Table of Contents

Новый Орлеан стоит как один из самых знаковых пойменных городов в мире, мегаполис, построенный на краю реки Миссисипи и обнесенный озером Понтчартрен. Большая часть города находится ниже уровня моря, что делает его исключительно уязвимым для наводнений от сильных осадков, штормовых нагонов и речного переполнения. Тем не менее, риски наводнения, которые угрожают Новому Орлеану сегодня, не являются чисто природными явлениями; они глубоко сформированы веками человеческой деятельности. От осушения водно-болотных угодий до строительства массивных дамб, решения, принятые поколениями инженеров, разработчиков и политиков, смягчили и усугубили опасность наводнения в городе. Понимание того, как эти человеческие влияния взаимодействуют с естественными процессами, имеет важное значение для оценки готовности и устойчивости Нового Орлеана в эпоху повышения уровня моря и усиления штормов.

Историческое развитие и землепользование

Основы и раннее расширение

Основанный в 1718 французскими колонистами, Новый Орлеан был стратегически расположен на полумесяце высокой земли вдоль реки Миссисипи. Первоначальное поселение занимало естественный леви, хребет возвышенной земли, образованной веками речного наводнения. Ранние жители признавали ценность этого высокогорья, но по мере роста города давление на развитие низменных районов увеличивалось. К 19-му веку город начал осушать болота и болота - водно-болотные угодья, которые исторически поглощали и медленно высвобождали паводковые воды. Это расширение было обеспечено паровыми насосами, которые могли удалять воду из областей ниже естественного леви, открывая новые земли для районов, промышленности и сельского хозяйства. Результатом был город, который все больше вторгался в пойму, заменяя губчатые водно-болотные угодья непроницаемыми поверхностями, такими как дороги, крыши и парковки.

Утрата водно-болотных угодий и ее последствия

Водно-болотные угодья, окружающие Новый Орлеан, особенно обширные болота дельты реки Миссисипи, когда-то обеспечивали естественный буфер против штормовых нагонов и сильных дождей. Во время шторма эти водно-болотные угодья действуют как гигантская губка, поглощая энергию волн и замедляя внутренние паводковые воды. Однако человеческая деятельность вызвала быструю потерю этих водно-болотных угодий. Ливесы, построенные вдоль реки Миссисипи, предотвращают естественное осаждение осадка, который исторически построил и поддерживал дельту. Каналы, вырытые для разведки нефти и газа, навигации и дренажа, фрагментировали болото, позволяя проникновению соленой воды, которое убивает растительность и ускоряет эрозию. По данным Геологической службы США , Луизиана теряет приблизительно футбольное поле водно-болотных угодий каждые 100 минут. Эта катастрофическая потеря непосредственно увеличивает риск наводнений для Нового Орлеана, потому что естественные защитные силы города

Урбанизация и непроницаемые поверхности

По мере урбанизации Нового Орлеана преобразование природных ландшафтов в построенные среды значительно изменило местную гидрологию. Дожди, которые когда-то впитывались в землю или удерживались в заболоченных районах, теперь быстро утекают над бетоном и асфальтом. Система дренажа города, хотя и обширная, может быть перегружена интенсивными ливнями, особенно когда осадки превышают мощность насосов и каналов. Явление, известное как «городское наводнение», стало более частым и серьезным в районах, которые были разработаны с небольшим учетом проникновения ливневых вод. Расширение непроницаемых поверхностей не только увеличивает объем стока, но и уменьшает подпитку подземных вод, усугубляя оседание - постепенное погружение земли. Субсидирование еще больше снижает высоту многих районов по отношению к уровню моря, увеличивая уязвимость от наводнений.

Инфраструктура контроля за наводнениями: усилия человека по укрощению воды

Система Леви

Наиболее заметное и амбициозное вмешательство человека в риск наводнения в Новом Орлеане - это обширная система леви. После катастрофических наводнений 1927 года Конгресс санкционировал проект реки Миссисипи и притоков, который построил массивные дамбы вдоль реки, чтобы предотвратить переполнение. Эта система была позже расширена, чтобы включить в себя дамбы защиты от ураганов и паводковые стены, окружающие город. Сегодня Инженерный корпус армии США контролирует сеть из более чем 350 миль дамб и паводков в районе Нового Орлеана. Эти структуры предназначены для противостояния «100-летнему» штормовому нагону (нагон с 1% годовой вероятностью возникновения). Однако они не являются надежными. Они требуют постоянного обслуживания, могут быть перегружены или нарушены в экстремальных ситуациях и могут создать ложное чувство безопасности, которое поощряет дальнейшее развитие в подверженных наводнениям районах. Провал федеральной системы леви во время урагана Катрина в 2005 году - когда несколько дамб были нарушены из-за конструктивных недостатков и неадекватной высоты - явно продемонстрировал пределы инженерной защиты.

