به گزارش ایسنا، سیل به معنی طغیان کردن آب، زیر آب رفتن بخش گستره‌ای از زمین و خروشان شدن آب است. در خلال یا پس از یک بارندگی شدید، مقدار دبی رودخانه به سرعت افزایش یافته و در نتیجه آب از بستر عادی خود سرریز و دشت سیلابی و مناطق اطراف را در بر می‌گیرد. اصولاً بزرگی سیل‌ها و تکرار آن‌ها در طول زمان تابع شدت بارندگی، نفوذپذیری زمین و وضع توپوگرافی منطقه است.

امروزه به دلیل دخالت‌های بی‌رویه در بسیاری نقاط که قبلاً سیل نمی‌آمده، طغیان‌های بزرگی مشاهده می‌شود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوع سیل را افزایش می‌دهد. از آن جمله می‌توان به ساختمان‌سازی در دشت سیلابی رود و اشغال بخش‌هایی از آنکه باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود می‌شود، اشاره کرد.

شهرسازی‌ها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آب سطحی می‌شود. حجم زیاد آب از یک طرف بر بزرگی طغیان می‌افزاید و از طرفی با افزایش فرسایش، رسوباتی به وجود می‌آورد که با برجای گذاشتن آن‌ها ظرفیت بستر اصلی رود کاهش می‌یابد. سیل‌های ناگهانی و فاجعه‌آمیز اغلب بر اثر تخریب سدها و بندها، ایجاد می‌شود.

تغییرات اقلیمی و افزایش سطح دریاها، باعث افزایش خطر سیل در سراسر جهان، به ویژه در مناطق ساحلی و پایین ساحلی شده است. افزایش دما همراه با گرم شدن کره زمین وقوع سیلاب را تشدید می‌کند. در همین حال، ذوب شدن یخچال‌های طبیعی و سایر عوامل موجب افزایش سطح دریا می‌شود که باعث ایجاد خطرات ناشی از سیلاب‌های طولانی مدت و ناگهانی همچون در ونیز ایتالیا و جزایر مارشال می‌شود.

خسارت سالانه ۴۰ میلیارد دلاری سیل در آسیا

در واقع باران بیش از حد، شکستن سدها، ذوب سریع برف یا یخ می‌تواند در مجاورت رود گسترش یافته منجر به سیلاب شود. سیلاب ساحلی زمانی اتفاق می‌افتد که طوفان یا سونامی بزرگ موجب پیشروی دریا شود. در بیشتر سیل‌ها ساعت‌ها یا حتی روزها قبل امکان هشدار به ساکنان به منظور تخلیه را می‌دهند. اما در پاره‌ای از مواقع سیلاب‌ها زمان هشدار و پیشگیری را از افراد سلب می‌کند.

براساس گزارش سازمان همکاری‌های اقتصادی و توسعه، سیل‌ها سالانه بیش از ۴۰ میلیارد دلار در آسیا خسارت ایجاد می‌کنند. در ایالات متحده، تلفات متوسط نزدیک به هشت میلیارد دلار در سال است. تلفات مرگ در اثر وقوع سیلاب در دهه‌های اخیر به بیش از ۱۰۰ نفر در سال افزایش یافته است.

زمانی که سیلاب‌ها فروکش می‌کنند، مناطق آسیب دیده اغلب در گل فرو می‌روند. آب باقی مانده ممکن است با مواد مضری همچون آفت کش‌ها، مواد سوختی و فاضلاب آلوده شود. ساکنان ناحیه سیل زده اغلب از کمبود آب آشامیدنی سالم رنج می‌برند و این معظل منجر به شیوع بیماری‌های مرگبار در آب همچون تیفوئید، هپاتیت A و وبا می‌شود.

