Các nhà nghiên cứu khám phá tác động của mực nước biển dâng lên nền móng xây dựng
bởi Jayme DeLoss, Đại học Bang Colorado
Các nhà nghiên cứu của CSU đã điều tra mức độ ảnh hưởng của mực nước biển dâng lên nền móng của các tòa nhà dân cư ở Mobile, Alabama, và phát triển một khuôn khổ kiểm tra và sửa chữa để giảm chi phí cho các chủ sở hữu tòa nhà. Nhà cung cấp hình ảnh: Jim Cunningham từ Pixabay
Các nhà nghiên cứu đã xem xét lũ lụt do mực nước biển dâng cao và nước dâng do bão sẽ phá hủy môi trường xây dựng dọc theo bờ biển như thế nào, nhưng còn những tác động ít được chú ý của biến đổi khí hậu bên dưới bề mặt thì sao?
Một nghiên cứu mới của các kỹ sư dân sự của Đại học Bang Colorado xem xét các chi phí tiềm ẩn đối với việc xây dựng nền móng do mực nước biển dâng. Họ đề xuất một phương pháp kiểm tra và sửa chữa để giảm chi phí liên quan đến sự xuống cấp do nước mặn ăn mòn.
Các nhà nghiên cứu, thuộc Trung tâm NIST về Lập kế hoạch phục hồi cộng đồng dựa trên rủi ro tại CSU, nói rằng điều quan trọng là phải lập kế hoạch trước — đặc biệt là xem xét có hơn 16 triệu tòa nhà dọc theo bờ biển Đại Tây Dương và vùng Vịnh của Hoa Kỳ.
Hussam Mahmoud, giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Đây là một vấn đề và sẽ tốn rất nhiều tiền.
Một vị trí có nguy cơ
Các kỹ sư đã xem xét gần 137.000 tòa nhà dân cư ở các vùng trũng ở Mobile County, Alabama và ước tính có thể xảy ra thiệt hại nền móng do nước mặn ăn mòn.
Khi mực nước biển tăng lên, mực nước ngầm cũng vậy, và nước mặn có tính ăn mòn cao hơn nước ngọt. Sử dụng các dự đoán hiện có về mực nước biển dâng và mực nước ngầm dựa trên các giếng trong Mobile, họ dự đoán mất bao lâu để nước mặn tiếp cận với nền móng của các tòa nhà.
Theo dự báo mực nước biển dâng khắc nghiệt nhất, họ ước tính chi phí sửa chữa hàng năm cho các nền móng trong Mobile có thể lên tới 90 triệu USD vào năm 2100.
Mahmoud nói: “Ý nghĩa ở đây là giá trị mà chúng tôi tìm thấy cho một trong những kịch bản xâm nhập mặn chỉ dành cho 137.000 tòa nhà trong Mobile. "Nếu bạn tính toán chi phí cho toàn bộ Bờ Đông - hoặc từ Đông sang Bờ Tây - thì thật là đáng kinh ngạc."
Con số từ nghiên cứu này cho thấy số lượng các tòa nhà nằm từ bờ biển đến 50 km trong đất liền và các loại tòa nhà ở Mobile County, Alabama. Tín dụng: Đại học Bang Colorado
Cung cấp giải pháp
Các kỹ sư đã phát triển một công thức để giúp chủ sở hữu tòa nhà xác định thời điểm kiểm tra và sửa chữa tòa nhà của họ dựa trên vị trí tòa nhà và xác suất ăn mòn của nước mặn. Họ nói rằng chờ thời điểm thích hợp để sửa chữa nền móng — nhưng không quá lâu để xảy ra hư hỏng — sẽ tiết kiệm tiền cho chủ sở hữu tòa nhà.
Họ cũng đề xuất việc sử dụng các cảm biến chi phí thấp để theo dõi mực nước ngầm gần nền của một tòa nhà và bảo vệ khỏi những bất trắc.
Các nhà nghiên cứu chọn nghiên cứu Di động vì đây là một thành phố cảng công nghiệp với dân số kinh tế khó khăn lớn. Họ đã bắt đầu điều tra tác động của thiên tai đối với các cộng đồng dễ bị tổn thương của Mobile để tìm ra cách tốt nhất để phân bổ nguồn lực giúp họ phục hồi trong trường hợp khẩn cấp.
“Để chúng tôi đánh giá tác động xã hội và kinh tế, chúng tôi phải hiểu rõ về tác động của mối nguy đối với môi trường xây dựng,” Mahmoud nói.
Tiếp theo, nhóm có kế hoạch kiểm tra hiệu suất của kết cấu bên ngoài nền móng và điều đó ảnh hưởng đến người dân trong khu vực như thế nào. Ví dụ, một công trình kiến trúc có thể chịu được bao nhiêu gió và nước dâng trong một trận bão trước khi cần có nhà ở hoặc nơi trú ẩn thay thế?
Mahmoud nói: “Công việc này sẽ cho phép chúng tôi chủ động trong việc tìm kiếm giải pháp nhanh chóng để giúp đỡ những người gặp khó khăn, thay vì chờ đợi cho đến khi điều đó trở nên tồi tệ.
Giúp cộng đồng phục hồi sau thiên tai là trọng tâm của Trung tâm Lập kế hoạch phục hồi cộng đồng dựa trên rủi ro do CSU lãnh đạo, hợp tác trị giá 20 triệu đô la với Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, có sự tham gia của các cộng tác viên từ hơn một chục trường đại học khác.
Nghiên cứu có tên "Chi phí tiềm ẩn để xây dựng nền móng do mực nước biển dâng trong khí hậu thay đổi", được công bố trên tạp chí Scientific Reports.