Насосные станции и дренажные каналы

Новый Орлеан полагается на одну из самых мощных дренажных систем в мире, чтобы держать город сухим. Канализационно-водяной совет Нового Орлеана управляет сетью дренажных каналов, подземных труб и насосных станций, которые могут коллективно удалять миллионы галлонов воды в минуту. Эти насосы имеют решающее значение во время сильных дождей; без них большая часть города быстро затопит. Однако система имеет стареющую инфраструктуру, и некоторые насосы уязвимы для потери электроэнергии. Во время урагана Катрина несколько насосных станций были перегружены или вышли из строя, способствуя затоплению целых районов. Недавние обновления, включая новые насосы и резервные источники энергии, повысили надежность, но огромный объем осадков, которые могут сопровождать крупный ураган или медленно движущуюся грозу, продолжает напрягать систему.

Ложное чувство безопасности

Тревожные последствия больших инвестиций в инфраструктуру борьбы с наводнениями - это психологическое воздействие на жителей и разработчиков. Когда система подъема или насоса описывается как обеспечивающая защиту от 100-летнего или 500-летнего наводнения, люди могут предположить, что катастрофическое наводнение крайне маловероятно. Это может привести к продолжению строительства в районах с высоким риском и пренебрежению другими стратегиями смягчения последствий, такими как гидроизоляция, возвышение или управление природными наводнениями. На самом деле, концепция «100-летнего наводнения» является статистическим средним показателем, и такие наводнения могут происходить несколько раз за короткий промежуток времени. Более того, изменение климата изменяет шансы, делая то, что когда-то было 100-летним штормом, более частым. Система подъема может уменьшить частоту незначительных наводнений, но она может усилить последствия редкого экстремального события, если происходит нарушение. Эта двойственность - защита во время умеренных штормов, но катастрофический сбой во время худшего сценария - является отличительной чертой инженерного управления наводнениями в Новом Орлеане.

Влияние изменения климата и деятельности человека

Повышение уровня моря

Изменение климата усиливает риски наводнений в Новом Орлеане за счет повышения уровня моря. По мере повышения глобальных температур океанские воды расширяются и тают ледники, что приводит к росту Мексиканского залива. Этот рост означает, что штормовые нагоны начинаются с более высокого базового уровня, что облегчает для воды переборку дамб и продвижение глубже в город. Согласно NOAA Climate.gov , уровень моря вдоль побережья Луизианы за последние 50 лет поднялся примерно на 6-8 дюймов, и скорость ускоряется. Местное оседание усугубляет этот эффект, что означает, что относительный рост уровня моря (сочетание тонущей земли и поднимающейся воды) является одним из самых быстрых в Соединенных Штатах. Для города, уже ниже уровня моря во многих районах, каждый дюйм подъема увеличивает риск наводнения экспоненциально.

Повышение интенсивности шторма

Изменение климата, вызванное деятельностью человека, также делает атлантические ураганы более интенсивными, с более высокими скоростями ветра и более тяжелыми осадками. Более теплые температуры поверхности океана обеспечивают больше энергии для штормов, а потепление атмосферы может удерживать больше влаги, что приводит к рекордным суммам осадков. Ураганы, такие как Катрина (2005) и Ида (2021), продемонстрировали, как мощные штормы могут перегружать оборону Нового Орлеана. В то время как система levee, проводимая во время Иды (в отличие от Катрины), проливные дожди вызвали значительные городские наводнения, а штормовой нагон толкнул почти на вершину дамб. Сочетание более сильных штормов и более высоких уровней моря предполагает, что будущие события могут превысить проектную мощность существующей инфраструктуры. Человеческая деятельность - сжигание ископаемого топлива, выбросы парниковых газов - приводят к этим изменениям, а это означает, что риск наводнения в Новом Орлеане - это не только местная проблема землепользования, но и глобальная проблема.

Оригинальное название: A Self-Inflicted Wound

Деятельность человека непосредственно способствовала потоплению Нового Орлеана. Дронирование водно-болотных угодий и болот для городского развития привело к высыханию и разложению органических почв, что привело к уплотнению и оседаниям. В некоторых районах поверхность земли за последнее столетие упала на 1-2 фута. Кроме того, добыча грунтовых вод, нефти и газа из-под дельты вызвала дальнейшее оседание. Это потопление означает, что возвышение города относительно уровня моря уменьшается, что делает его все труднее удерживать воду. Лиственные и насосы должны работать усерднее, а районы, которые когда-то были выше уровня наводнения, теперь могут быть ниже него. Смягчение оседания потребует изменений в землепользовании, таких как сокращение добычи подземных вод и восстановление естественного уровня воды в некоторых районах - сложные и дорогостоящие меры.

