[論文レビュー] The Golden Gate Textile Barrier: Preserving California Bay of San Francisco from a Rising North Pacific Ocean

Richart B. Cathcart, Alexander Bolonkin|ArXiv.org|Feb 4, 2007

Coastal and Marine Dynamics参考文献 18被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、上昇する海面上昇に伴うサンフランシスコ湾およびサクラメント・サンジョアキン川デルタへの塩水の侵入を防ぐために、ゴールデンゲート海峡を横断する浮遊式で透水性のない織物バリアを提案する画期的なマクロプロジェクトを提示している。このバリアはゴールデンゲートブリッジの下に設置される予定であり、南カリフォルニアに不可欠な淡水資源を保護することで、将来の気候変動条件下でも耐候性のある代替策を提供する。

ABSTRACT

Climate change in California may require construction of a barrier separating the Pacific Ocean from San Francisco Bay and the Sacramento River-San Joaquin River Delta simply because Southern California is remarkably dependent on freshwater exported from the Delta. We offer a new kind of salt barrier, a macroproject built of impermeable textile materials stretched across the Golden Gate beneath the famous bridge. We anticipate it might eventually substitute for a recently proposed San Francisco In-Stream Tidal Power Plant harnessing a 1.7 m tide at the Bay entrance if future climate conditions Statewide is conducive. First-glance physics underpin our macroproject.

研究の動機と目的

• 北太平洋における上昇する海面上昇に伴うサクラメント・サンジョアキン川デルタへの塩水の侵入の脅威に対処すること。
• 南カリフォルニアの水供給に不可欠な淡水の輸出を、デルタから保護すること。
• 気候変動対策として、透水性のない織物材料を用いた新しい大規模インfra構造を提案すること。
• ゴールデンゲートにおけるインライン潮力発電所の代替または補完として、織物バリアの実現可能性を評価すること。
• 将来の気候シナリオ下での地域の水の安定供給を確保する目的で、物理学的根拠に基づくマクロプロジェクトを提供すること。

提案手法

• 既存のゴールデンゲートブリッジの下に、ゴールデンゲート海峡を横断する大規模で透水性のない織物バリアを設計すること。
• 海洋環境および静水圧に耐えることができる高度で耐久性の高い織物素材を使用すること。
• バリアを表面下に配置し、塩水の流入を遮断しながら、デルタからの淡水流出を許容すること。
• バリアを能動的エネルギーシステムに依存せず、材料の強度と構造的アンカーに依存する受動的で静的構造としてモデル化すること。
• 同じ場所に計画されたインライン潮力発電所と比較して、バリアの性能と実現可能性を評価すること。
• 長期的な安定性と有効性を保証するため、基本的な流体力学的および地球物理学的原則に基づいて設計を構築すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 上昇する海面上昇の条件下で、大規模で透水性のない織物バリアがサンフランシスコ湾およびデルタへの塩水の侵入を効果的に防げるか。
• RQ2 ゴールデンゲートにおける提案されたインライン潮力発電所と比較して、提案された織物バリアは実現可能性および環境的影響の面でどのように異なるか。
• RQ3 地震活動が活発な海洋環境において、このようなマクロプロジェクトを展開するにあたり、主な物理的および工学的制約は何であるか。
• RQ4 極度の海洋および潮流の力にさらされても、数十年にわたりバリアが構造的整合性と機能性を維持できるか。
• RQ5 将来の気候シナリオにおいて、このようなバリアが南カリフォルニアの淡水供給の維持に果たす役割は何か。

主な発見

• 提案された織物バリアは、受動的で大規模な構造物として、サンフランシスコ湾への塩水の侵入を物理的に防げる。
• バリアはサクラメント・サンジョアキン川デルタの淡水資源を保護でき、これは南カリフォルニアの水供給に不可欠である。
• 将来の気候条件がこのようなエネルギー生成を可能にする場合、マクロプロジェクトは提案されたインライン潮力発電所の代替または併存が可能である。
• バリアの設計は、海洋および潮流の力に耐える十分な引張り強度と耐久性を持つ透水性のない織物素材に依存している。
• バリアの有効性は、航行に影響を与えずに流入する塩水を遮断できるゴールデンゲートブリッジの下に配置されていることに依存している。
• 研究は、将来の気候変動下での構造的安定性と環境的レジリエンスを重視した、マクロプロジェクトの物理学的根拠を提供している。