Thames Barrier – maailman toiseksi suurin siirrettävä tulvapato Lontoossa
Koordinaatit: 51°29′52″N 0°02′12″E / 51.497744°N 0.036679°E / 51.497744; 0.036679
Thames Barrier on maailman toiseksi suurin siirrettävä tulvapato Alankomaissa sijaitsevan Oosterscheldekeringin jälkeen. Se sijaitsee Lontoon keskustan alajuoksulla. Sen tarkoituksena on estää Pohjanmereltä nousevien poikkeuksellisen korkeiden vuorovesien ja myrskytulvien tulviminen Lontooseen. Se nostetaan ylös (suljetaan) vain nousuveden aikana; laskuveden aikaan se lasketaan alas, jotta sen taakse kerääntyvä vesi pääsee pois. Padon suojaus ulottuu pitkälle yläjuoksulle ja turvaa muun muassa keskisen Lontoon matalat ranta-alueet, kriittisen infrastruktuurin ja laajat asuinalueet. Pato sijaitsee Thamesin Woolwich Reach -jokiosuudella Silvertownin (pohjoisranta) ja Charltonin/Woolwichin (eteläranta) välillä, tärkeän laivaväylän kohdalla.
Padon pohjoisranta sijaitsee Newhamin kaupunginosassa ja eteläranta Greenwichin kaupunginosassa. Hermann Bondin raportti vuoden 1953 Pohjanmeren tulvasta, joka vaikutti osaan Thamesin suistoa ja osaan Lontoosta, johti padon rakentamiseen. Taustalla oli myös Lontoon pitkä tulvahistoria, kuten vuoden 1928 Thamesin tulva. Suunnittelun keskiössä oli järjestelmä, joka voidaan aktivoida nopeasti ja joka ei estä jokiliikennettä normaalioloissa.
Sijainti ja tehtävä
Thames Barrier on osa laajempaa jokisuiston tulvasuojajärjestelmää, johon kuuluvat myös korotetut penkereet ja rantamuurit. Pato suljetaan, kun ennusteet osoittavat yhdistelmän, jossa korkea merivesi ja myrskypaineaalto osuvat samaan aikaan Thamesin valuma-alueelta tulevan suuren virtaaman kanssa. Näin estetään murtovesiaaltojen työntyminen yläjuoksulle sekä jokiveden padottuminen kaupungin keskustaan.
Rakenne ja toiminta
Pato koostuu useista massiivisista teräsporteista ja betonipilareista, jotka ulottuvat joen yli. Yhteensä portteja on kymmenen, ja koko rakenne kattaa satojen metrien levyisen jokiuoman. Portit ovat onttoja, kaarevia terässegmenttejä, jotka pyörähtävät vaakasuuntaisen akselin ympäri hydraulisesti. Normaalitilassa portit lepäävät jokipohjan suojakynnyksen takana, jolloin väylä on täysin auki laivaliikenteelle. Suljettaessa portit nousevat kaarena ylös ja muodostavat yhtenäisen terässeinälinjan, joka pysäyttää mereltä tulevan veden.
- Auki-asento: portit piilossa vedenpinnan alapuolella; väylä on vapaa aluksille.
- Tulvasuoja-asento: portit käännetty ylös vastustamaan mereltä tulevaa nousuvettä.
- Alavuoto/juoksutus: portteja säädetään niin, että niiden alta päästetään vettä hallitusti laskuveden aikaan.
- Huoltoasento: portit käännetään pystyyn tarkastuksia ja kunnossapitoa varten.
Sulkeminen on tarkasti ajoitettu nousuveden mukaan ja kestää tyypillisesti noin tunnin. Jokainen portti on itsenäinen yksikkö, jolla on useita varajärjestelmiä ja oma hydraulinen käyttö. Ohjaus ja valvonta tapahtuvat padon omasta valvomosta, ja toiminnasta vastaa Englannin ympäristöviranomainen. Rakenteen tunnusomaiset, teräksiset suojakuoret pilareiden päällä antavat padolle sen helposti tunnistettavan ”hopeakypärät” -siluetin.
Rakentaminen ja käyttöönotto
Rakentaminen käynnistyi 1970-luvulla laajojen maaperä- ja virtausmalliselvitysten jälkeen. Pato otettiin käyttöön 1980-luvun alussa, ja se vihittiin virallisesti käyttöön pian sen jälkeen. Hankkeeseen kuului myös jokivarsien pengerrysten ja rantamuurien parantaminen pitkin Thamesia, jotta padon sulkemisesta saatu hyöty ulottuisi yhtenäisesti yläjuoksulle.
Käyttö ja sulkujen rytmi
Päätös sulkea pato perustuu ennusteisiin merivedenkorkeudesta, myrskytuulista ja joen virtaamasta. Normaaleina vuosina sulkuja on vain joitakin kertoja, mutta myrskyisinä kausina sulkuja voidaan tehdä tiheämmin, ja ajoittain tehdään myös testisulkuja järjestelmän varmistamiseksi. Pato pyritään pitämään suljettuna vain nousuveden huipun yli ja avaamaan se jälleen laskuveden aikana, jotta yläjuoksulle kertynyt vesi pääsee poistumaan turvallisesti.
