством береговых линий в подверженных цунами странах по всему миру, направлено на то, чтобы объединить лучшее из обоих вариантов: приспособляемость и непосредственность сконструированного барьера, а также доступ к побережью и экологическую функцию более пористой зеленой зоны.

До настоящего времени проекты этих объектов, известных как парки по уменьшению последствий цунами, в большей степени основывались на эстетике, чем на науке. "Сейчас наши проекты недостаточно стратегически важны", - сказал Сакале. "Этот документ является отправной точкой для понимания того, как проектировать эти парки, чтобы извлечь из них максимальную выгоду в плане минимизации рисков".

Численно моделируя то, что происходит с волной цунами, когда она захлестывает один ряд холмов, исследователи показывают, что холмы могут отражать и гасить разрушительную силу волны цунами, так же как и типичная морская дамба. 

"Эти холмы отражают удивительное количество энергии волн для малых и промежуточных цунами", - сказал Сакале. Изменение формы холмов в зависимости от формы береговой линии, направления, откуда, скорее всего, будут распространяться цунами, а также другие факторы, характерные для конкретной площадки, могут помочь максимизировать количество отраженной энергии". Это ключевой момент, сказал Сакале, потому что "энергия - это действительно наш главный враг".

Исследование также указывает на необходимость отступления домов и инфраструктуры за широкую буферную зону, так как холмы могут ускорять потоки и увеличивать ущерб в зоне, непосредственно прилегающей к парку. Чтобы избежать этих непреднамеренных последствий, исследователи предлагают рассмотреть проекты с множеством пошаговых рядов холмов, которые больше по направлению к берегу и меньше вглубь суши.

"Наше исследование показывает, что проектирование имеет значение. Есть неправильное и правильное расстояние; есть неправильная и правильная форма", - сказал Сакале. "Вы не должны использовать эстетические критерии, чтобы спроектировать эти сооружения". опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet