Kawalan banjir merujuk kepada semua kaedah yang digunakan untuk mengurangkan atau mencegah kesan-kesan sampingan air banjir.[1] Pengurangan banjir merujuk kepada kaedah yang digunakan untuk mengurangkan kesan-kesan air banjir ataupun paras air yang tinggi.
Punca banjir
Banjir disebabkan oleh banyak faktor (atau gabungan mana-mana yang berikut): hujan lebat, salji cair yang cepat, angin kuat di atas air, air pasang surut yang tinggi, tsunami atau kegagalan empangan, tambak, kolam retensi atau struktur lain yang menakung air. Banjir boleh diburukkan lagi oleh peningkatan jumlah permukaan yang tidak menentu atau oleh bahaya semula jadi lain seperti kebakaran hutan luar kawal, yang mengurangkan bekalan tumbuh-tumbuhan yang dapat menyerap hujan.
Banjir berkala berlaku di kebanyakkan sungai, membentuk kawasan sekitarnya yang dikenali sebagai dataran banjir.
Ketika hujan, sesetengah air bertakung di kolam atau tanah, ada yang diserap oleh rumput dan tumbuh-tumbuhan, ada yang terpelowap, dan selebihnya mengalir di tanah sebagai aliran permukaan. Banjir berlaku apabila kolam, tasik, sungai, tanah, dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat menyerap semua air. Air kemudian mengalir di atas tanah dalam kuantiti yang tidak boleh dibawa dalam saluran aliran atau ditakung di kolam semulajadi, tasik, dan takungan buatan manusia. Kira-kira 30 peratus daripada semua hujan menjadi aliran[1] dan jumlah itu mungkin meningkat dengan air dari salji yang cair. Banjir sungai sering disebabkan oleh hujan lebat, kadang-kadang diburukkan lagi oleh dengan salji cair. Banjir yang naik dengan cepat, dengan tanpa amaran, dinamakan banjir kilat. Banjir kilat biasanya disebabkan oleh hujan lebat di kawasan yang agak kecil, atau jika kawasan tersebut telah tepu dari hujan sebelumnya.
Pengesanan
Ini adalah kaedah yang digunakan untuk mengesan bencana jarak jauh. Pengesanan bencana seperti banjir, gempa bumi, dan letupan agak rumit sebelum ini dan pelbagai julat pengesanan adalah tidak sesuai. Tetapi, ia menjadi mungkin dengan menggunakan imej Radar Apertur Tiruan Pelbagai Bayangan Temporal ("Multi temporal visualization of Synthetic Aperture Radar - SAR). Tetapi untuk mendapatkan imej SAR yang baik, pendaftaran spatial yang sempurna dan penentukuran yang sangat tepat diperlukan untuk menentukan perubahan yang telah berlaku. Penyelarasan SAR sangat rumit dan juga berhadapan dengan masalah sensitif. Kemungkinan ralat berlaku selepas penyelarasan yang melibatkan proses gabungan dan data visualisasi. Pra-pemprosesan imej tradisional tidak boleh digunakan di sini kerana taburan di belakang radar Gaussian, tetapi kaedah pemprosesan yang disebut "penyelarasan silang / normalisasi" digunakan untuk menyelesaikan masalah ini. Aplikasi ini menghasilkan imej bencana tunggal yang dipanggil "peta bencana yang siap cepat" dari imej SAR multitemporal. Peta-peta ini dijanakan tanpa interaksi pengguna dan membantu dalam memberikan bantuan kecermasan segera kepada rakyat. Proses ini juga membantu peningkatan imej dan perbandingan antara banyak imej dengan menggunakan proses gabungan dan data visualisasi. Pemprosesan yang dicadangkan ini termasuk penapisan, histogram pemangkasan dan langkah penyamaan. Proses ini juga membantu dalam mengenal pasti perairan kekal dan kelas-kelas lain dengan gabungan komposisi imej sebelum bencana dan pasca bencana menjadi imej berwarna untuk mengenal pasti dengan lebih baik.[2]
Kaedah mengawal banjir
Beberapa kaedah kawalan banjir telah diamalkan sejak zaman purba.[1] Kaedah ini termasuk penanaman tumbuh-tumbuhan untuk meningkatkan penahanan air, pembinaan teres bukit untuk melambatkan aliran air turun, dan pembinaan laluan banjir (saluran buatan manusia untuk mengalihkan air banjir).[1] Teknik-teknik lain termasuk pembinaan tambak, tasik, empangan, takungan,[1] kolam takungan untuk menyimpan air tambahan pada waktu banjir.
