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珍妮布朗希望天气真的很糟糕。在3月21日左右的时间里,她正在咨询潮汐表,观察预测和生根,这些强风将在利物浦湾克罗斯比的海堤上推动大潮。
布朗是利物浦国家海洋学中心(NOC)的物理海洋学家,他希望帮助当地官员了解海洋侵入海堤的程度 - 以及加强防洪需要多少。要做到这一点,她需要将波浪溅到她的团队将进入混凝土海墙的装置上。它是一个由管道构成的盒状框架,在它们之间串起来,就像竖琴上的琴弦一样。当海水从屏障顶部溢出时,电线将测量喷雾的体积和速度。
“我们对风暴的影响并不了解,”布朗说。“在海上,我们有波浪测量和潮汐测量仪,但我们没有的是测量陆地上的水量。”这些数据非常重要,可以确保在海边漫步的人不会被大浪冲走,并帮助社区为暴风雨期间的沿海洪水做好准备。仅在英国,至少有1500亿英镑(约合1970亿美元)的房产和400万人面临沿海洪灾的风险。英国沃灵福德土木工程公司HR Wallingford的海岸工程师蒂姆普伦说:“没有人会打电话关闭四车道高速公路,除非他们确信这些条件可能是危险的。”
布朗的团队设备名为WireWall,自10月份以来已经在克罗斯比收集了三次特别高潮的数据。3月中旬是他们在开始撰写结果之前抓住海洋撞击海堤的最后机会。研究人员希望利用这些信息改进海洋学模型 - 并可能在其他地方部署WireWalls来研究大坝安全和红树林作为沿海屏障的有效性等主题。
未来的浪潮
普伦说,几乎没有关于海水溅入海岸防御的频率的实地数据。在21世纪初期,他帮助将大型坦克放在肯特沿海公园的海堤后面,旁边是英吉利海峡下的隧道。他们捕获的水溅在墙上,通过测量每次污水后水箱中的水深,科学家们可以采取迄今为止捕获的一些此类现场测量结果1。
但坦克沉重且部署成本高昂,而且他们没有收集有关水的移动速度的数据。因此,布朗与玛格丽特Yelland,在南安普敦NOC网站的海洋学家,谁使用电容丝,它们感觉到在开放的海洋与食盐水接触,浮标上取得了联系2。他们与Pullen和其他人一起设计并测试了WireWall,然后将其送到Crosby,当地官员计划更换老化的海堤,并正在寻找有关如何做到这一点的最佳信息。(部分设计研究涉及浏览Facebook群体中的人们在Crosby海滩上行走的照片,以了解停车场淹没的频率。)
当潮汐很高时,风力很强,看起来大海可能会在克罗斯比的墙上突破,WireWall团队设置了它的装备。这是关于一个人的身高,并且有18根电线排列在一个网格中。当海水撞击电线时,它会产生电接触,显示电线有多少被弄湿。通过测量波在通过它们时如何浸透,研究人员可以计算出水的速度和体积。
“我们已经有了很多可爱的大浪潮,”耶伦说道,他一直在调查10月,11月和1月高涨时收集的数据。一个意想不到的因素是当波浪几乎平行于海堤到达时,水会向侧面喷射,这对于WireWall来说很难检测到。
涨潮
最终,研究人员的目标是利用这些数据来帮助改进海洋学模型和其他工具,例如欧洲主导的关于溢流的行业指南,称为EurOtop。布朗已经与官员谈过将WireWall带到其他地方的问题。其中一个选择是位于兰开夏郡的Fylde半岛,那里有三个新的海堤,每个海墙的设计略有不同,WireWall可以比较晃动。
“我们希望能够去任何地方,”布朗说。在澳大利亚,墨尔本大学的生态学家Rebecca Morris和Beth Strain计划使用WireWall来比较破坏海堤的洪水,以及红树林等自然海岸防御的洪水。在挪威,研究人员可以使用WireWall来研究吹过水库的风如何将水推到水坝顶部并使其不稳定,特朗海姆挪威科技大学的土木工程师FjólaGudrúnSigtryggsdóttir说。
随着海平面继续上升,WireWall可能变得更加相关,增加了海浪破坏墙壁的风险。在英国,沿海规划者必须在建造新的海上防御时考虑到海平面上升的影响。在克罗斯比,海平面每年上升1.6毫米。
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