چین گذرگاه سیلاب‌های مرگبار در دنیا

از چین می‌توان به عنوان گذرگاه سیلاب‌های مرگبار در دنیا نام برد. در دره رودخانه‌های چین، سیلاب بارها میلیون‌ها نفر را به کام مرگ کشانده است. در فهرستی از "مخرب‌ترین سیلاب‌های تاریخ جهان" به نقل از سایت "رَنکِر" می‌توان از سیل ۱۸ اوت ۱۹۳۱ رود "یانگ‌تسه" در چین نام برد که منجر به مرگ حدود ۳.۷ میلیون نفر شد. سیل ۲۸ سپتامبر ۱۸۸۷ رود "زرد" چین نیز یکی دیگر از مرگبارترین سیل‌های تاریخ است که ۹۰۰ هزار نفر را به کام مرگ کشاند. این رودخانه در ژوئن ۱۹۳۸ باز هم سیل مهیبی را تجربه کرد که منجر به مرگ ۵۰۰ تا ۸۰۰ هزار نفر شد.

سیلاب ۸ اوت سال ۱۹۷۵ سد "بنچیائو" در چین عامل مرگ و میر ۱۷۱ تا ۲۳۰ هزار نفر در چین شد. رود یانگ‌تسه در سال ۱۹۳۵ میلادی باز هم در سیلابی مهیب ۱۴۵ هزار نفر را کشت. یکم اوت سال ۱۹۷۱ "هانوی" و "دلتای رود قرمز" در ویتنام شمالی حدود ۱۰۰ هزار نفر تلفات جانی داشت. بیش از ۱۰۰ هزار نفر در سیل ۱۶ می سال ۱۹۱۱ "جیانگسو" و "آن‌هوئی" چین جان خود را از دست دادند.

گواتمالا با تلفات ۴۰ هزار نفری در ۲۷ سپتامبر ۱۹۴۹ دچار سیل شد. بنگلادش آوریل و ژوئن ۱۹۷۴ منجر به مرگ ۲۸ هزار و ۷۰۰ نفر شد. در آمریکا سیل و گِلرود در دسامبر سال ۱۹۹۹ وارگاس در ایالت وارگاسِ ونزوئلا بین ۱۰ تا ۳۰ هزار نفر را کشت.

راهکار کشورهای مختلف برای مقابله با سیل

برای رفع خطر سیل، بسیاری از دولت‌ها مجبور هستند که ساکنان مناطق مستعد سیلاب را بیمه سیل کنند و مقررات ساختمانی برای ساخت ساختمان‌های مقاوم در برابر سیل، با درجات مختلف، تنظیم کنند. تلاش‌های گسترده برای کاهش و هدایت سیل‌های اجتناب ناپذیر، موجب شد تا برخی اقدامات مهندسی بلندپروازانه از جمله سیستم گسترده نیواورلئان و سد سازی‌های بزرگ در هلند ارتقا یابد. چنین تلاش‌هایی همچنان ادامه دارد، زیرا تغییرات آب و هوایی در مناطق آسیب پذیر ادامه دارد.

تخلیه هوشمندانه سیلاب

همکاری مشترک بین Fujitsu ،EYEfi و Downer راه حل IoT را برای کاهش خطر سیل ارائه می‌دهد. این طرح با موافقت شورای محدوده یارا در ایالت ویکتوریا استرالیا به صورت پایلوت اجرا شد. راه حل IoT شامل سنسورهای هوشمند تحت شبکه، فن‌آوری و نرم افزار ابری، تشخیص زودهنگام وقوع سیلاب است که به کمک آن فعالیت‌های بازسازی، تعمیر و نگهداری اولویت‌بندی شده و از آب گرفتگی جاده‌ها جلوگیری می‌شود.

در ملبورن استرالیا نیز ۲۸ مارس ۲۰۱۸ همکاری مشترکی بین Downer ،Fujitsu و EYEfi یک آزمایش موفقیت آمیز از این راه حل هوشمند تخلیه ارائه شد که به طور قابل توجهی کاهش خطر سیل را به دلیل جریان بیش از حد تخلیه آب‌های طوفانی ایجاد می‌کند. این روش از شبکه‌ای از سنسورها برای نظارت بر تخلیه در زمان استفاده می‌کند. این روش نیاز به بازرسی تخلیه دستی را از بین می‌برد و امکان استقرار تیم‌های واکنش و تعمیر و نگهداری را قبل از اینکه تخلیه مسدود و موجب سیل شود، فراهم می‌آورد.