Ilmastonmuutos ja tulevaisuus
Merivedenpinnan nousu ja sään ääri-ilmiöiden voimistuminen lisäävät myrskytulvien todennäköisyyttä. Thames Barrier on suunniteltu kestämään pitkälle tulevaisuuteen, ja sen käyttöä sekä tukevia rakenteita kehitetään vaiheittain. Pitkän aikavälin suunnitelmat arvioivat, miten suojatasoa voidaan ylläpitää ja parantaa ainakin vuosisadan puoliväliin saakka – vaihtoehtoina ovat muun muassa padon käyttöiän pidentäminen, jokivarsien lisävahvistukset ja uusien ratkaisujen rakentaminen alemmaksi suistoon.
Vierailu ja kaupunkikuva
Pato on myös merkittävä nähtävyys. Pohjoisrannalla sijaitseva Thames Barrier Park tarjoaa näkymät itse rakenteelle ja jokiuomalle, ja etelärannalla padon yhteydessä on vierailu- ja näyttelytiloja. Rantareitti kulkee molemmilla rannoilla, ja alue on suosittu kohde niin paikallisille kuin vierailijoille.
Merkitys Lontoolle
Thames Barrier suojaa Lontoon talouskeskuksia, asuinalueita, kulttuuriperintöä ja liikenneverkkoja. Se mahdollistaa kaupungin toiminnan myös poikkeuksellisissa sääoloissa ja on yksi modernin kaupunkitulvasuojelun merkittävimmistä insinöörisaavutuksista.
Thames-joen tulvapato
Tämän näkymän keskellä oleva portti on nostettu huolto-asentoon; etualalla näkyy proomu.
Maantiede
Maantieteellinen sääjärjestelmä
Lontoo on altis tulville. Atlantin valtameren matalapaineen synnyttämä myrskytulva kulkee joskus itään Skotlannin pohjoispuolella, ja se voi ajautua Pohjanmeren mataliin vesiin. Myrskytulva virtaa Pohjanmerta pitkin, joka kapenee kohti Englannin kanaalia ja Thamesin suistoa. Jos myrskytulva osuu samaan aikaan kevättulvan kanssa, Thamesin suistossa voi esiintyä vaarallisen korkeita vedenkorkeuksia. Tämä tilanne yhdistettynä alajuoksun virtauksiin Thamesissa kertoo insinööreille, milloin padot on otettava käyttöön.
Vedenpinnan nousu
Uhka on kasvanut ajan myötä, koska vedenpinta on noussut hitaasti mutta jatkuvasti vuosisatojen aikana (20 cm / 100 vuotta) ja koska Iso-Britannia kallistuu hitaasti (pohjoisessa ja lännessä ylöspäin ja etelässä ja idässä alaspäin), mikä johtuu jääkauden jälkeisestä palautumisesta.
Historialliset tulvat
Vuoden 1928 Thamesin tulvassa kuoli 14 ihmistä, ja sen jälkeen, kun 307 ihmistä kuoli Yhdistyneessä kuningaskunnassa vuoden 1953 Pohjanmeren tulvassa, asia sai uutta näkyvyyttä.
Varhaiset ehdotukset tulvantorjuntajärjestelmäksi juuttuivat siihen, että padossa piti olla suuri aukko, jotta Lontoon telakoiden alukset voisivat kulkea sen läpi. Kun konttikuljetukset korvasivat vanhat laivakuljetusmuodot ja Tilburyyn avattiin uusi satama, pienemmän padon rakentaminen tuli mahdolliseksi, sillä jokainen neljästä päälaivavälistä oli yhtä leveä kuin Towerin sillan aukko.
Silvertownista joen pohjoisrannalla sijaitseva pato normaalin toiminnan aikana New Charltoniin päin.
Operaatio
Thames Barrier -tulvasulku käynnistyy, kun Pohjanmerelle ennustetaan korkeaa vuorovettä ja joen virtaamat ovat korkeat Teddingtonin padon vuorovesirajalla. Jos vedenkorkeus saattaa ylittää 4,87 metriä (16,0 jalkaa) Lontoon keskustassa, se on laukaiseva tekijä.
Sulkeminen alkaa noin 9 tuntia ennen kuin vaarallinen nousuvesi saavuttaa padon. Viestit antavat käskyn pysäyttää jokiliikenne, sulkea sivuportit ja varoittaa muita joen käyttäjiä. Thamesin padon lisäksi myös Thames Tidewayn varrella olevat pienemmät portit on suljettava. Kun jokiliikenne on pysäytetty ja kaikki portit suljettu, itse Thamesin sulku voidaan sulkea. Pienemmät portit suljetaan ensin, ja sen jälkeen suljetaan peräkkäin tärkeimmät laivaväylät. Portit pysyvät suljettuina, kunnes padon alapuolella oleva vuorovesi laskee samalle tasolle kuin ylävirran vedenkorkeus.
