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雨季来临,莫慌!各种防洪、抗洪新科技齐登场

 Purefact 2016-07-20



时值盛夏,雨季来临,很多地方面临着洪水的威胁,尤其是临水的城市,河水泛滥严重威胁到居民的生命和财产安全。

很多屡屡遭受水灾的地方,早在雨季来临之前就采取了各种防洪措施,防患于未然。BOBO也通过各种渠道了解了国外的防洪措施,很多措施简直是脑洞大开,下面就跟BOBO一起见识下吧。

还地于海

新湿地

用水泥筑堤这类防水措施有点过时了。只消几年,海水就能把堤防冲击的七零八落;即使堤防管用,也只是把毁灭性的能量转移到别处而已。

2013年11月,欧洲史上最大的海岸线重造计划在英国西萨塞克斯郡梅莫利区实施。英国环境署在内陆兴建了一道七公里的海堤,这道屏障与海洋之间的农地变成了盐沼。这块新生成的湿地不只成为鸟儿的栖地,还能吸收海洋的力量,减低洪水淹没数百户住家的风险。他们目前尚无法断言这项计划是否成功,不过2014年1月暴风过境时,当地居民的家园没有淹水。

房屋抗水

当地经常遭受洪灾

英格兰有多达500万户居民在水患的威胁之下。他们的房屋短期内不会拆掉,所以与其建造新屋,他们好像更重视重修这些建筑物。房屋装上防水门,以防止水渗过门坎;通风砖加盖,甚至可以换成新式通风砖,在水快要淹进来时自动封闭。

在淹水24小时之后,水可能会渗过房屋墙壁。不过只要房屋外部加一层抗水纳米材料,就能预防这个问题。如果洪水淹进屋内,坚固的地板、氧化镁墙板和防水漆能够降低维修成本。

河狸筑坝

当地引入的河狸

河狸以筑坝闻名,是天生的治水工程师。

英国在2013年底冬天历经严重水患之后,哺乳动物学会建议大规模野放河狸。苏格兰奈普戴尔就在2009年到2014年实施河狸野放的试验计划。凡是有河狸繁衍的河谷,就会出现一块块的池塘与水坝,形成巨型的天然海绵,减缓河流的流动,留住河水。英国林业委员会以及其他部门在约克郡皮克林建造由水坝、堤岸与湿林地构成的网络,尝试复制河狸的治水方法。这样做应该有助于防范洪水冲击,不用在既昂贵又不永续的防洪设施上砸钱。

马路变运河


运河概念图

美国波士顿会不会变成威尼斯呢?面对当地降雨渐增、海平面上升带来的洪水问题,城市规划人员绞尽脑汁,提议把后湾的马路改成运河。

这样做就会打造出由水道、水泵和水闸构成的网络,将水纳入管理,而不是想办法把水排掉。英国诺里奇市的冷杉地也有基于类似构想的发展计划。该地区容易淹水,因此施工公司决定把40%的房屋架高,剩下的房子则盖在高起的地面上;建筑物之间的水道会挖得特别深,以容纳多出来的水,还可以帮忙灌溉附近的湿地。施工的公司声称这个有670户的发展计划,将有助于减轻下游的淹水问题。

控制降雨

雅加达的工人准备将盐运到机场

印度尼西亚雅加达经常淹水。在过去20年内,雅加达一共淹了四次大水,造成数百人死亡,损失达上亿美元。满潮碰上豪雨时,淹水最严重,因此印度尼西亚政府的天气改造技术单位决定让雨下在别的地方。

他们采用种云技术,也就是把粒子洒在云中,促使冰晶成形,导致降雨。飞机把好几公吨的盐洒在海洋上方,让雨下在海上而不是下在陆地上。虽然印度尼西亚官员声称此举减少了雅加达的降雨量,不过许多学者对这项结论抱持怀疑,希望看到更多证据。  

漂浮农庄

漂浮农庄

为了在淹水时生存,我们不但需要安身之处,也需要食物。孟加拉国国时常淹水,漂浮农地应运而生。生命力强韧的布袋莲浮于水面,当地人用竹子把它们聚集成筏,填上一层堆肥土壤,即可在上头种植作物。

这样的漂浮园地一般宽一公尺、长八公尺,因此主人可以从船上加以照顾,还可以直接拖到市场去卖。孟加拉国国也率先使用漂浮鸭舍,因此当地人既能卖菜,也能卖蛋。

无人机监测

吉达经常遭受水患

早期预警系统可能就是生死攸关的关键,然而我们很难预测洪水的路径和水量。暴洪尤其难以预测,即使是沙特阿拉伯这样的干旱地区,近五年也有数百人死于暴洪。

吉达的科学家在研发无人机系统,希望在洪水来袭前两小时发布通知。一旦判定洪水可能来袭,就会有10架迷你直升机升空,在整个区域投掷无线传感器;传感器若是落在洪水上,无人机就会追踪它们的动向。这样收集到的资料就能绘出洪水的移动图,让当局得以发布准确的疏散警报,传感器只需要在短距离内传送位置数据,因此可以采用简单廉价、抛弃式的设计。