Empangan
Banyak empangan dan takungan yang berkaitan direka sepenuhnya atau sebahagiannya untuk membantu bagi perlindungan dan kawalan banjir. Banyak empangan besar mempunyai simpanan kawalan banjir di mana tahap takungan perlu dikekalkan di bawah ketinggian tertentu sebelum bermulanya musim hujan/musim panas untuk membolehkan ruang mencukupi bagi menakung air banjir. Istilah empangan kering merujuk kepada empangan yang berfungsi semata-mata untuk mengawal banjir tanpa sebarang penyimpanan konservasi (misalnya Empangan Gunung Morris, Empangan Seven Oaks).
Terusan lencongan
Banjir boleh dikawal dengan mengalihkan lebihan air ke terusan yang dibina khas atau saliran banjir, yang seterusnya mengalihkan air kepada kolam takungan sementara atau takungan air lain yang mana terdapat risiko yang lebih rendah atau kesan banjir yang kurang. Contoh-contoh alur banjir termasuk Alur Banjir Sungai Merah yang melindungi Kota Winnipeg (Kanada) dan Alur Banjir Manggahan yang melindungi Kota Manila (Filipina).
Dataran banjir dan penambahan air bawah tanah
Air berlebihan boleh digunakan untuk pengisian air bawah tanah dengan melencong ke tanah yang dapat menyerap air. Teknik ini dapat mengurangkan kesan kemarau selepasnya dengan menggunakan tanah sebagai takungan semula jadi. Ia digunakan di California, di mana kebun dan kebun anggur boleh dibanjiri tanpa merosakkan tanaman,[3] atau di tempat-tempat lain kawasan padang gurun telah direkakhas semula untuk bertindak sebagai dataran banjir.[4]
Pertahanan sungai
Di kebanyakan negara, sungai terdedah kepada banjir dan sering diuruskan dengan berhati-hati. Pertahanan seperti tambak, tembok penahan, takungan, dan jeram digunakan untuk menghalang sungai dari melimpahi tebing mereka.
Satu empang limpah (weir), yang juga dikenali sebagai empangan cetek, paling sering digunakan untuk membuat millponds , tetapi di Sungai Humber di Toronto, sebuah empangan limpah dibina berhampiran Raymore Drive untuk mengelakkan berulangnya kerosakan banjir yang disebabkan oleh Taufan Hazel pada Oktober 1954.
Pertahanan pantai
Banjir pantai telah ditangani di Eropah dan Amerika dengan pertahanan pantai, seperti tembok laut, tambak pantai, dan pulau sawar.
Gerbang pasang-surut ("Tidal barrage") digunakan bersama-sama dengan daik dan pembetung. Ia boleh diletakkan di muara sungai atau anak sungai, di mana muara bermula atau di mana aliran sungai bermula, atau saluran parit menyambung ke lembah. Gerbang pasang-surut ditutup semasa air pasang untuk mengelakkan air pasang memasuki ke darat, dan terbuka semasa surut untuk membolehkan air mengalir keluar melalui saluran air dan ke bahagian muara daik. Pembukaan dan penutup pintu pagar didorong oleh perbezaan paras air di kedua-dua belah pintu.[5]
Halangan banjir tutup sendiri
Penghalang banjir yang menutup diri ("self-closing flood barrier" - SCFB) adalah sistem pertahanan banjir yang direka untuk melindungi orang dan harta benda dari banjir laluan air pedalaman yang disebabkan oleh hujan lebat, ribut atau salji cair yang cepat. SCFB boleh dibina untuk melindungi harta kediaman dan seluruh komuniti, serta kawasan perindustrian atau lain-lain kawasan strategik. Sistem penghalang sentiasa bersedia untuk digunakan dalam keadaan banjir, ia boleh dipasang bagi sepanjang manapun dan menggunakan air banjir yang semakin meningkat untuk berfungsi. Sistem halangan telah dibina dan dipasang di Belgium, Itali, Ireland, Belanda, Thailand, United Kingdom, Vietnam, Australia, Rusia dan Amerika Syarikat. Berjuta-juta dokumen di bangunan Arkib Negara di Washington DC dilindungi oleh dua SCFB.