Runsaiden sateiden jälkeen Lontoon länsipuolella tulvavesi virtaa Thamesia pitkin ylävirtaan (ennen Lontoota). Koska joki on vuorovesialtis Teddingtonin padolta aina Lontooseen asti, tämä on ongelma vain nousuveden aikaan, jolloin tulvavesi ei pääse purkautumaan mereen. Teddingtonin padosta joki avautuu suistoonsa, ja laskuveden aikaan joki voi ottaa vastaan paljon suurempia virtaamia, mitä pidemmälle alavirtaan mennään.
Kun joki tulvii ylävirtaan, ja jos portit suljetaan pian laskuveden jälkeen, padon takana on valtava tyhjä tila, joka voi toimia Teddingtonin padon yli tulevan tulvaveden säiliönä. Useimmat joen tulvat eivät täytä tätä tilavuutta niiden muutamien nousuveden tuntien aikana, jolloin pato on suljettava. Jos patoa ei olisi, nousuvesi täyttäisi tämän tilavuuden, ja tulvavesi voisi valua Lontoon jokipenkereiden yli. Noin kolmannes sulkemisista vuoteen 2009 asti tehtiin Lontoon länsipuolella sattuneiden rankkasateiden aiheuttamien tulvien estämiseksi.
Maanalainen tunneli Thames Barrierin laiturien välissä.
Sulkemiset ja vaaratilanteet
1980-luvulla suljettiin neljä, 1990-luvulla 35 ja tämän vuosisadan ensimmäisellä vuosikymmenellä 75 yritystä. Sulkemisten määrä on ennustettua suurempi ja kasvaa nopeasti.
Lontoossa sattui 27. lokakuuta 1997 mahdollisesti katastrofaalinen tapaus. Sakeassa sumussa purjehtinut ruoppaaja MV Sand Kite törmäsi yhteen Thames Barrierin laiturista. Kun alus alkoi upota, se pudotti 3 300 tonnin lastin kiviaineksia ja upposi lopulta keulastaan yhden padon portin päälle, jossa se makasi useita päiviä. Aluksi porttia ei voitu sulkea, koska se oli paksun sorakerroksen peitossa. Pidempiaikainen ongelma oli maalin ennenaikainen katoaminen portin tasaiselta puolelta hankautumisen vuoksi. Eräs arvio tulvavahinkojen kustannuksista oli noin 13 miljardia puntaa, jos ne olisivat tapahtuneet. Alus nostettiin uudelleen pinnalle marraskuun puolivälissä 1997.
Pato suljettiin kahdesti 9. marraskuuta 2007 Pohjanmeren myrskytulvan jälkeen, jota verrattiin vuoden 1953 myrskytulvaan. Suurin tulvavaara oli Thamesin padon yläpuolisella rannikolla, jossa tehtiin evakuointeja, mutta tuulet laantuivat hieman, ja Thamesin padon kohdalla 9. marraskuuta 2007 myrskytulva ei osunut täysin samaan aikaan kuin nousuvesi.
Tulevaisuus
Alun perin pato suunniteltiin suojaamaan Lontoota suurelta tulvakorkeudelta. Puolustustasossa otettiin huomioon meren ja maanpinnan tason pitkän aikavälin muutokset, jotka tuolloin (~1970) ymmärrettiin. Huolimatta ilmaston lämpenemisestä ja ennustetusta nopeammasta merenpinnan noususta viimeaikaiset analyysit osoittivat, että pato voisi kestää noin vuosiin 2060-2070 asti.
Vuonna 2005 julkaistiin neljän arvostetun tutkijan tutkimus, jossa ehdotettiin Thamesin padon korvaamista kunnianhimoisemmalla 16 kilometrin pituisella padolla, joka ylittäisi Thamesin suiston Sheernessistä Kentin osavaltiossa Southendiin Essexissä.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Thamesin este?
V: Thames Barrier on maailman toiseksi suurin siirrettävä tulvapato, joka sijaitsee Lontoon keskustan alapuolella. Sen tarkoituksena on estää Pohjanmereltä tulevien poikkeuksellisen korkeiden vuorovesien ja myrskytulvien tulviminen Lontooseen.
K: Missä Thamesin sulku sijaitsee?
V: Thamesin pato sijaitsee pohjoisrannalla Newhamin kaupunginosassa (London Borough of Newham) ja etelärannalla Greenwichin kaupunginosassa (London Borough of Greenwich).
K: Miten se toimii?
V: Sulku nostetaan (suljetaan) nousuveden aikaan ja lasketaan laskuveden aikaan, jotta sen taakse kerääntyvä vesi pääsee pois.
K: Mikä johti sen rakentamiseen?
V: Hermann Bondin raportti vuoden 1953 Pohjanmeren tulvasta, joka vaikutti osaan Thamesin suistoa ja osaan Lontoosta, johti padon rakentamiseen.
K: Mikä on sen koko verrattuna muihin vastaaviin rakenteisiin?
V: Thamesin sulku on maailman toiseksi suurin siirrettävä tulvapato Alankomaissa sijaitsevan Oosterscheldekeringin jälkeen.
K: Mitkä ovat sen koordinaatit? V: Sen koordinaatit ovat 51°29′52″N 0°02′12″E / 51.497744°N 0.036679°E / 51.497744; 0.036679