با استفاده از سنسور دوربینی و سیستم سونار، راه حلی برای نظارت بر سطح آب و جریان آب در حوضه‌های آبی سیلابی طراحی شده است و هشدارهایی را به تیم‌های عملیاتی می‌دهد تا از انفجار پیش از وقوع حادثه جلوگیری شود. سنسورهای صوتی در تخلیه آب‌های طوفان جاده‌ای نصب شده و سطوح آب را اندازه گیری می‌کنند. با این امکان بررسی روزانه چاله‌های آب فراهم می‌شود.

این تکنولوژی به سرعت به ما اطلاع می‌دهد که یک انسداد وجود دارد، بنابراین می‌توانیم فردی را بلافاصله بفرستیم و قبل از اینکه عوارض ناشی از سیل بیشتر شود بتوانیم محوطه را پاک کنیم.

توقف سیلاب قبل از وقوع

"Opti" یک کمپانی آمریکایی است که طرحی برای کنترل سیل ارائه کرده است. به کمک این روش سیل قابل پیش‌بینی است و آب باران را به مکانی که امن باشد هدایت و ذخیره می‌کند. در حال حاضر بیش از ۱۱ میلیون دلار برای این طرح سرمایه‌گذاری شده است. یکی از راه‌هایی که شهرها را در برابر سیل‌ها محافظت می‌کند، استفاده از استخرهای نگهداری است. آب باران به این حوضچه‌ها رفته و ذخیره می‌شود. اما سیلاب‌های بزرگ گاهاً ناشی از سرریز حاصل سدبندها است. Opti برای جلوگیری از سرریز شدن سد با کمک نرم افزار امکان نظارت و پیش‌بینی‌های آب و هوایی و همچنین تنظیم میزان آب در استخرهای را می‌دهد

Opti، مبتنی بر سیستم‌های مدیریت آب آشامیدنی زیرزمینی با فناوری ابری ارتباط برقرار و آب و هوا را پیگیری می‌کند. این سیستم‌ها آب را به داخل و خارج از دریاچه‌های شهری، حوضچه‌های نگهداری، مخازن، لوله‌ها و حتی تالاب‌های ساخته شده کنترل می‌کنند. سیستم Opti یک شیر تخلیه از راه دور دارد که پس از پیش‌بینی وقوع سیل می‌توان از آن استفاده کرد. سیستم به تدریج آب اضافی را به گونه‌ای پخش می‌کند که رودخانه‌های نزدیک را خروشان نسازد. این تکنولوژی پس از یک فاجعه بزرگ طبیعی، سیل را از بین نمی‌برد، اما Opti می‌گوید که می‌تواند به کاهش آسیب کمک کند. این طرح در حال حاضر در بیش از ۱۳۰ سایت در ۲۱ ایالت در آمریکا در شهرهای اصلی از جمله نیویورک، پیتسبورگ و شیکاگو نصب شده است. با تخلیه آب قبل از بارندگی، مخازن، دریاچه‌ها یا حوضچه‌ها ظرفیت نگهداری آب بسیار بیشتری را در هنگام بارش باران شدید پیدا می‌کنند.

ذخیره آب در پشت بام

در حالی که Opti از فن آوری خود برای مدیریت و هدایت آب زیرزمینی استفاده می‌کند، یک شرکت دیگر، تمرکز را در پشت بام‌ها قرار می‌دهد. Rainbank یک سیستم تازه است که پشت بام‌ها را به مخازن تبدیل می‌کند. سیستم آن در حال حاضر بر روی سقف اداره آب در نیواورلئان کار می‌کند. این سیستم مانند Opti از فن آوری ابری متصل به شبکه نیز استفاده می‌کند. به جای حوضچه‌ها، از پشت بام‌ها برای نگهداری آب در طول باران‌های سنگین استفاده می‌شود و پس از آن طوفان‌ها به آرامی آزاد می‌شوند.

