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Floating Structures as a Means of Safeguarding Coastal Urbanizations Sovereignty Against the Rising Seas : A Floating Community for Egypt
Abstract
El tema de esta tesis es evaluar los impactos del aumento del nivel del mar (SLR) en las costas de Egipto y proponer estructuras flotantes (VLFS) como un medio para enfrentarlos. Este estudio ofrece dos hipotesis: en ultima instancia, las lineas costeras del Delta del Nilo se sumergiran mientras las aproximaciones de recuperacion de tierras llevadas a cabo solo ofrecen soluciones a corto plazo; y que las VLFS ofrecen la solucion optima para salvaguardar la soberania costera de Egipto al abordar los problemas de hundimiento del terreno. Por tanto, esta tesis esta motivada por tres preguntas de investigacion: ?cuales son los lugares mas vulnerables en las costas del delta? ?son las VLFS la mejor solucion para el SLR en estas areas? y ?como implementarlas en dichos emplazamientos? Estudios previos concluyen que las VLFS desarrolladas durante las ultimas decadas son la solucion mas sostenible, preferible a los planteamientos de recuperacion de tierras, que se presentan como un metodo sostenible y rentable. Hasta la fecha, ninguna investigacion sistematica de VLFS ha sido seriamente considerada en Egipto con respecto a abordar los impactos del SLR, ya que el gobierno aun se apoya en soluciones de recuperacion de tierras. Si el gobierno aplica el metodo recomendado derivado de los resultados de esta tesis, salvaguardara la soberania costera de Egipto a largo plazo. Se guiara a las autoridades sobre que se debe hacer para sostener eficientemente las urbanizaciones costeras. El estudio ayudara a poner de manifiesto los impactos criticos del SLR y ofrece VLFS como una solucion sostenible a largo plazo, que las investigaciones egipcias parecen ignorar. Por lo tanto, se explora un nuevo enfoque para adaptarse al SLR en Egipto. Para ilustrar esta aproximacion, las lineas costeras del Delta del Nilo se toman como un caso de estudio para mostrar como las VLFS podrian presentar la solucion ideal para esta region. El estudio realiza ocho investigaciones utilizando datos actualizados. El primer estudio de esta tesis trata del analisis de series temporales del SLR y de la clasificacion de las areas afectadas del delta. El segundo, realiza una evaluacion cualitativa sobre los impactos del SLR en diez casos de estudio, asi como presenta evaluacion de soluciones de la adaptacion practicada en cada uno de ellos. El tercero se centra en el analisis de sitio del area mas afectada de los diez casos de estudio. El cuarto estudio refleja la matriz de diseno para evaluar las soluciones de adaptacion y mitigacion. El quinto realiza un profundo analisis comparativo de ocho casos de estudio sobre las VLFS. El sexto presenta un analisis comparativo de diferentes estrategias y metodos sobre las ciudades flotantes. El septimo presenta un analisis de contenido para llegar a una formula de ampliacion y expansion dinamica de las ciudades flotantes. Por ultimo, el octavo estudio establece pautas de diseno arquitectonico y propuesta de modelo de VLFS para Egipto. Los hallazgos muestran que los impactos de los tradicionales enfoques de recuperacion de tierras en las costas egipcias son mas complejos que lo pensado anteriormente y sugieren que fueron tolerados con el tiempo, cuando las VLFS no estaban tecnologicamente avanzadas como en la actualidad. Estos hallazgos apoyan los argumentos clave de que los metodos tradicionales no son una solucion practica a largo plazo por sus diversos inconvenientes. Los analisis evidencian que Abu-Qir es la zona mas vulnerable al SLR. Aunque las VLFS han demostrado no ser la solucion optima en todos los casos con respecto a la rentabilidad y la idoneidad del sitio, tras analizar el emplazamiento se presentan como la mejor solucion para la bahia de Abu-Qir debido a muchas razones. El concepto per se no deberia ser observado como una demostracion concreta de un futuro modulo de comunidad flotante, sino como una referencia para futuros desarrollos de areas costeras en sustitucion de los costosos metodos de recuperacion de tierras. ----------ABSTRACT---------- The issue of this dissertation is to assess sea level rise (SLR) impacts on Egypt’s coasts and to propose floating structures as a means to tackle them. This study offers two hypotheses: the Nile Delta’s coastlines will eventually be submerged where land reclamation approaches practiced only offer short-term solutions; and that floating structures offer the optimum solution for safeguarding Egypt’s coastal sovereignty when addressing land subsidence problems. Therefore, this thesis is motivated by three research questions: What are the most vulnerable sites to SLR impacts in the Nile Delta’s coastline? What are the adaptation approaches and mitigation solutions practiced in theses sites and can floating structures offer a better solution against SLR for these sites? How to implement floating structures in the Nile Delta’s most vulnerable coastline sites to SLR? Previous studies indicate that floating structures developed through the last decades concluding that it’s the most sustainable solution, preferring it to land reclamation approaches where it may present a sustainable and cost-effective method. To date, no systematic floating structures investigation has been seriously considered in the Nile Delta regarding tackling SLR impacts as the government still rely on land reclamation solutions. If the government applies the recommended method derived from the outcomes of this thesis, it will safeguard Egypt’s coastal sovereignty for the long-term. The study will help to uncover critical impacts of SLR on costal urbanizations and offers floating structures as a sustainable long-term adaptation solution that Egyptian researches seem to disregard. Therefore, a new approach on adapting to the rising seas concerning Egypt’s Nile Delta is explored. To illustrate such approach, the Nile delta is used as a case study to show how floating structures could present the ideal solution for such low-lying region. To answer the research questions, the study conducts eight researches using up-to-date data. The first study conducts time series analysis and ranking of impacted areas from SLR on the Nile Delta. The second study conducts a qualitative assessment on SLR impacts for ten case studies and evaluates adaptation solutions practiced in each case. The third study conducts site analysis on the most impacted area identified. The fourth study conducts evaluation design matrix of adaptation and mitigation solutions. The fifth study conducts comparative analysis on eight in depth floating community case studies. The sixth study conducts comparative analysis of different approaches and methods to set guidelines for building on water. The seventh study conducts content analysis to set expanding dynamics guidelines of floating cities. Finally, the eighth study sets architectural design guidelines and floating community concept model for the Nile Delta. The findings show that the impacts of traditional adaptation approaches on Egypt’s coastlines are more complex than previously thought and suggest that they were tolerated over time when floating structures were not technologically advanced as nowadays. Findings provide support for the key arguments that traditional adaptation and mitigation methods are not a long-term solution. Analysis demonstrate Abu-Qir Bay to be the most vulnerable area to SLR. Although floating structures have demonstrated not to be the optimum solution in every case regarding cost effectiveness and site suitability, however upon site analysis, it presents itself to be the best solution for Abu-Qir bay for many reasons. The concept per say should not be observed as a precise demonstration for a future floating community module, but a reference for future projects rather than costly land reclamation methods.