해안침수

Coastal flooding
2002년 루이지애나 1번 고속도로에서 발생한 허리케인 릴리의 해안침수

해안침수는 건조하고 저지대인 [1]육지가 바닷물에 잠기거나(침수)해안침수의 범위는 [1][2]홍수에 노출된 해안지형에 의해 통제되는 내륙을 관통하는 홍수의 수위 상승의 결과입니다.바닷물은 직접적인 홍수, [3]장벽의 넘침, 혹은 장벽의 붕괴와 같은 몇 가지 다른 경로를 통해 육지를 범람시킬 수 있습니다.해안지역의 홍수는 대부분 자연적인 현상입니다.기후변화의 영향(예: 해수면 상승 및 극한기상 현상의 증가)과 해안지역에 거주하는 인구의 증가로 인해 해안홍수 현상으로 인한 피해가 심화되고 더 많은 사람들이 [4]영향을 받고 있습니다.

해안 지역은 봄 조수와 같은 이례적인 만조에 의해 가끔 홍수가 발생하는데, 특히 강풍과 폭풍 해일이 겹칠 때 더욱 그렇습니다.이것은 1953년의 북해 홍수의 원인이었습니다. 이것은 네덜란드와 영국의 동해안의 넓은 지역을 물에 잠기게 했습니다.

해안 환경에 대한 인간의 영향은 해안 [1][5][6][7]홍수를 악화시킬 수 있습니다.해안지대의 지하수 저수지에서 물을 빼내면 땅의 침하를 유발할 수 있어 [5]침수 위험이 높아집니다.해안가의 해안을 따라 건설된 보호 구조물은 해변의 자연적인 과정을 변화시키고, 해안가의 인접한 지역에 침식을 초래하여 [1][7][8]홍수의 위험을 증가시킵니다.

종류들

만조홍수는 해안 침수의 원인 중 하나입니다.그것은 [9]지난 70년 동안 훨씬 더 흔해졌습니다.

바닷물은 다음과 같은 여러 경로를 통해 육지를 범람시킬 수 있습니다.

  • 직접 홍수 - 해수면 높이가 육지의 고도를 초과하는 경우, 파도가 사구와 같은 자연적 장벽을 형성하지 않은 경우
  • 장벽의 넘김 – 장벽은 자연적이거나 인간의 기술에 의한 것일 수 있으며,[3] 폭풍이나 만조 시에 팽창 상태로 인해 해안의 개방된 지역에서 종종 발생합니다.파도의 높이가 장벽의 높이를 넘고 물이 장벽의 꼭대기를 넘어 흘러 그 뒤에 있는 땅이 물에 잠깁니다.오버탑은 고속 흐름을 초래할 수 있으며, 이는 상당한 양의 지표면을 침식시켜 방어 [10]구조물을 손상시킬 수 있습니다.
  • 장벽 파괴 – 다시 장벽은 자연적(사구)일 수도 있고 인간이 설계한(해벽)일 수도 있으며, 큰 파도에 노출된 개방된 해안에서 파괴가 발생합니다.바닷물이 내륙으로 뻗어나가 지역을 범람시킬 수 있는 파도에 의해 장벽이 붕괴되거나 파괴될 때, 파괴가 발생합니다.

원인들

해안지역의 홍수는 허리케인과 열대성 사이클론과 같은 폭풍에 의한 폭풍해일, 기후변화와 쓰나미로 인한 해수면 상승 등 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다.

1954년 허리케인 캐롤로 인한 폭풍 해일

폭풍과 폭풍해일

허리케인과 열대성 사이클론을 포함한 폭풍은 [1][11]정상보다 상당히 큰 파도인 폭풍 해일을 통해 홍수를 일으킬 수 있습니다.만약 폭풍우 현상이 천문학적인 만조와 일치한다면, 광범위한 홍수가 [12]발생할 수 있습니다.폭풍 해일은 세 가지 과정을 포함합니다.