Halangan keliling sementara
Apabila pertahanan kekal gagal, langkah-langkah kecemasan seperti beg pasir, karung air, halangan banjir atau tiub kembong mudah alih digunakan.
Pada tahun 1988, satu kaedah menggunakan air sebagai kawalan ditemui. Ini dilakukan dengan membalut 2 tiub selari dalam tiub luar ketiga. Apabila diisi, struktur ini membentuk tembok air tidak bergulung yang dapat mengawal 80 peratus ketinggiannya berbanding kedalaman air luaran, dengan tanah kering di belakangnya. Penghalang setinggi lapan kaki yang yang dipenuhi air digunakan untuk mengelilingi Stesen Penjanaan Nuklear Fort Calhoun semasa Banjir Sungai Missouri 2011. Disebalik membawa bahan beg pasir untuk banjir, menyusunnya, kemudian membuangnya ke tapak pelupusan hazmat, kawalan banjir dapat dicapai dengan menggunakan air di tapak itu. Walau bagaimanapun, ini bukanlah kalis gagal. Satu halangan setinggi 8 kaki (2.4 m) dan sepanjang 2,000 kaki (610 m) yang mengelilingi sebahagian daripada loji itu telah bocor oleh jentolak kecil dan ia roboh mengakibatkan sebahagian daripada kemudahan itu banjir.[6]
Pada tahun 1999, sekumpulan Jurutera Norway mengasaskan dan mempatenkan Aquafence. Penghalang banjir yang boleh diangkut, mudah alih dan boleh digunakan semula yang menggunakan berat air terhadap dirinya sendiri. Pada tahun 2013, AquaFence dianugerahkan Pensijilan USA ANSI peringkat tertinggi selepas lebih satu tahun ujian sistem oleh Kor Jurutera Tentera Amerika Syarikat serta ujian bahagian dan kajian semula oleh FM Global. Kedua-dua pelanggan komersial dan perbandaran merentasi Amerika Syarikat, Eropah dan Asia. Di Amerika Syarikat sahaja, panel banjir AquaFence boleh melindungi lebih dari $10 bilion harta tanah serta bandar raya dan kemudahan awam.[7]Templat:Advert inline
Teknologi yang sama adalah Pintu Air Penghalang Banjir, satu halangan cepat bertindak balas yang dapat dibuka dalam beberapa minit. Ia adalah unik dengan cara terpasang sendiri dengan menggunakan berat air untuk menahannya. Produk ini telah diluluskan oleh FM dari ujian Tentera Amerika Syarikat. Ia digunakan di 30 negara di seluruh dunia, dan terutamanya oleh Agensi Alam Sekitar di UK.
Di India, Bangladesh dan China, kawasan lencongan banjir adalah kawasan luar bandar yang sengaja dibanjiri dalam kecemasan untuk melindungi bandar.[8]
Kesan pemusnahan hutan dan perubahan penggunaan tanah pada risiko dan keterukan banjir adalah subjek perbincangan. Dalam menilai kesan penebangan hutan di Himalaya di Tanah rendah Ganges-Brahmaputra, didapati hutan tidak dapat menghalang atau mengurangkan banjir besar dalam kes peristiwa cuaca yang melampau.[9] Walau bagaimanapun, kajian yang lebih umum atau kajian ikhtisas bersetuju mengenai kesan negatif akibat penebangan hutan terhadap keselamatan banjir - dan kesan positif penggunaan tanah yang bijak dan penghutanan semula.[10][11]
Ramai yang mencadangkan bahawa kehilangan tumbuhan (penebangan hutan) akan membawa kepada peningkatan risiko banjir. Dengan litupan hutan semulajadi tempoh banjir dapat dikurangkan. Mengurangkan kadar penebangan hutan pastinya akan mengurangkan kejadian dan keterukan banjir.[12]
Afrika
Di Mesir, kedua-dua Empangan Aswan (1902) dan Empangan Tinggi Aswan (1976) telah mengawal pelbagai tahap banjir di sepanjang sungai Nil.
