Изменение климата в конечном итоге будет влиять на наши мосты. Но в какой степени?
Это к тому вопрос, адресованный Лихай исследователи университета Давид Ян и Дэн М. Frangopol в статье, недавно опубликованной в журнале АБСЕ проектирования моста.
«Мы знаем, что изменение климата приведет к увеличению частоты и интенсивности стихийных бедствий как ураганы, аномальная жара, лесные пожары и экстремальные дожди», — говорит Ян, работал научным сотрудником в гражданской и экологической инженерии в П. С. Россин колледжа инженерных и прикладных наук. «Для этой бумаги, мы смотрим на повышение температуры, а также увеличение количества осадков и их влияние на безопасность моста. Проблема здесь была в том, что мы не знали, как оценить эти последствия предсказать рыскать риска».
Размыв является основным источником провала мостов в Соединенных Штатах. Она создается, когда паводковые воды размывают материалов вокруг моста фонда, создание рыскать отверстий, которые ставят под угрозу целостность структуры.
За свои бумажки, Ян и Frangopol, профессор гражданского строительства и Фазлур Хан обладая кафедра строительных технологий и архитектуры, должны были заполнить пробел между данными климата и структурной количественной оценки безопасности. Они сделали это с помощью гидрологического моделирования для преобразования данных климатического моделирования для потока данных сброс в реки Лихай. Реки Лихай является 109-милю длиной приток реки Делавэр, который проходит через город Бетлехем, Пенсильвания, где расположен университет Лихай.
«Мы приняли комплексный подход», — говорит Ян. «Все началось с глобальной климатической моделью, которая была уменьшенной региональной гидрологии, тогда мы использовали несущие конструкции, чтобы получить вероятность отказа конструкции в будущем случае затопления. Из этого мы могли бы оценить, это провал структуры создают определенные риски для сообщества? Поэтому наша модель включили эти четыре шага, климатологии, гидрологии, проектирования и оценки рисков».
Это первый документ, на сегодняшний день, которая объединила все четыре шага, чтобы количественно изучить влияние изменения климата на мосты, говорит он.
При разработке своей модели, пары считаются различными, климат фьючерсы и глобальных климатических моделей, представленную Межправительственной группой экспертов по изменению климата. Для определения глубины фундамента старых мостов через реки Лихай-информация, которая часто отсутствует-они разработали способ рассчитать глубину, на основе оценок состояния национальной инвентаризации мост. Они также приняли региональный и жизненного цикла подхода к их анализу.
Принимая такое региональном и жизненного цикла, — говорит Ян, был в новинку для этого бумаги. «Мосты имеют большое микросреды, и если смотреть только на один мост, это действительно трудно, чтобы захватить тенденции и получить повышенный риск от изменений климата», — говорит он. «Поэтому мы расширили этот аналитический горизонт, как в пространстве и во времени, чтобы отслеживать долгосрочные тенденции.»
Из восьми выводов Ян и Frangopol достиг своей моделью, самое удивительное было то, в какой степени частоту наводнений может измениться.
«Мы поняли, что 20-летний паводок может стать 13-летняя потока в конце века, так что частота почти в два раза», — говорит Ян. «Вот почему изменение климата может вызвать повышенную опасность для инфраструктуры».
Возможно, наиболее важный вывод предполагает вопрос о смягчении. В частности, что технические меры должны быть развернуты, чтобы уменьшить риск, и в какие мосты.
«Реальность такова, что бюджеты ограничены», — говорит Frangopol, который также связан с института Лихай данных, интеллектуальных систем, и вычисление (я-диск) и Института кибернетической физической инфраструктуры и энергетики (я-идентификационной системы). «Поэтому важно уметь определять, что такое приоритет? Вы должны знать расположение моста. По некоторым общинам, провала моста могут быть катастрофическими. Для остальных, мост может быть не настолько критичной. Эта модель поможет вам сделать такого рода решения, потому что риск-это не только безопасность, но и о последствиях отказа. Вы могли бы иметь два моста, при этом вероятность отказа, но последствия этой неудачи могут быть самые разные.»
Ориентируясь на мосты вдоль реки Лихай был очевидный выбор, учитывая их расположение, но как Ян и Frangopol охотно делятся этой модели, не только локально, но и со всеми регионами, которые желают оценить их инфраструктуру.
«Мы были вдохновлены, чтобы сделать это исследование отчасти потому, что исторически Вифлеем был сбит несколько наводнений с 1902 года, и они оказали значительное влияние на сообщество, так что наводнения-это значительные опасности на всем протяжении реки Лихай водораздел», — говорит Ян. «Мы хотели придумать что-то, что сообщество может использовать, чтобы стать адаптивным к будущему изменению климата», — говорит Frangopol.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!