  1. 윈드 셋업
  2. 기압계 설정
  3. 웨이브 셋업

육지 방향(바다에서 육지 방향)으로 불어오는 바람은 해안을 향해 물이 '쌓여' 올 수 있습니다. 이를 윈드 셋업이라고 합니다.낮은 기압은 폭풍 시스템과 관련이 있으며, 이는 지표면 해수면을 높이는 경향이 있습니다. 이는 기압계 설정입니다.마지막으로 파파 높이가 증가하면 파도 설정인 파도 영역의 수위가 높아집니다.이 세 가지 과정은 상호작용하여 자연 및 공학적 해안 보호 구조물을 능가할 수 있는 파도를 생성하여 [12][13]일반적인 내륙보다 더 멀리 바닷물을 침투시킵니다.

해수면 상승

A graph showing a around 25 cm of sea level rise, based on tidal gauge data.
1880년 이후의 지구 해수면 상승(1993-2008년 [14]평균과 비교하여 밀리미터 단위의 해수면 변화로 표시됨).

1901년과 2018년 사이에, 평균 지구 해수면은 15-25 cm (6-10 in), 즉 [15]매년 평균 1-2 mm씩 상승했습니다.이 속도는 2013-2022년 [16]10년 동안 4.62 mm/yr로 가속화되었습니다.인간 활동으로 인한 기후 변화가 주요 원인입니다.1993년에서 2018년 사이에 해수면 상승의 42%를 의 열팽창이 차지했습니다.녹고 있는 온대 빙하가 21%, 그린란드가 15%, 남극이 8%[17]: 1576 를 차지했습니다.해수면 상승은 지구의 온도 변화에 뒤쳐집니다.그래서 해수면 상승은 이미 [18]일어나고 있는 온난화에 대응하여 지금부터 2050년 사이에 계속해서 가속화될 것입니다.그 후에 무슨 일이 일어날지는 인간의 온실가스 배출에 어떤 일이 일어나느냐에 달려 있습니다.배출량이 크게 줄면 2050년에서 2100년 사이에 해수면 상승이 둔화될 수도 있습니다.그리고 나서 2100년에는 지금으로부터 30cm를 조금 넘을 수도 있습니다.배기 가스 배출량이 높으면 가속화될 수 있습니다.다음까지 상승할 수 있습니다.1 m (3+1 ⁄ 2 ft) 또는 2 m (6+1 ⁄ 2 ft)까지.장기적으로 온난화가 1.5°C(2.7°F)에 이른다면 향후 2000년 동안 해수면 상승은 2-3m(7-10ft)에 이를 것입니다.온난화가 5°C(9.0°[19]: 21 F)에서 최고조에 이른다면 19~22m(62~72ft)가 될 것입니다.

해수면 상승은 궁극적으로 [21][22]지구의 모든 해안과 섬 주민들에게 영향을 미칩니다.이것은 홍수, 더 높은 폭풍 해일, 왕조, 그리고 쓰나미를 통해서 일어날 수 있습니다.이것들은 많은 연쇄효과를 가지고 있습니다.그들은 맹그로브와 같은 해안 생태계의 손실로 이어집니다.관개용수염수화로 농작물 생산량이 감소합니다.그리고 항구의 손상은 해상 [23][24][25]무역을 방해합니다.2050년까지 예상되는 해수면 상승은 현재 수천만 명의 사람들이 살고 있는 지역을 매년 홍수에 노출시킬 것입니다.온실가스 배출량의 급격한 감소가 없다면,[26] 이는 금세기 후반 수십 년 동안 수억 개로 증가할 수도 있습니다.해수면 상승에 직접적으로 노출되지 않은 지역은 대규모 이동과 경제적 혼란에 영향을 받을 수 있습니다.