Проекты по смягчению последствий наводнений и адаптационные усилия

Восстановление водно-болотных угодий

Признавая, что природные системы могут быть мощными союзниками, Луизиана инвестировала в восстановление прибрежных районов и создание водно-болотных угодий. Управление по охране и восстановлению прибрежных районов Луизианы разработало всеобъемлющий генеральный план, который включает проекты по восстановлению болот, созданию барьерных островов и отводу осадков от реки Миссисипи обратно в дельту. Например, отвод осадков в осадок Средней Баратарии направлен на имитация естественного цикла наводнений реки путем направления осадков в болотные бассейны, строительство новых земель. Эти проекты являются долгосрочными и дорогостоящими, но они помогают уменьшить штормовой нагонный нагот и обеспечить естественное хранение воды. Однако финансирование неопределенно, и усилия по восстановлению не могут идти в ногу с текущими темпами потерь водно-болотных угодий без значительных дополнительных инвестиций.

Улучшение дренажа и управления штормовыми водами

После Катрины Новый Орлеан приступил к реализации амбициозной программы по модернизации своей системы дренажа. В городе установлены более крупные трубы, новые насосные станции и резервные генераторы. Кроме того, зеленая инфраструктура, такая как дождевые сады, проницаемое тротуарное покрытие и биосвалы, встраивается в общественные пространства и новые разработки. «Стратегия устойчивости Нового Орлеана» включает цели по увеличению городского полога деревьев и снижению непроницаемого покрытия поверхности. Эти меры помогают поглощать дождевую воду там, где она падает, уменьшая нагрузку на насосную систему. Хотя такие проекты являются небольшими по масштабу по сравнению с массивной системой подъема, они предлагают децентрализованный подход, который может уменьшить наводнения во время умеренных дождевых событий и повысить общую устойчивость.

Строительные кодексы и требования к повышению

Еще одним вмешательством человека является регулирование строительства в районах, подверженных наводнениям. Городское и федеральное правительство обновило строительные нормы, чтобы потребовать более высоких стандартов возвышения для новых домов и капитального ремонта. Недвижимость в зонах наводнений должна быть повышена над базовым возвышением наводнений, часто на сваях или поднятых фундаментах. Это уменьшает ущерб структурам во время наводнений, но не предотвращает затопление улиц и инфраструктуры. Многие домовладельцы также воспользовались Национальной программой страхования от наводнений, хотя программа финансово напряжена после многочисленных крупных бедствий. Двигаясь вперед, более строгие решения о землепользовании, такие как ограничение нового развития в районах с высоким риском, будут необходимы для сдерживания будущих повреждений от наводнений.

Перспективы на будущее: балансирование развития и рисков

Дилемма продолжающейся урбанизации

Несмотря на известные риски, Новый Орлеан продолжает развиваться и перестраиваться в пределах поймы. Экономическое давление, сдвиги населения и исторические модели землепользования гарантируют, что многие районы остаются застроенными. Задача для городских планировщиков состоит в том, чтобы сбалансировать стремление к росту с необходимостью управлять риском наводнений. Политика зонирования, которая препятствует развитию в наиболее уязвимых районах, в сочетании с стимулами для отступления или переселения, может уменьшить будущее воздействие. Однако отступление является политически и социально сложным, особенно для общин с глубокими историческими и культурными связями. Новый Орлеан также должен бороться с тем фактом, что большая часть его критической инфраструктуры - больницы, школы, пожарные станции - расположены в зонах, подверженных наводнениям. Защита этих объектов требует как жесткой инфраструктуры, так и адаптивного планирования.

Комплексное управление рисками наводнений

Наиболее эффективный подход к риску наводнений в Новом Орлеане - это комплексный подход, который сочетает в себе структурную защиту, естественные системы, планирование землепользования и готовность сообщества. Ни одно решение не может устранить риск наводнений, но портфель мер может снизить уязвимость. Это включает в себя поддержание и модернизацию дамб и насосов, восстановление водно-болотных угодий, улучшение дренажа, соблюдение строительных норм и просвещение общественности об опасности наводнений. Это также требует признания пределов человеческой инженерии. Как показал ураган Катрина, чрезмерная зависимость от дамб может привести к катастрофе, когда они терпят неудачу. Культура устойчивости - где люди и сообщества предпринимают активные шаги для защиты себя - так же важна, как и конкретные барьеры.

Заключение

Риски наводнений в Новом Орлеане являются результатом как естественной географии, так и многовекового вмешательства человека. Дноуглубление, дренаж и строительство превратили дельту в город, но эти действия также устранили естественные буферы и подготовили почву для проседания и уязвимости. Изменение климата, вызванное глобальной человеческой деятельностью, теперь добавляет дополнительное давление. Рукоятки, насосы и паводковые стены, которые защищают город, являются замечательными достижениями инженерии, но они не являются непобедимыми. Будущее Нового Орлеана зависит от того, насколько хорошо его граждане и лидеры могут учиться на прошлых ошибках, инвестировать в серую и зеленую инфраструктуру и адаптироваться к изменяющейся окружающей среде. Только признавая глубокое влияние человеческой деятельности на риск наводнений, город может наметить путь к более безопасному, более устойчивому будущему.