隐形大墙

Big U概念图

当海洋上升淹至高耸的摩天大楼时,真正的求生策略只有一个:盖堤防。珊蒂飓风在2012年侵袭纽约,造成53人死亡,损失将近200亿美元。

为了预防相似规模的灾害再次发生,纽约周边正在兴建一堵高墙,丹麦与荷兰工程师策划的Big U将围绕曼哈顿下城16公里的海岸线,兴建费用为3.35亿美元。为了保持纽约的特性,这个建物会化身各种日常设施,藏在景观之内。



防洪重要,抗洪同样重要。在灾难来临的时候,也需要专业的抗洪设备帮助人们与洪魔对抗,在这方面,我国也有不少成熟的抗洪设备。不如是随BOBO一起身临抗洪一线看看吧。

可折叠移动堵水墙


一种叫“移动折叠式堵水墙”的新型防洪抢险设备出现在了安徽望江县的抗洪现场,救援官兵每6人一组,迅速铺开橡胶袋,用魔术贴将多段橡胶子堤连接,接上水阀门后洪水快速流入橡胶袋中,包裹上护坦布,随后用固定桩将子堤固定,不到20分钟,一道“以水治水”的长12米、高0.7米的橡胶子堤就“筑”了起来。
 
这种“水墙”外层是结实耐磨的高强度帆布层,里面是不透水的橡胶水囊。压缩状态时轻便易携,哪里有险情就可以搬到哪里;使用时可就地取材,用水的自重作为重力进行溃口围堵。优点是速度快、效率高、可重复使用,不怕浪打水冲,可极大提高抢险效率,有效控制洪水漫坝险情。

钢木土石组合坝


钢木土石组合坝(围堰)也是一种有效的抗洪利器。用钢木做成桁架,打到溃口下面的堤口上“生根”,再在桁架空间内用沙袋填充,同时在上游抛填土料形成地碶,水流将土石带至溃口围堰时就可以将大小孔眼逐渐堵住。
 
堵口的时候水流太大不能完全填满,否则会直接冲散冲垮,先做桁架“生根”能够支撑、立稳,水也可以流动,在用沙袋借框架结构填充,沙袋不会被大水冲跑。这种方法符合水流的特点,比较科学。

“千手观音”式智能挖掘机


在安徽省金寨县抗洪救援现场,深夜的探照灯下,几十台大型挖掘机同时作业,机械臂一只扬起,另一只落下,犹如“千手观音”。此外,臂展20米的长臂挖掘机、能“抬腿走路”的步履式挖掘机、无人驾驶的智能挖掘机相继投入使用,使得应对不同地形、不同形式的救援都有保障。

在鄱阳溃口封堵作业中,一台挖掘机能顶百双手,500余名救援官兵仅用47小时完成溃口封堵。封堵溃口用的2.46万方填筑料,装沙袋大概是70万个,如果还是靠“人海战术”肩扛手抬,根本不可能实现。

新科技装备齐来助力


当年十几个人才能扛起来的铁皮冲锋舟,如今“变身”橡皮冲锋艇,两个人就能操作;笨重易毁的土质沙袋,也逐渐被专业防汛沙袋取代。轻便小巧、自重只有几百克的新型沙袋叠起来只有一块枕巾大小,一旦遇水三五分钟内就可迅速膨胀压实。不用装填沙土和远距离扛运,救援官兵可现场操作封堵决口,大大节约了时间和体力,提高了抢险救灾效率。
 
水下机器人,可实时传输水下情况视频

应对决堤,随着大载重自卸车的投入使用,可载重近百吨的钢筋笼串,效果比沉车、沉船堵决口好得多;处理管涌,一般先做围井,现在用钢板、硬质塑料围井的方式代替沙袋围井,过去3米直径的围井要20人3个小时才能完成,现在4个人30分钟就能搞定。
 
水上机器人,可探测水流流速、流量

山体坍塌现场,蛇眼、雷达探测仪实施精准搜救;半空中,无人机不间断回传灾情图像和相关数据,供总部专家讨论救灾方案;拴上救生衣和救援物资的无人机还能在被洪水围困的群众上方精准“空投”……

沼泽铺路机,可在沼泽路面快速通行

历次参与抗洪抢险的实战经验,以及基于经验的防汛抢险技术装备研究成果,成为抗洪队伍高效抢险救灾的重要支撑。


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