조수 범람

2016년 마이애미 브리켈 '왕의 조수' 때 화창한 날 조수 범람
2010년대 침식과 조수가 기초에 닿으면서 무너져 철거된 홀랜드 섬에 남아있던 마지막 가옥.

조수 범람( day,)은 만월이나 초승달과 같은 예외적인 만조 때에 저지대, 특히 도로가 일시적으로 침수되는 것을 말합니다.1년 중 가장 조수가 많은 때를 타이드라고 할 수 있으며, 지역에 따라 달이 다릅니다.이러한 종류의 홍수는 재산이나 인간의 안전에 대한 높은 위험이 아니라 저지대의 [29]해안 기반 시설에 더 큰 스트레스를 주는 경향이 있습니다.

이러한 종류의 홍수는 기후 변화와 관련해수면 상승과 해안 침식 및 토지 침하와 같은 기타 인간과 관련된 환경적 영향이 기반 [30]시설의 취약성을 증가시킴에 따라 도시 및 기타 인간이 사용하는 해안 지역에서 더욱 일반화되고 있습니다.이러한 문제에 직면한 지역은 연안 관리 관행을 활용하여 일부 지역에서의 영향을 완화할 수 있지만, 점점 더 이러한 유형의 홍수가 연안 홍수로 발전하여 관리된 퇴로를 필요로 하거나 취약 지역에 대해 보다 광범위한 기후 변화 적응 관행이 필요할 수 있습니다.

쓰나미파

해안 지역지진, 산사태, 화산 폭발, 빙하 조각 등을 통해 상당한 물이 이동한 결과 바다를 통해 전파되는 쓰나미파의[31] 결과로 인해 심각한 홍수가 발생할 수 있습니다.과거에 유성이 [32]바다에 충돌하면서 상당한 쓰나미가 발생했다는 증거도 있습니다.쓰나미 파도는 다가오는 파도의 속도, 육지에 도달할 때의 파도의 높이, 그리고 물이 육지 위로 흐를 때 들어간 잔해로 인해 더 큰 [31][33]피해를 입힐 수 있습니다.

쓰나미 파도와 홍수의 크기에 따라, 압도적인 여파를 막는 예방적인 개입을 요구하는 심각한 부상을 야기할 수 있습니다.2004년 12월 26일 인도양을 강타한 지진과 그에 따른 쓰나미로 인해 200,000명 이상의 사람들이 사망한 것으로 보고되었습니다.[34]몇몇 질병들은 고혈압에서 만성 폐쇄성 [34]폐질환에 이르기까지 홍수의 결과입니다.

완화 및 적응

험버강(온타리오)에 대재앙 홍수의 재발을 막기 위해 를 만들었습니다.

홍수 [35][36]방지(또는 홍수 완화 또는 홍수 보호 또는 홍수 완화) 방법은 홍수의 해로운 영향을 줄이거나 방지하기 위해 사용됩니다.홍수 구호 방법은 홍수나 높은 수위의 영향을 줄이기 위해 사용됩니다.홍수는 상류의 극단적인 날씨와 수역에 대한 인간의 변화와 유출과 같은 두 가지 자연적인 과정이 혼합되어 발생할 수 있습니다.구조적 홍수 조절 조치와 비구조적 홍수 조절 조치는 구별됩니다.구조적 방법은 홍수를 물리적으로 억제하는 반면 비구조적 방법은 그렇지 않습니다.홍수벽과 같은 홍수 방지를 위한 단단한 인프라를 구축하는 이 홍수 관리에 효과적입니다.그러나 조경 분야에서 개선모범 사례는 물의 증가를 처리하기 위해 습지홍수 평원과 같은 부드러운 인프라와 자연 시스템에 더 많이 의존하는 것입니다.연안관리 실무는 연안침수를 예방하거나 관리하기 위해 조수와 같은 자연적인 과정뿐만 아니라 사람의 경우 해수면 상승 등을 처리해야 합니다.

