Usando a natureza, estruturas multiuso entre soluções sendo estudadas para proteger as costas de Cingapura

Cingapura – Com uma costa que se estende por mais de 300 km, não há solução única para proteção costeira em Cingapura.

Atualmente, cerca de 70 a 80 % da costa do país é coberta por paredão e aterros de pedra. Mas eles apenas servem para impedir que as ondas corroiam as costas.

A pesquisa está em andamento para desenvolver o

Para as diferentes partes de Cingapura.

O National Water Agency Pub disse que os desafios de proteção costeira de Cingapura exigem soluções inovadoras que vão além das abordagens convencionais.

“Como uma pequena nação insular com terras limitadas, precisamos desenvolver soluções que não sejam apenas econômicas, mas também multifuncionais para maximizar o uso da terra”, disse o Pubque foi nomeado como a Agência de Proteção Costeira do país em 2020.

Em 2023, o Instituto de Proteção Costeira e Resiliência de Inundações (CFI) Cingapura foi criada para reunir a experiência de várias universidades, institutos de pesquisa e participantes do setor para Avançar o conhecimento e criar soluções inovadoras para proteção costeira e gerenciamento de inundações.

Atualmente, existem 17 projetos de pesquisa no Instituto, que são financiados pelo Programa de Pesquisa Costeira de Proteção e Gerenciamento de Inundações de US $ 125 milhões do Pub.

O Straits Times analisa as diferentes soluções Singapore está considerando proteger suas costas.

Soluções projetadas, como paredão, podem oferecer previsibilidade e controle, mas ecossistemas naturais como manguezais e recifes de coral também podem contribuir para a proteção contra o aumento do nível do mar.

Os manguezais, por exemplo, podem servir como defesa viva, pois suas raízes prendem sedimentos das marés, permitindo que eles acompanhem o ritmo do mar ascendente.

Eles também agem como um afundamento de carbono, pois seus solos lançados a água permitem que esses habitats absorvam mais Planeta aquecendo dióxido de carbono da atmosfera do que as florestas terrestres.

No CFI Cingapura, alguns projetos são dedicados à pesquisa de soluções que combinam a natureza e as estruturas duras-as chamadas soluções híbridas.

Por exemplo, um projeto de três anos do professor associado da Faculdade de Ciências da NUS, Peter Todd Breakwaterse a viabilidade de sua integração para Cingapura.

“Uma parede do mar de concreto fornece pouco em termos de serviços ecossistêmicos e não contribui muito para o ambiente marinho natural”, disse Prof. Todd.

O biólogo marinho da NUS, Huang Danwei, disse que os ecossistemas naturais, como manguezais e ervas dançantes, podem ajudar a dissipar a energia das ondas e diminuir o impacto de surtos de tempestades e erosão costeira, especialmente com o aumento da frequência de eventos climáticos extremos.

As soluções baseadas na natureza também são mais econômicas e adaptativas do que as soluções de engenharia dura, disse o professor Huang.

Isso ocorre porque eles estão naturalmente regenerando e fornecem uma série de outros serviços ecossistêmicos, geralmente sem a necessidade de muita interferência ou aprimoramento causado pelo homem, acrescentou.

Os serviços ecossistêmicos incluem sua capacidade de melhorar a qualidade da água e apoiar as populações da vida marinha, entre outras.

“Essas soluções são mais econômicas do que a proteção costeira rígida a longo prazo. É muito caro tentar superar a natureza do motor o tempo todo”, disse o professor Huang.

O A National Environment Agency disse à ST que está investigando o possível uso de manguezais como uma solução baseada na natureza para proteger o aterro de Semakau contra a erosão costeira e a ascensão no nível do mar.

O desenvolvimento das soluções de proteção costeira mais ideais requer uma compreensão de quão ruins pode ser uma inundação.

SeveN dos projetos da CFI são dedicados à ciência costeira e prevendo eventos extremos.

Em um dos projetos, os pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Cingapura (SIT) estão construindo um modelo que pode prever tempestades em cinco dias, para que residentes e empresas possam tomar medidas de emergência.

Essas medidas podem incluir permanecer em ambientes fechados, mover veículos para terrenos mais altos e instalar barreiras para evitar perdas causadas por inundações costeiras.

Os surtos de tempestades são marés mais altas do que o normal causadas por tempestades offshore. As áreas em Cingapura que estão em maior risco de surtos de tempestades provavelmente serão a costa leste e a ilha de Jurong, disse o professor associado Tay Zhi Yung, do cluster de engenharia de Sit.

Os modelos de onda atual e de tempestade perto das costas de Cingapura são baseados em física e equações matemáticas.

Sit’s O modelo integra o aprendizado de máquina com dados climáticos existentes, como previsões de vento, para melhorar a precisão das previsões de surgimento de tempestades.

“Um modelo orientado a dados pode fornecer previsões muito mais rápidas quando comparado com Modelos baseados em física ”, disse o líder do projeto, professor associado Victor Wang, do cluster de engenharia da SIT.

Atualmente, o projeto de quatro anos tem 1,5 anos e a equipe pretende incorporar outros elementos, como velocidade e chuva sustentada do vento para melhorar o modelo.

Os outros projetos relacionados estão prevendo chuvas intensas e outros eventos costeiros extremos com mais precisão.

“O objetivo eventual é desenvolver um alerta precoce e resposta de operação confiável para ocorrências de inundações relacionadas ao costeiro”, disse o professor Wang.

