L'importanza dell'elevazione e dell'uso del suolo nella definizione delle zone di inondazione a Houston, Texas

Il ruolo dell'elevazione nella vulnerabilità dell'alluvione di Houston

L'elevazione, l'altezza del terreno rispetto al livello del mare, è un fattore determinante del rischio di inondazione a Houston. A differenza delle città costruite su terreni ripidi, la topografia di Houston presenta sottili variazioni di elevazione che possono avere effetti drammatici sul flusso d'acqua durante le tempeste. Il sollievo naturale della regione è minimo, con gran parte della zona seduta meno di 50 piedi sopra il livello del mare.

Rilievo topografico e drenaggio naturale

L'assicurazione di sicurezza per i mutui di emergenza (Buffalo Bayou, White Oak Bayou, e altri) è fondamentale per l'elevazione di terreni vicino a queste vie navigabili.

Sottospecie: un fattore di compensazione

Le decadi di ritiro delle acque sotterranee per uso municipale e industriale hanno causato un'ampia sottospecie di terra, il graduale affondamento della superficie di terra. L'USGS stima che alcune aree vicino alla Houston Ship Channel hanno sperimentato fino a 12 piedi di sottospecie dal 1900 (] USGS Land Subsidence a Houston]]) Questo rischio di aumento diretto di elevamento della contea di Houston

Storm Surge e Elevation Costiera

Mentre Houston è abbastanza interra per evitare interventi diretti sull'oceano, il sistema Houston Ship Channel e Galveston Bay può spingere le miglia di tempesta nell'entroterra durante gli uragani principali.

Misurazione dell'elevazione: LiDAR e indagini terrestri

La moderna mappatura delle inondazioni si basa sulla tecnologia Light Detection and Ranging (LiDAR), che fornisce dati di elevazione molto precisi a risoluzione di sottometri. Il distretto di controllo dell'alluvione della contea di Harris (HCFCD) fornisce modelli di elevazione digitale derivati da LiDAR che aiutano gli ingegneri a determinare le profondità di inondazione e i percorsi di flusso.

Come utilizzare la terra forme di inondazione modelli

L'uso del terreno si riferisce a come la terra è sviluppata e utilizzata, come lo spazio verde sia residenziale, commerciale, industriale, agricolo o conservato, e a Houston, la rapida urbanizzazione ha profondamente alterato l'idrologia naturale, aggravando i rischi di inondazione indipendentemente dall'elevazione.

Superfici e discarica impervi

Quando la pioggia cade sul suolo naturale, gran parte di esso si infiltra nel terreno. Ma lo sviluppo sostituisce il terreno permeabile con tetti, parcheggi, strade e marciapiedi—collettivamente chiamato superfici impervious. Queste superfici impediscono l'assorbimento dell'acqua, convertendo l'infiltrazione in runoff immediato.

Terre umide e incanalamento della lamina di inondazione

A Houston, lo sviluppo ha riempito o drenato molte delle zone umide originali che hanno allineato le zone baie e inferiori. FEMA's Flood Insurance Rate Maps (FIRMs) sono destinati a proteggere i benefici dell'alluvione, ma la costruzione nel 100 anni floodplain è stata consentita per decenni in determinate condizioni (ad esempio, aumentando le strutture sul riempimento).

Gestione delle tempeste Infrastrutture

Le decisioni di uso del suolo influenzano direttamente il tipo e l'adeguatezza delle infrastrutture di acqua di tempesta. Le zone più antiche di Houston si affidano a sistemi di drenaggio sottodimensionati progettati per precipitazioni meno intense. Le suddivisioni più recenti includono spesso bacini di detenzione—laghetti fatti dall'uomo che temporaneamente tengono l'acqua di tempesta e lo rilasciano lentamente. Tuttavia, molti di questi bacini sono dimensionati solo per la tempesta di 10 anni (una tempesta con una probabilità di superamento annuale del 10%), lasciandoli sopraffattivi durante eventi regionali più grandi

Infrastrutture verdi e sviluppo a basso impatto

In risposta, molte comunità si stanno trasformando in infrastrutture verdi per ridurre il disgelo. I giardini di pioggia, i paver permeabili, le bioswales e i tetti verdi sono integrati in nuovi sviluppi. La città di Houston Green Stormwater Infrastructure Program[]] promuove queste strategie, soprattutto nei progetti di riqualificazione.

Effetto combinato sulla designazione delle zone di inondazione

Le zone di inondazione non sono semplicemente una funzione di elevazione o di uso del suolo da solo – emergono dall'interazione di entrambe le cose. Le mappe di inondazione di FEMA consolidano queste variabili in categorie di rischio, come il 1% annuo di possibilità di inondazione[[]]]] (comunemente chiamato la 100-year floodplain), la pista di probabilità annuale 0.2% (500-year floodplain) e le vie di inondazioni inondazioni inondate (500-year-way dove devono essere consentite liberamente.

Come vengono definite le zone FEMA

FEMA utilizza modelli idraulici che combinano dati di elevazione (modelli di terreno digitali) con parametri di uso terra (coefficienti di rugosità, percentuali impervie e geometria del canale). Ad esempio, una zona di basso profilo con copertura imperviosa pesante sarà probabilmente mappata come zona ad alto rischio AE, dove le profondità dell'acqua possono superare i tre piedi durante un evento di inondazione di base.

L'impatto dello sviluppo sulle revisioni delle zone di inondazione

Come cambiamenti di uso del suolo, nuove suddivisioni, strade allargate o perdite di zone umide, il rischio di inondazione può aumentare, spingendo FEMA ad aggiornare le sue mappe. Ad esempio, il rapido sviluppo dei lati nord-ovest di Houston e ovest negli anni 2000 e 2010 ha portato all'espansione dei codici di assicurazione reali di 100 anni lungo le conseguenze di affluenti come Cypress Creek e Spring Creek.