홍수 조절과 구호는 기후 변화 적응기후 회복력에 특히 중요한 부분이며, 해수면 상승과 날씨 변화(기후 변화는 더 강력하고 빠른 강우를 야기함)는 인적 기반 시설의 홍수가 [37]전 세계적으로 특히 중요하다는 것을 의미합니다.

환경공학에서 홍수 조절은 홍수를 완전히 방지하기 위해 노력하기 보다는 홍수벽과 수문을 사용하여 홍수 유출의 방향을 바꾸는 것과 같은 홍수의 이동을 관리하는 것을 포함합니다.또한 대피 및 건조/습식 특성과 같은 조치를 통해 사람을 관리해야 합니다.홍수의 예방과 완화는 세 가지 수준에서 연구될 수 있습니다: 개별 부동산, 소규모 공동체, 그리고 전체 마을이나 도시.

비구조적 기구

인적 시스템이 홍수의 영향을 받는 경우, 행동적 및 제도적 변화를 통해 시스템이 해안에서 어떻게 작동하는지에 대한 적응이 필요한 경우, 이러한 변화는 해안 [38]홍수 대응의 비구조적 메커니즘이라고 할 수 있습니다.

이를 [5][38][39]위한 방법으로는 건축규제, 연안해저지대화, 도시개발계획, 보험을 통한 위험확산, 국민의식 향상 등이 있습니다.홍수 발생 위험에 적응하는 것은 방어 구조물을 건설하는 비용이 어떤 이점보다 크거나 해안선의 자연적인 과정이 자연적인 특성과 [8]매력을 더할 경우 가장 좋은 선택이 될 수 있습니다.

해안 홍수에 대한 대응을 수용하기 어려운 더 극단적이고 종종 어려운 [10]것은 홍수가 발생하기 쉬운 지역(관리형 퇴로라고도 함)을 포기하는 것입니다.그러나 이는 영향을 받는 사람들과 인프라가 어디로 향할지, 어떤 종류의 보상을 해야 하는지에 대한 문제를 야기합니다.

공병방위

그로인(Groynes)은 해변 전방의 침식을 방지하기 위해 설계된 구조물입니다.

사람들이 해안 환경의 범람을 막기 위해 노력하는 다양한 방법들이 있는데, 대표적으로 홍수 방지 장벽, 방조제[8][40]제방같은 소위 하드 엔지니어링 구조물을 통해서입니다.해안의 무장은 [8]해변까지 발전한 마을과 도시를 보호하기 위한 전형적인 것입니다.해안을 따라 퇴적 과정을 강화하는 것도 해안 홍수를 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.그로인(groynes), 방파제(breakwater), 인공 헤드랜드(artificial headlands)와 같은 구조물은 해변에 퇴적물이 퇴적되는 것을 촉진하여 파도 에너지가 [40]내륙으로 이동하는 물보다 해변의 퇴적물을 이동시키는 데 사용됨에 따라 폭풍파와 해일에 대한 완충작용을 돕습니다.

자연방비

맹그로브폭풍 해일과 홍수에 대한 해안 자연 방어 시스템 중 하나입니다.물 위와 아래의 높은 바이오매스는 파동 에너지를 발산하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

해안은 해안 홍수로부터 보호하기 위한 자연 보호 구조물을 제공합니다.자갈바모래언덕 시스템과 같은 물리적 특징을 포함하지만 염습지맹그로브 숲과 같은 생태계도 완충 기능을 가지고 있습니다.맹그로브습지는 파도 [6][33]에너지를 약화시키는 능력을 통해 폭풍파, 쓰나미, 해안선 침식으로부터 상당한 보호를 제공하는 것으로 종종 간주됩니다.그러므로 해안 지대를 홍수로부터 보호하기 위해서는 자연 방어가 보호되고 유지되어야 합니다.

