Idag och när havsnivån fortsätter att stiga i framtiden, extrema högvattenhändelser orsakar Honolulu, Hawai'is främsta stadscentrum för att uppleva översvämningar inte bara från vattentvätt direkt över strandlinjen, men också från grundvattensöverflödet när vattennivån skjuts mot ytan, och vända flödet genom det kommunala avloppssystemet. I en studie publicerad i Vetenskapliga rapporter , forskare vid University of Hawai'i vid Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology, hittas under de närmaste decennierna, En höjning av havsnivån kommer sannolikt att leda till att stora och ökande andelar av landytan påverkas samtidigt av de tre översvämningsmekanismerna.

Ytterligare, de fann att översvämning av grundvatten representerar den mest omfattande översvämningskällan, medan direkt marin översvämning representerar den minst omfattande — endast tre procent av de förutspådda översvämningarna.

"Detta är viktigt eftersom många tror att havsnivåhöjningen kan mildras av havsvallar, " sa Shellie Habel, huvudförfattare till studien och kustgeologen och förlängningsagenten med University of Hawai'i Sea Grant College Program och UH Coastal Geology Group. "Men en havsvägg kommer inte att stoppa översvämningen av grundvatten. Våra resultat belyser behovet av att justera vårt tänkande kring översvämningarna som följer med havsnivåhöjningen. Vi vill vara säkra på att genomföra strategier för översvämningshantering som kommer att vara effektiva för att mildra översvämningar."

Detta kräver att alla typer av översvämningar utvärderas noggrant.

Identifiera sårbara platser, infrastruktur

Habel och medförfattare utvecklade en metod som identifierade de olika översvämningstyperna och deras omfattning. Översvämningskartor togs fram genom att simulera översvämningsplatser och djup som genereras av var och en av de tre mekanismerna och genom att överlappa simuleringarna för att identifiera områden som är sårbara för kombinerade översvämningar under de kommande decennierna.

Kollegor vid UH Sea Level Center utvecklade sedan en statistisk modell som tar hänsyn till förutspådd tidvatten och projicerade magnituder av lokal havsnivåhöjning för att fastställa den frekvens med vilken översvämningar sannolikt kommer att inträffa på givna platser.

Med dessa översvämningssimuleringar, forskargruppen bedömde kritisk infrastruktur som sannolikt kommer att misslyckas och orsaka direkta effekter, såsom farliga eller oframkomliga vägar, stormdräneringsinlopp som sannolikt kommer att misslyckas eller fungera som vägar för ytterligare översvämningar, och icke-funktionella eller översvämmade avloppsbrunnar.

Effekterna visade sig vara utbredda bland Honolulus kraftigt förtätade primära stadscentrum.

Planerar för framtiden

"Eftersom varje typ av översvämning infiltrerar genom unika vägar, de kommer att kräva unika ingenjörsstrategier för att hantera, ", sade Habel. "Utformningen av översvämningshanteringsstrategier som krävs för att mildra dessa effekter kräver platsspecifika överväganden av varje mekanism för att undvika att bli ineffektiv."

I partnerskap med Honolulu Board of Water Supply, University of Hawai'i, Hawaii Sea Grant, och andra intressenter, författarna planerar att utveckla ett nätverk för övervakning av kustgrundvatten i realtid. Data som samlats in via övervakningsnätverket kommer att bidra till att förbättra modelleringens möjligheter, såsom förmågan att införliva effekterna av extrema regn. Nätverket skulle också tillhandahålla information som kan informera om utvecklingen av korta, översvämningshanteringsstrategier på medellång och lång sikt.