Eropah
Berikutan kesengsaraan dan kemusnahan yang disebabkan oleh Banjir Besar 1910 di Paris, kerajaan Perancis membina siri takungan yang dipanggil Les Grands Lacs de Seine (atau Tasik Besar) yang membantu mengurangkan tekanan ke atas Seine ketika banjir, terutama banjir musim sejuk yang berkala.[13]
London dilindungi daripada banjir oleh penghalang mekanikal besar di seberang Sungai Thames, yang dinaikkan apabila paras air mencapai titik tertentu (lihat: Sawar Thames).
Venice mempunyai susunan yang sama, sungguhpun ia tidak dapat menampung pasang surut yang sangat tinggi. Pertahanan kedua-dua London dan Venice akan menjadi tidak mencukupi jika paras laut terus meningkat.
Pertahanan banjir terbesar dan paling rumit boleh didapati di Belanda, di mana ia dirujuk sebagai Delta Works dengan empangan Oosterschelde sebagai pencapaian tertinggi. Kerja-kerja ini dibina sebagai tindak balas kepada banjir Laut Utara 1953, di bahagian barat daya Belanda. Belanda telah membina salah satu empangan terbesar di dunia di utara negara ini. Penutupan Afsluitdijk berlaku pada tahun 1932.
Kompleks Kemudahan Pencegahan Banjir Saint Petersburg telah disiapkan pada tahun 2008, di Rusia, untuk melindungi Saint Petersburg dari lonjakan ribut. Ia juga mempunyai fungsi trafik utama, kerana ia melengkapkan jalan lingkaran di sekitar Saint Petersburg. Sebelas empangan diperluas selama 25.4 kilometer (15.8 mi) dan berdiri 8 meter (26 kaki) di atas paras air.
Keselamatan pembersihan banjir
Aktiviti pembersihan berikutan banjir sering menimbulkan bahaya kepada pekerja dan sukarelawan yang terlibat dalam usaha ini. Potensi bahaya termasuk bahaya elektrik, pendedahan karbon monoksida, bahaya muskuloskeletal, terlebih panas (hipertermia) atau terlebih sejuk (hipotermia), bahaya yang berkaitan dengan kenderaan, kebakaran, lemas, dan terdedah pada bahan berbahaya. Oleh kerana tapak banjir sering tidak stabil, pekerja pembersihan mungkin menghadapi serpihan bergerigi tajam, bahaya biologi di dalam air banjir, terdedah talian arus elektrik, darah atau cecair badan lain, dan bangkai haiwan dan mayat manusia. Dalam merancang dan bertindak balas terhadap bencana banjir, pengurus membekalkan pekerja dengan topi keselamatan, pelindung mata, sarung tangan kerja berat, jaket keselamatan, dan kasut air yang tahan karat dengan pelindung besi jari dan tapak.[14]
Pembangunan teknologi
Eropah berada di barisan hadapan dalam teknologi kawalan banjir, dengan negara-negara rendah seperti Belanda dan Belgium membangunkan teknik yang boleh menjadi contoh kepada negara-negara lain yang menghadapi masalah yang sama.[15]
Selepas Taufan Katrina, negeri Louisiana Amerika Syarikat menghantar ahli politik ke Belanda untuk melakukan lawatan ke sistem kawalan banjir yang kompleks dan sangat maju yang digunakan di Belanda.[16] Terdapat satu rencana BBC yang memetik pakar mengatakan 70 peratus lebih ramai orang akan tinggal di bandar-bandar delta menjelang tahun 2050, jumlah penduduk yang terjejas oleh kenaikan paras laut akan meningkat dengan banyaknya.[17] Belanda mempunyai salah satu sistem kawalan banjir terbaik di dunia dan cara-cara baru untuk menangani air sentiasa dibangunkan dan diuji, seperti penyimpanan air bawah tanah, menyimpan air dalam takungan di garaj parkir besar atau di taman permainan,[17][18] Rotterdam memulakan projek untuk membina pembangunan perumahan terapung 120 ekar (0.49 km 2 ) untuk menangani kenaikan paras laut.[19] Beberapa pendekatan, dari sensor berteknologi tinggi untuk mengesan kegagalan tambak yang akan berlaku sehingga struktur separa bulat yang bergerak untuk menutup seluruh sungai, sedang dibangunkan atau digunakan di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, penyelenggaraan struktur hidraulik tetap merupakan satu lagi kaedah kawalan banjir yang penting.[20]
Rujukan
- ^ a b c d e "Flood Control", MSN Encarta, 2008 (see below: Further reading).