장기적인 측면과 연구

전 세계 해수면 상승을 줄이는 것이 현재와 미래에 해안 지역의 심각한 홍수를 막는 하나의 방법이라고 합니다.이는 온실가스 배출을 더욱 감소시킴으로써 최소화될 수 있습니다.그러나 상당한 배출량 감소가 이루어지더라도,[5] 이미 미래의 해수면 상승에 대한 상당한 약속이 있습니다.교토의정서와 같은 국제적인 기후변화 정책은 해수면 상승을 포함한 기후변화의 미래 영향을 완화시키기 위해 노력하고 있습니다.게다가, 해안 홍수를 막기 위해 공학적이고 자연적인 방어 수단들이 더욱 즉각적인 조치들을 시행하고 있습니다.

다음 사항에 [citation needed]대한 향후 연구가 필요합니다.

  • 연안취락지 강제포기에 대한 관리방안
  • 맹그로브 등 자연완충시스템의 연안침수에 대한 효과 정량화
  • 엔지니어링 설계 및 관행 개선 또는 엔지니어링에 대한 대체 완화 전략

영향

사회적, 경제적 영향

해안 지대(해안으로부터 100킬로미터 거리 이내와 해수면 높이 100미터 이내의 지역)는 전 세계 [5][7]인구의 크고 증가하는 비율이 있는 곳입니다.전 세계 인구의 50퍼센트 이상과 5백만 명 이상의 인구를 가진 도시의 65퍼센트가 해안 [41]지대에 있습니다.해안 홍수의 위험에 처한 많은 사람들 외에도, 이러한 해안 도시 중심지들은 전세계 국내총생산(GDP)[7]의 상당한 양을 생산하고 있습니다.

도로, 철도, 산업단지 등 도시기반시설은 물론이고, 국민의 생명과 가정, 사업체도 막대한 사회경제적 [42][43][44]비용을 수반하는 해안침수의 위험에 처해 있습니다.2004년 인도네시아와 2011년 3월 일본에서 발생지진쓰나미는 해안 홍수가 가져올 수 있는 엄청난 피해를 단적으로 보여줍니다.경제적으로 중요한 모래사장이 침식되어 [39]해변의 매력에 의존하는 지역에서 관광 손실이 발생할 경우 간접적인 경제적 비용이 발생할 수 있습니다.

환경영향

해안지역의 홍수는 다양한 공간적, 시간적 규모에 다양한 환경적 영향을 미칠 수 있습니다.홍수는 해안 습지와 하구와 같은 해안 서식지를 파괴하고 사구 [10][5][39][41]시스템을 침식시킬 수 있습니다.이러한 장소들은 높은 생물학적 다양성을 특징으로 하기 때문에 해안지역의 홍수는 상당한 생물학적 다양성 손실과 잠재적인 [31]의 멸종을 야기할 수 있습니다.게다가, 이러한 해안 특징은 폭풍파에 대한 해안 자연 완충 시스템입니다. 일관된 해안 홍수와 해수면 상승은 이러한 자연 보호를 감소시켜 파도가 내륙의 더 먼 거리로 침투하여 침식을 악화시키고 해안 [5]홍수를 심화시킬 수 있습니다."2050년까지 "보통의"(일반적으로 피해를 주는) 홍수가 현재보다 평균 10배 이상 자주 발생할 것으로 예상되며 지역적 [45]요인에 의해 강화될 수 있습니다."

홍수 이후 바닷물장기적인 침수는 농업 생산성이 높은 토양의 염분화를 초래하여 장기간 [1][39]생산성의 손실을 초래할 수도 있습니다.식량 작물과 숲은 토양의 염류에 의해 완전히 사라질 수도 [5]있고 홍수의 움직임에 의해 사라질 수도 있습니다.호수, 석호, 해안 담수 대수층을 포함한 해안 담수체도 바닷물 [10][5][41]침입에 영향을 받을 수 있습니다.이것은 담수 생물의 서식지로서 그리고 마을과 [5][41]도시의 식수 공급원으로서 이러한 수역을 파괴할 수 있습니다.