این دستگاه از راه دور کنترل می‌شود و با سرور در سیستم ابری در ارتباط است. سرور الگوریتم‌ها را اجرا می‌کند، به ارزیابی سیلاب می‌پردازد و زمان شدیدترین دوره طوفان را تخمین می‌زند. تکنولوژی Rainbank نسبتاً ارزان است. تاکنون این سیستم در دوازده شهرهای فیلادلفیا، میلواکی و سنت لوئیس در پشت بام‌ها تعبیه شده است.

استفاده از سد برای مهار آب

در انگلستان، مهندسان سدسازی موانعی مدرن و متحرک برای جلوگیری از سیل در امتداد رودخانه تایمز طراحی کرده‌اند. این سد متحرک از پوسته‌های براق و فولادی هیدرولیک فولاد توخالی ساخته شده است. این سدها دارای دروازه برای تخلیه آب هستند که در صورت نیاز، دروازه‌های آب متوقف می‌شود تا آب را از طریق جریان آب رودخانه کنترل و سطح امنیت رودخانه تایمز را حفظ کنند. در یک موقعیت کم آبی آب در زیر سد جریان می‌یابد.

خشکاندن دشت‌های زیر آب

برخی کشورها از روش خشکاندن دشت‌هایی که زیر آب رفته اند استفاده می‌کنند. از دستگاهی برای این منظور استفاده می‌شود که با گاز شهری و دیگر سوخت‌ها کار می‌کند. پمپ کف کش برای مکیدن آب و پاشیدن آن بر روی شعله دارد. در هر ساعت ۲ هزار متر مکعب آب را تبخیر می‌کند (در هر ۲۴ ساعت یک عرصه ۱۰ هکتاری که تا نیم متر آب سطح آن را پوشانده خشک می‌کند) و از همه مهم‌تر اینکه بخار آب را به گونه‌ای پراکنده می‌کند که امکان تشکیل مجدد ابر و بارش وجود ندارد.

توربین‌های بادی

بین سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۹۷، هلندی‌ها یک شبکه پیچیده از سدها، اسلایدها، قفل‌ها، دیوارها و موانع را برای متلاشی کردن جریان طوفان طراحی کردند. یکی از چشمگیرترین پروژه‌های هلندی‌ها سد "Oosterschelde" است که به جای ساختن یک سد معمولی، سدی است با دروازه‌های متحرک.

آبراهه هوشمند

هلند آبراهه ای با توربین‌های بادی و دروازه‌های سفید دارد که در سال ۱۹۹۷، برای مقابله با طوفان طراحی شده است. هنگامی که سطح آب افزایش می‌یابد، دیوارهای کامپیوتری به یکدیگر نزدیک شده و آب مخازن را به شکلی تغییر می‌دهد که وزن آب دیواره‌ها را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و از عبور آب جلوگیری می‌کند.

حوضچه‌های متحرک

حوضچه‌های متحرک در سال ۱۹۶۰ تکمیل شده است. یکی از سه حوضچه متحرک یا سدها در امتداد رود راین در هلند قرار دارد. دو دروازه انحصاری عظیم برای کنترل آب و تولید برق در رودخانه لک در نزدیکی روستای Hagestein قرار دارد. دروازه‌های این حوضچه‌ها متناسب با سطح آب تغییر وضعیت می‌دهند و حجم آب را کم و زیاد می‌کنند.

موانع آبی

هدف از این دروازه‌ها محافظت از ونیز برابر جزر و مد و سیل است. هم اکنون موانع آبی ونیز دارای مجموعه‌ای از ۷۸ مانع است که می‌تواند به طور مستقل وضعیت آب را کنترل کند. ماژول الکترومکانیکی آزمایشی ونیز در سال ۲۰۰۳ استفاده شد.

منابع: وبسایت نشنال جئوگرافی، Ranker، cnn، Fujitsu، cnbc

ترجمه از: آیدا علی اکبری، خبرنگار ایسنا-منطقه اصفهان

انتهای پیام