- ^ IJERT International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) Vol. 3 Issue 4, April - 2014 http://www.aiming.in
- ^ http://www.npr.org/sections/thesalt/2017/01/12/509179190/as-rains-soak-california-farmers-test-how-to-store-water-underground
- ^ http://www.npr.org/2017/03/29/521939643/where-levees-fail-in-california-nature-can-step-in-to-nurture-rivers
- ^ Guillermo R. Giannico; Jon A. Souder (2004). "The Effects of Tide Gates on Estuarine Habitats and Migratory Fish" (PDF). Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 2010-06-04. Dicapai pada 2017-07-28.CS1 maint: multiple names: authors list (link) National Sea Grant College Program, Oregon State University, Corvallis, OR. Product No. ORESU-G-04-002.
- ^ Wald, Matthew L. (June 27, 2011). "Nebraska Nuclear Plant's Vital Equipment Remains Dry, Officials Say". The New York Times.
- ^ "Enlarge player → New weapon in the fight against flood damage". Fox News. Jul 31, 2014.
- ^ "China blows up seventh dike to divert flooding." China Daily. 2003-07-07.
- ^ Hamilton, Lawrence S (1987). "What Are the Impacts of Himalayan Deforestation on the Ganges-Brahmaputra Lowlands and Delta? Assumptions and Facts". Mountain Research and Development. Bern: International Mountain Society. 7 (3): 256–263. doi:10.2307/3673202. JSTOR 3673202. Cite has empty unknown parameter:
|coauthors=(bantuan) - ^ Semi, Naginder S (1989). "The Hydrology of Disastrous floods in Asia: An Overview" (PDF). Hydrology and Water Resources Department. London: James & James Science Publishers. Dicapai pada 15 September 2010. Cite has empty unknown parameter:
|coauthors=(bantuan) - ^ Bradshaw, CJ; Sodhi, NS; Peh, SH; Brook, BW (2007). "Global evidence that deforestation amplifies flood risk and severity in the developing world". Global Change Biology. 13: 2379–2395. doi:10.1111/j.1365-2486.2007.01446.x.
- ^ Bradshaw, CJ; Sodhi, NS; Peh, SH; Brook, BW (2007). "Global evidence that deforestation amplifies flood risk and severity in the developing. Also a flood has recently hit Pakistan which is said to be more devastating than the Tsunami of 2005". Global Change Biology. 13: 2379–2395. doi:10.1111/j.1365-2486.2007.01446.x.
- ^ See Jeffrey H. Jackson, Paris Under Water: How the City of Light Survived the Great Flood of 1910 (New York: Palgrave Macmillan, 2010).
- ^ National Institute for Occupational Safety and Health, Washington, DC (2013). "Storm/Flood and Hurricane/Typhoon Response." Emergency Response Resources.
- ^ Woodard, Colin (2001-09-04). "Netherlands Battens Its Ramparts Against Warming Climate." Christian Science Monitor.
- ^ Goldenberg, Suzanne (5 June 2009). "US urged to abandon ageing flood defences in favour of Dutch system". The Guardian. London.
- ^ a b "In pictures: Rotterdam strengthens sea defences". BBC News. 27 November 2009.
- ^ http://water.dhv.com/EN/Water_management/Documents/2008%20Leaflet%20Innovative%20water%20storage%20techniques.pdf
- ^ Palca, Joe (2008-01-28). "Dutch Architects Plan for a Floating Future." National Public Radio, Washington, DC.
- ^ Broad, William J. (6 September 2005). "In Europe, High-Tech Flood Control, With Nature's Help". The New York Times.