템즈 장벽은 영국 런던의 홍수를 통제합니다.
허리케인 카트리나로 인한 뉴올리언스의 심각한 홍수와 그 도시의 홍수 보호 시스템의 고장

기존 연안침수 문제가 있는 국가의 예는 다음과 같습니다.

  • 네덜란드:네덜란드의 홍수조절
  • 방글라데시: 방글라데시의 홍수
  • 영국:템즈 장벽은 세계에서 가장 큰 홍수 장벽 중 하나이며, 유난히 만조와 폭풍 [41][46]해일 때 홍수로부터 런던을 보호하는 역할을 합니다.이 장벽은 만조 시에 들어올려 런던의 바닷물이 범람하는 것을 방지할 수 있으며 템스강 유역에서 빗물 유출을 막기 위해 낮출 수 있습니다.
  • 뉴질랜드:뉴질랜드의 저지대 해안지대인 사우스 캔터베리 평원의 홍수는 홍수의 장기화를 초래할 수 있으며, 이는 영향을 받은 목축 농업의 생산성에 몇 [1]년 동안 영향을 미칠 수 있습니다.

뉴올리언스의 허리케인 카트리나

허리케인 카트리나는 사피어-심프슨 허리케인 규모3등급 사이클론으로 상륙하여, 유일하게 보통 수준의 [13]폭풍이 되었음을 나타냅니다.하지만, 광범위한 홍수로 인한 재앙적인 피해는 북아메리카에서 [13]기록된 가장 높은 폭풍 해일의 결과였습니다.카트리나가 상륙하기 전 며칠 동안, 파도 설정은 시스템의 순환 회전의 지속적인 바람에 의해 발생했습니다.이 장기간의 파동은 매우 낮은 중심 압력 수준과 맞물려 거대한 폭풍 해일이 [47]발생했다는 것을 의미했습니다.폭풍 해일은 홍수로부터 [6][13][47]도시를 보호하기 위한 제방들과 홍수벽들을 덮쳤습니다.불행하게도, 뉴올리언스는 본질적으로 많은 요인들로 인해 해안지역에 홍수가 나기 쉽습니다.첫째로, 뉴올리언스의 대부분은 해수면 아래에 있고 미시시피 강과 접해 있기 때문에 바다와 강으로부터의 홍수에 대한 보호는 공학적인 구조물에 의존하게 되었습니다.미시시피 강의 자연 시스템에 대한 토지 사용의 변화와 수정은 미시시피 강의 자연 방어를 덜 효과적으로 만들었습니다.습지 손실은 1930년 이후 약 1,900 평방 마일(4,920 평방 킬로미터)로 계산되었습니다.이는 4마일의 습지가 폭풍 해일의 높이를 1피트(30cm)[6] 감소시킬 것으로 추정되기 때문에 상당한 양입니다.

수마트라 해안 근처의 한 마을은 2004년 복싱 데이에 강타한 파괴적인 쓰나미 이후 2005년 1월 2일 폐허가 되었습니다.

인도네시아와 일본의 지진해일

2004년 인도양 지진해일:인도네시아 수마트라 앞바다에서 규모 9.0의 강진이 발생해 인도양 [33]전역거대한 쓰나미가 확산됐습니다.이 쓰나미는 상당한 인명 손실을 가져왔고, 대략 280,000명에서 300,000명의 사람들이 보고되었으며 마을, 마을, 도시 그리고 물리적 환경에 광범위한 피해를 입혔습니다.파괴되거나 손상된 자연 구조물과 서식지에는 산호초, 맹그로브 (열대 나무), 해변,[33] 해초가 포함됩니다.2011년 3월 일본에서 발생한 최근의 지진과 쓰나미(2011년 도호쿠 지진과 쓰나미)도 쓰나미의 파괴력과 해안침수의 혼란을 여실히 보여주고 있습니다.

참고 항목

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