De skyline van een stad – de kenmerkende vormen en indelingen van de gebouwen – heeft invloed op de veiligheid van de bevolking tijdens overstromingen. Wanneer de straten overstromen, kunnen voetgangers onder de stroming worden geveegd en gewond of gedood worden. Door de klimaatverandering en de toenemende verstedelijking nemen de kans op en de ernst van stedelijke overstromingen toe.

Niet alle stadsblokken zijn gelijk geschapen. In Fysica van vloeistoffen Onderzoekers van de Beijing Normal University, het Beijing Hydrological Center en het China Institute of Water Resources and Hydropower Research onderzochten hoe stadsontwerp bijdraagt ​​aan de veiligheid van voetgangers tijdens overstromingen.

"Klimaatverandering leidt tot een toenemende trend van extreme neerslaggebeurtenissen in termen van frequentie en intensiteit", zegt auteur Zhong-Fan Zhu. "Snelle verstedelijking verandert de hydrologische eigenschappen van het onderliggende oppervlak in stedelijke gebieden. Vroegere bosgebieden, wetlands en landbouwgronden zijn bijvoorbeeld verhard om ondoordringbare, stedelijke gebieden aan te leggen. Deze factoren dragen bij aan de frequentie van stedelijke overstromingen." P>

De onderzoekers identificeerden experimenteel de overstromingsomstandigheden die voetgangers kwetsbaar maken en gebruikten computersimulaties van verschillende stadsblokpatronen, gebouwhoogtes en straatbreedtes om de configuraties te beoordelen die mensen het beste beschermen.

Elke stad heeft unieke gebouwen en gebouwconfiguraties. Het team simuleerde drie verschillende stedelijke blokindelingen:gebouwen netjes gerangschikt en op gelijke afstand van elkaar in kolommen en rijen, gebouwen verschoven en verspringend, en een vierkant strak omlijnd door gebouwen met daarin slechts vier gebouwen.

Wanneer gebouwen in een lijn worden gerangschikt, zoals in het raster en de gesloten lay-out, bieden ze een veiligheidszone door een deel van het water en de wind te blokkeren. De gespreide aanpak biedt geen van deze bescherming en meer gevarenzones vanwege de toegenomen water- en windcirculatie.

Het veranderen van de vorm van het gebouw kan ook voetgangers beschermen. Het afronden of toevoegen van uitsparingen aan de hoeken van gebouwen verminderde de gebieden met gevaarlijk hoge water- en windsnelheden aanzienlijk. Deze interventie verkleinde echter ook enigszins de veiligheidszone.

Wind was een cruciale, maar complexe factor bij het bepalen van de veiligheid.

"In sommige gevallen veroorzaakt het overstromingswater geen instabiliteit van voetgangers, maar het toevoegen van de windkracht zal tot een gevaarlijke situatie leiden", zei Zhu. "In andere gevallen zal de wind echter helpen de stabiliteit van voetgangers te behouden en te beschermen tegen overstromingen. Het lijkt erop dat die wind een 'tweesnijdend zwaard' is."

Verschillende hoogteregelingen voor gebouwen kunnen de negatieve gevolgen van wind helpen verzachten.

Steden die willen uitbreiden, moeten gesloten blokopstellingen overwegen, gebouwen met ronde of zelfs cirkelvormige voetafdrukken, en eventueel een natuurkundige raadplegen.

Meer informatie: Fysieke kwetsbaarheid van voetgangers onder het gezamenlijke effect van wind en overstromingswater en de toepassing ervan bij overstromingen van stedelijke blokken:effecten van de indeling van stedelijke blokken, de vorm van gebouwen en de skyline van gebouwen, Physics of Fluids (2024). DOI:10.1063/5.0191951

Journaalinformatie: Fysica van vloeistoffen

Aangeboden door American Institute of Physics