Separadamente, desde 2021, o Pub vem construindo um modelo de US $ 13,4 milhões que pode simular e avaliar inundações interiores e costeiras em conjunto, com base nas últimas projeções climáticas.

Quando a maré alta coincide com um dilúvio intenso, as inundações costeiras piora. Atualmente, esse modelo de inundação costeira da Inland está sendo validado e em testes piloto, disse Hazel Khoo, diretor do Departamento de Proteção Costeira do National Water Agency Pub.

Cingapura também está analisando estruturas flexíveis que podem ajudá-lo a enfrentar a ascensão no nível do mar em vários cenários diferentes.

Isso pode incluir, por exemplo, paredão flexível com alturas ajustáveis ou unidades modulares que podem ser adicionadas ao paredão.

As estruturas existentes usadas para proteção costeira normalmente não permitem disposições para complementos ou modificações subsequentes para se adaptar ao aumento do nível do mar.

Mas soluções inovadoras de engenharia podem ser implantadas para melhor utilizar a terra. Eles também podem ser adaptados aos requisitos futuros e têm vários usos além da proteção contra o aumento do nível do mar.

O especialista em risco de inundação Matthijs Bos-que trabalha na consultoria global de engenharia Haskoning-disse que Cingapura pode fazer referência de uma avenida voltada para o mar em Haia, na Holanda, que funciona como um ponto recreativo nos dias de bom tempo.

O popular Scheveningen Boulevard fica no topo de uma parede marítima escondida – substituindo uma antiga Sand Dune Ridge – e na frente dela fica uma praia ampliada que estava coberta de areia.

A praia nutrida atua como um amortecedor para enfraquecer as ondas, e o parede do mar impede que a avenida seja inundada durante os eventos de tempestade.

O Sr. Bos prevê o futuro Long Island ter um conceito semelhante.

“Para a borda externa de frente para o mar de Long Island, eles garantirão que não seja apenas uma proteção costeira, mas talvez uma bela área recreativa para ir. Pode ser uma nova beira -mar”, disse ele.

Os pesquisadores também estão estudando se um paredão flexível com alturas ajustáveis pode Suporte uma estrutura de concreto que permita usos multifuncionais, como uma estrada ou um parque.

O paredão flexível também pode ser usado para separar os corpos d’água para formar um reservatório costeiro que pode ser usado como uma área de captação de água para reduzir as inundações interiores e o armazenamento de água doce.

O professor Chu Jian da Universidade Tecnológica de Nanyang (NTU), o principal investigador do projeto, disse que o paredão flexível também será mais econômico, pois é necessário menos material para construí-lo.

“Se você integrá -lo para outros usos, o custo geral será muito mais barato, pois também fornece infraestrutura”, disse ele.

O projeto de três anos, iniciado em novembro de 2023, concentra-se principalmente no design e na modelagem da parede.

Outro projeto sob o Prof Chu, que também é o presidente da Escola de Engenharia Civil e Ambiental da NTU, envolve alinhar a costa com barreiras semelhantes a tubos feitas de materiais naturais.

Cada barreira se assemelha a vários sacos de areia, mas sua cobertura externa é feita de fibra de planta, como a juta.

A barreira é preenchida com uma mistura de areia, soja em pó de feijão e íons de cálcio que serão cimentados para formar uma “rocha” resistente à erosão após a barreira ter sido colocada.

Durante alguns anos, à medida que a água do mar penetra nas vigas, as fibras naturais se decompõem. Mas os íons da água reagirão com o material dentro da barreira para torná -lo mais resistente.

Esses feixes não apenas protegem a praia de ondas fortes, mas também permitem que areia e solo acumulem lentamente e criem as margens, transformando a praia em uma espécie de parede do mar natural, para alcançar um nível mais alto do mar.

Tais barreiras feitas com materiais ecológicos são adequados para costas com ecossistemas frágeis, como manguezais e habitats intertidais.

“Você não pode usar paredes de concreto em todos os lugares”, disse o Prof Chu, acrescentando que eles restringem a natureza a prosperar.

O professor Chu espera realizar testes piloto para essas barreiras semelhantes a tubos em Cingapura em breve.

As estruturas de proteção costeira existentes também podem ser adaptadas com soluções inovadoras, como adicionar unidades modulares e estanques no topo das paredes.

Pub é trabalhando Com os consultores da Delta Marine para explorar o uso de blocos modulares conhecidos como Xblocplus – uma unidade de armadura de concreto de camada única colocada em um padrão regular ao longo da costa – nas costas de Cingapura.

É um design flexível e escalável que minimiza a tomada da terra, bem como o potencial de ser integrado aos desenvolvimentos urbanos ou habitats naturais. A empresa está ansiosa para potencialmente testar e pilotar esses blocos aqui.

Embora o objetivo seja proteger todos os cantos de nossa costa das águas das enchentes, pode haver uma situação em que algumas partes da ilha – mais remotas e com poucos passos – podem ser deixadas inundar de vez em quando, sugeriu Bos e James Lam, diretor executivo de Surbana Jurong para engenharia costeira.

Essas áreas inundáveis podem ser parques costeiros, pontos naturais e áreas de praia.

Lam disse: “Certos lugares podem tolerar inundações por algumas horas antes de diminuir. Se for um parque, você só precisa fechá -lo por algumas horas … isso não significa que você precisa parar todos os centímetro de inundação. Você não pode proteger tudo”.