science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoekers onderzoeken de impact van zeespiegelstijging op funderingen van gebouwen

CSU-onderzoekers onderzochten de tol van de zeespiegelstijging op funderingen van woongebouwen in Mobile, Alabama, en ontwikkelden een raamwerk voor inspectie en reparatie om de kosten voor eigenaren van gebouwen te verlagen. Krediet:Jim Cunningham van Pixabay

Onderzoekers hebben overwogen hoe overstromingen door stijgende zeespiegels en stormvloeden de gebouwde omgeving langs de kust zullen schaden, maar hoe zit het met de minder opvallende effecten van klimaatverandering onder het oppervlak?

Een nieuwe studie door civiel ingenieurs van de Colorado State University onderzoekt de verborgen kosten voor het bouwen van funderingen als gevolg van zeespiegelstijging. Ze stellen een methode voor inspectie en reparatie voor om de kosten te verlagen die gepaard gaan met aantasting door zoutwatercorrosie.

De onderzoekers, die deel uitmaken van het NIST Center for Risk-Based Community Resilience Planning bij CSU, zeggen dat het belangrijk is om vooruit te plannen, vooral gezien het feit dat er meer dan 16 miljoen gebouwen langs de Amerikaanse Atlantische Oceaan en de Golfkusten zijn.

"Dit is een probleem en het gaat veel geld kosten", zegt Hussam Mahmoud, een professor in de afdeling Civiele en Milieutechniek en co-auteur van het onderzoek.

Eén risicolocatie

Ingenieurs bekeken bijna 137.000 woongebouwen in laaggelegen gebieden in Mobile County, Alabama, en schatten de waarschijnlijke schade aan de fundering door zoutwatercorrosie.

Naarmate de zeespiegel stijgt, stijgt ook de grondwaterspiegel en is zout water corrosiever dan zoet water. Met behulp van bestaande voorspellingen voor zeespiegelstijging en grondwaterstand op basis van putten in Mobile, voorspelden ze hoe lang het zou duren voordat zout water de fundamenten van de gebouwen zou bereiken.

Onder de meest extreme prognoses voor zeespiegelstijging schatten ze dat de jaarlijkse reparatiekosten voor funderingen in Mobile in 2100 $ 90 miljoen zouden kunnen bedragen.

"De betekenis hier is dat deze waarde die we hebben gevonden voor een van de scenario's voor het binnendringen van zout water alleen geldt voor 137.000 gebouwen in Mobile", zei Mahmoud. "Als je de kosten voor de hele oostkust zou berekenen, of van de oost- tot de westkust, zou dat onthutsend zijn."

Dit cijfer uit de studie toont het aantal gebouwen gelegen vanaf de kustlijn tot 50 kilometer landinwaarts en gebouwtypes in Mobile County, Alabama. Krediet:Colorado State University

Een oplossing bieden

De ingenieurs ontwikkelden een formule om eigenaren van gebouwen te helpen bepalen wanneer ze hun gebouwen moeten inspecteren en repareren op basis van de bouwlocatie en de kans op corrosie door zout water. Ze zeggen dat wachten op het juiste moment om de fundering te repareren, maar niet zo lang dat er schade is aangericht, eigenaren van gebouwen geld zal besparen.

Ze stelden ook het gebruik van goedkope sensoren voor om het grondwaterpeil nabij de fundering van een gebouw te bewaken en te beschermen tegen onzekerheden.

De onderzoekers kozen voor Mobile omdat het een industriële havenstad is met een grote economisch achtergestelde bevolking. Ze zijn begonnen met het onderzoeken van de impact van natuurrampen op de kwetsbare gemeenschappen van Mobile om erachter te komen wat de beste manier is om middelen toe te wijzen om hen te helpen herstellen in een noodgeval.

"Om de sociale en economische impact te kunnen beoordelen, moeten we een goed begrip hebben van de impact van het gevaar op de gebouwde omgeving", zei Mahmoud.

Vervolgens is het team van plan om de structurele prestaties buiten de fundering te onderzoeken en hoe dat de mensen in het gebied beïnvloedt. Hoeveel wind- en watervloed tijdens een orkaan kan een constructie bijvoorbeeld weerstaan ​​voordat er alternatieve huisvesting of schuilplaatsen nodig zijn?

"Dit werk stelt ons in staat om proactief te zijn in het snel vinden van oplossingen om mensen in nood te helpen, in plaats van te wachten tot het slecht gaat," zei Mahmoud.

Het helpen van gemeenschappen bij het herstellen van natuurrampen is de focus van het door de CSU geleide Center for Risk-Based Community Resilience Planning, een partnerschap van $ 20 miljoen met het National Institute of Standards and Technology waarbij medewerkers van meer dan een dozijn andere universiteiten betrokken zijn.

De studie, "Verborgen kosten voor het bouwen van funderingen als gevolg van zeespiegelstijging in een veranderend klimaat", is gepubliceerd in Scientific Reports . + Verder verkennen

Zeeën stijgen nu hoger dan de ondergrondse garages van sommige gebouwen