Case Studies: Memorial and The Woodlands

L'area Memorial, situata lungo Buffalo Bayou, illustra l'interazione critica di bassa elevazione (vicino al bayou) e di una forte urbanizzazione ( quartieri storici con grandi lotti ma una significativa copertura imperviosa), nonostante sia in parte nella galleria, molte case sono state costruite prima delle normative moderne.

Al contrario, The Woodlands, una comunità a nord di Houston, è stata progettata con ampi corridoi naturali di drenaggio e stagni di detenzione. Sebbene abbia un'altura simile ad alcune aree profuse, il suo uso terra privilegia la conservazione delle lamine e il mantenimento di copertura perviosa.

Fattori chiave per la pianificazione territoriale nella contea di Harris

La pianificazione del terreno efficace deve essere considerata sia per l'aumento che per l'uso del terreno per ridurre al minimo il rischio di inondazione.

• Valutare i dati di elevazione[[[]: Accurate indagini LiDAR e certificati di elevazione di livello terra sono essenziali per identificare le proprietà a rischio. Gli sviluppatori devono garantire che le elevazioni del pavimento finito superino la Elevation Base Flood più la freeboard (tipicamente uno a due piedi).
• Analizzando i tipi di copertura del terreno[[]: Mapping superfici impervious, permeabilità del suolo e copertura della vegetazione aiuta a prevedere i volumi di deflusso.
• Implementazione di infrastrutture resistenti all'alluvione[[[]: Questo include bacini di detenzione dimensionati per la tempesta di 100 anni, canali di drenaggio con capacità sufficiente e dispositivi di prevenzione del flusso di ritorno.
• Conservare i tamponi naturali di inondazione[[]: Proteggere le zone umide, i buffer di riparia e le inondazioni non sviluppate riduce i flussi di picco e fornisce l'habitat della fauna selvatica.
• In forza degli standard normativi[: L'Ordinanza Floodplain di Houston impone che la nuova costruzione nella SFHA debba essere elevata almeno un piede sopra il BFE e non deve ostacolare il flusso di inondazione. Tuttavia, le scappatoie e le varianze possono indebolire queste protezioni.
• Coordinamento regionale[[]: Flooding non rispetta i confini comunali. L'approccio multi-giurisdizionale della contea di Harris, incluso il programma di estensiviazione HCFCD e Galveston Bay, incoraggia la pianificazione a livello di acque, piuttosto che lo sviluppo di pezzi.

Strategie di mitigazione e resilienza comunitaria

Oltre alla pianificazione territoriale, le misure di mitigazione attiva possono ridurre il rischio di inondazione per i quartieri esistenti. Houston ha investito miliardi in progetti di controllo delle inondazioni dopo Harvey, ma rimangono lacune.

Mitigazione strutturale

Miglioramenti del canale, come l'ampliamento di Brays Bayou e l'aggiunta di capacità di detenzione presso i serbatoi Addicks e Barker, aiutano i livelli di inondazione più bassi. Il Corpo dell'esercito degli Stati Uniti d'Ingegneri ' Buffalo Bayou e Tributaris Flood Risk Management Study]] ]] Lo studio dell'opposizione]]]]]])]

Mitigazione non strutturale

I programmi di acquisto offrono ai proprietari di casa in proprietà più volte inondate un percorso per trasferirsi a terra più alta. L'HCFCD Home Buyout Program[[] si concentra sull'acquisizione di case nella pianura di alluvione di 100 anni e la conversione della terra in spazio aperto.

Assicurazione e comunicazione sui rischi

Il National Flood Insurance Program (NFIP) fornisce una copertura economica per le proprietà nelle zone di inondazione mappate. Tuttavia, molti proprietari di case al di fuori della SFHA non portano l'assicurazione di inondazione, anche se affrontano rischi significativi (alcune stime suggeriscono il 25% delle richieste di inondazione provengono da queste aree).

Sfide e Adattamento Futuro

Il cambiamento climatico sta aumentando la frequenza e l'intensità delle precipitazioni pesanti. Secondo NOAA[], la quantità di pioggia che cade nelle tempeste più pesanti è aumentata attraverso la costa del Golfo del 20% dalla metà del XX secolo. Inoltre, l'aumento del livello del mare nella baia di Galveston rallenta il drenaggio nei sparti d'acqua costiere, spingendo i livelli d'acqua più alti durante le tempeste.

Pressione di sviluppo contro la realtà del clima

Houston continua a crescere, con la popolazione progettata per superare 10 milioni entro il 2050. L'ampliamento di nuovi sviluppi con resilienza alluvionale richiede norme più severe per l'uso del suolo, come il limite di nuova costruzione nella pianura alluvionale, che richiedono una maggiore libertà di bordo e il mandato di detenzione regionale.

Innovazioni in Elevation e Land Use Data

I sensori in tempo reale in baie, combinati con la mappatura di copertura terrestre derivata dal satellite, consentono valutazioni di rischio di inondazione dinamica. Il sistema di allarme di inondazione di Harris County fornisce dati in tempo reale di piovosità e di misura ([ Harris County Flood Warning System]]), consentendo ai residenti di ricevere avvisi in base alle loro condizioni di elevazione e di sparti.

Conclusione: Elevation e Land Use come Framework

Le zone di inondazione di Houston sono il prodotto di due forze inseparabili: l'altezza fisica della terra e le decisioni umane che ne modellano l'uso. L'elevazione imposta la vulnerabilità della linea di base, ma l'uso del terreno determina come tale vulnerabilità si manifesta in discarica, drenaggio e inondazione.