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Untersuchung der Konstruktion des Kasukabe-Reservoirs in Japan

Unter Tokio befindet sich das größte künstliche Reservoirsystem der Welt.

In Kasukabe, Japan, liegt die weltweit größte unterirdische Hochwasseranlage. Massive künstliche Betonkavernen, aus denen der äußere unterirdische Abflusskanal der Metropolregion besteht, der auch als G-Cans-Projekt bekannt ist, breiten sich unter der oberflächennahen Infrastruktur der Stadt aus.

Das große unterirdische Entwässerungssystem wurde gebaut, um katastrophale Überflutung der Wasserstraßen verhindern die die Stadt umgeben. Aufgrund der starken Regen- und Taifunzeit wird die lokale Geographie jedes Jahr von großen Überschwemmungsereignissen heimgesucht.

Die Stadt selbst liegt am Stadtrand von Tokio in der Präfektur Saitama, aber oberirdisch gibt es wenig, was darauf hindeutet, was darunter liegt.

Engineering des Reservoirs

Die Bauarbeiten für das Projekt begannen bereits 1992 und erstreckten sich über ungefähr anderthalb Jahrzehnte. Das Projekt wurde 2006 vollständig abgeschlossen. Auf dem Papier enthält das Projekt nur fünf Containment-Silos, deren Bedeutung von Bedeutung istJedes Silo ist 65 m hoch und 32 m im Durchmesser. Diese größeren Silos sind dann durch 6,3 km große Tunnel verbunden, die sich alle in einer Tiefe von 165 ft befinden50 mt unter der Oberfläche. Säulen mit einem Gewicht von jeweils 500 Tonnen tragen das Hauptreservoir. ein Betontank mit einer Länge von 177 m 580 ft und einer Höhe von 25,4 m 83 ft. In diesem Tank befinden sich 78 10-MW-Pumpen, die jede Sekunde etwa 200 Tonnen Wasser in den nahe gelegenen Fluss Edo fördern können.

Einer der großen Betoneingänge zum unterirdischen Kasukabe-Stausee. Quelle : urbz / Flickr

Die Mitarbeiter der Einrichtung sind ständig in Alarmbereitschaft, insbesondere während der Regen- und Taifunzeit Japans von Juni bis Ende Oktober. Der Stausee hat dazu beigetragen, die Anzahl der betroffenen Häuser zu verringern. Wasserschaden in der Nähe um ca. 90%.

Während Trockenperioden wird der Ausgleichsbehälter tatsächlich als Touristenattraktion verwendet. Besucher können das Gelände für etwa 3000 japanische Yen oder etwa 30 USD besichtigen. Während ein Jet-Hopping-Bauingenieur möglicherweise platzt, um eine Reise zu unternehmen und dies zu sehenUnterirdisches Wunder, es ist zu beachten, dass die Touren nur auf Japanisch durchgeführt werden.

An diesem Punkt ist es natürlich zu fragen, was die Stadt getan hat, bevor sie den Kasukabe-Stausee gebaut hat. Wie hat eine geschäftige Stadt die saisonalen katastrophalen Überschwemmungen überstanden?

Anfangs war die Infrastruktur so dünn, dass die Überschwemmungen nicht als großes Problem angesehen wurden. Von den 1960er bis 1980er Jahren wurde jedoch ein Großteil des Ackerlandes der Region durch Wohnhäuser und Industrieanlagen ersetzt, was die Chancen für die Überschwemmungen erheblich verringerteRegen und Schneeschmelze sickern unter die Erde.

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Das anfängliche Problem

Als die Vororte von Tokio anfänglich entwickelt wurden, trat die Ausbreitung so schnell auf, dass wenig über den Hochwasserschutz nachgedacht wurde. Die Stadt lernte jedoch bald ihre Lektion, als sie erlitt zahlreiche Katastrophen Überschwemmungen, die eine Reihe von Gebieten unbebaubar machen.

Als die Bevölkerung wuchs und immer mehr Boden mit porenfreiem Beton bedeckt war, wussten die Ingenieure, dass etwas getan werden musste, um die Situation zu verbessern.

Ein Diagramm der Anordnung der 5 verschiedenen Tanks und wo sie abfließen können, wobei der primäre Abfluss der Edo River ist. Quelle : Edo River Office, Kanto Regional Development Bureau

Nach Jahren des Kampfes mit den Überschwemmungen begann 1992 der Kampf gegen katastrophale Überschwemmungen in der Region aufgrund des Baus der äußeren Tunnel des unterirdischen Abflusskanals.

Dieses massive System funktioniert über ein System von Schaltern, die Ingenieure bei starkem Regen oder Überschwemmungen steuern können. Aufgrund der Reihe von Tunneln, die in der ganzen Stadt verlaufen und mit dem unterirdischen Reservoir verbunden sind, können Ingenieure fast die gesamte Entwässerung leiten von der Stadt in die 5 großen Silo-Lagertanks.

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Was das System leistet

Das Endziel des Systems besteht jedoch nicht nur darin, Wasser zu halten. Bei Hochwasserereignissen, die schnell einsetzen, besteht die erste Aufgabe zur Minderung des Hochwasserrisikos darin, den Schwall zu bewältigen. Die unterirdischen Stauseen sind so groß gebaut, dass sie bewältigt werden können große Wassermengen, die schnell fließen während der Wellen in die Stadt. Das Wasser, das sich in den Tanks befindet, kann dann langsamer in den Edogawa-Fluss eingeleitet werden und über natürliche Kanäle in die Bucht von Tokio gelangen.

Ein Blick in den Kontrollraum des Reservoirs, in dem die Ingenieure die Einlass- und Ausflussraten bestimmen können, um die Stadt ansonsten vor katastrophalen Überschwemmungen zu schützen. Quelle : Nesnad / Wikimedia

Das System wird von anderen Ingenieuren häufig als interessante Lösung für große Überschwemmungsereignisse angesehen, die durch das schnelle Bevölkerungswachstum verursacht werden. Der Kasukabe-Stausee wird von vielen Bauingenieuren als erfolgreiche Lösung für das Überschwemmungsproblem angesehen.

Tatsächlich wird eine ähnliche Hochwasseranlage gebaut in der Präfektur Osaka, deren Fertigstellung für 2044 geplant ist. Und mit zunehmender globaler Erwärmung kann noch mehr erforderlich sein. Prävalenz und Häufigkeit schwerer Stürme . Laut der japanischen Wetterbehörde ist die Zahl der Taifune, die Tokio jedes Jahr bedrohen, in den letzten vier Jahrzehnten um das 1,5-fache gestiegen.

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Aber zurück zum Stausee als Touristenattraktion. Warum sollten Touristen massive unterirdische Betonhöhlen sehen wollen? Nun, das Design der Unterwassertanks verlieh ihnen eine Art kathedralenähnliches Aussehen. Aufgrund der großen Stützsäulen, die überall verstreut sind,Die leeren Tanks präsentieren sich als elegante, ruhige technische Teile, die unter der geschäftigen Stadt oben sitzen.

Ein Bild eines der Vorratsbehälter als Teil des Kasukabe-Reservoirs, in dem sich nach den jüngsten Überschwemmungen noch Wasser auf dem Boden befindet. Quelle : AMANO Jun-ichi / Wikimedia

Eine animierte Demonstration der Funktionsweise des Systems finden Sie im folgenden Video.

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