Table of Contents

Понимание реки Миссисипи и ее истории наводнений

Река Миссисипи является одним из самых мощных и влиятельных водных путей Северной Америки, простираясь примерно на 2340 миль от своего источника в Миннесоте до Мексиканского залива.На протяжении своего долгого пути эта могучая река сливает воду из 31 штата и части Канады, создавая массивный водораздел, который охватывает примерно 1,2 миллиона квадратных миль. Река веками формировала американскую историю, культуру и торговлю, служа жизненно важным транспортным коридором и поддерживая бесчисленные сообщества вдоль своих берегов.Однако та же сила, которая сделала Миссисипи столь ценной, также сделала его одной из самых опасных рек с точки зрения потенциала наводнения.

На протяжении всей истории реки Миссисипи происходили многочисленные катастрофические наводнения, каждое из которых оставило неизгладимый след в сообществах, экономике и ландшафтах, к которым она прикасалась. Эти наводнения варьировались от локальных инцидентов, затрагивающих небольшие города, до массовых бедствий, которые изменили целые регионы и повлияли на национальную политику. Понимание истории наводнений в реке Миссисипи и человеческих ответов на эти бедствия дает решающее понимание того, как общества адаптируются к стихийным бедствиям, эволюции инженерных и политических подходов к управлению наводнениями и текущих проблем, связанных с изменением климата и давлением развития.

Отношения между людьми и рекой Миссисипи всегда были сложными, характеризующимися попытками использовать ее силу, защищая от ее разрушительного потенциала. От ранних поселений коренных американцев, которые понимали сезонные ритмы реки, до современных городских районов, защищенных сложными системами борьбы с наводнениями, люди постоянно адаптировали свои стратегии для жизни рядом с этим динамичным водным путем. Сегодня, поскольку изменение климата усиливает погодные условия и развитие продолжает посягать на поймы, уроки, извлеченные из прошлых наводнений, становятся все более актуальными для строительства устойчивых общин и стратегий устойчивого управления наводнениями.

Великий Миссисипи 1927: переломный момент в американской истории

Строение к катастрофе

Великий Миссисипи-Ривер-Флуд 1927 года, известный как самый разрушительный в стране, фактически начался летом 1926 года, когда сильные дожди обрушились на центральный бассейн реки Миссисипи. Катастрофа не произошла внезапно, а скорее развилась в течение многих месяцев, поскольку беспрецедентные дожди насыщали почву по всей центральной части Соединенных Штатов.В последней части августа 1926 года небо потемнело над большей частью центральных Соединенных Штатов, и начал падать сильный и постоянный дождь, тянущий сначала Небраску, Южную Дакоту, Канзас и Оклахому, затем окаймляющий на восток в Айову и Миссури, затем в Иллинойс, Индиану, Кентукки и Огайо.

Неумолимые осадки продолжались в осенние и зимние месяцы, с бурей после бури, избивающей бассейн реки Миссисипи. Утром 1 января 1927 года жители Нэшвилла, штат Теннесси, проснулись, обнаружив, что бушующие воды реки Камберленд поднялись над пятидесятишестифутовыми дамбами города. Этот ранний предупреждающий знак указывал на то, что речная система уже перегружена, и хуже было еще не дойти. Насыщенная земля по всей долине Миссисипи не могла больше поглощать воду, но вода все же пришла, и в связи с таянием огромного снежного покрова, практически вся система реки Миссисипи затопила весной 1927 года, убив людей от Вирджинии до Оклахомы.

The Levees Break (альбом)

С приходом весны в 1927 году сочетание тающего снега с севера и продолжающихся сильных дождей создало катастрофическую ситуацию.После нескольких месяцев проливных дождей река Миссисипи раздулась до беспрецедентных уровней, первый леви прорвался 16 апреля вдоль берега Иллинойса.Это первоначальное нарушение было лишь началом каскадного провала, который опустошил долину Нижнего Миссисипи.21 апреля леви в Моундс-Лэндинг в Миссисипи уступили место, и в течение следующих нескольких недель фактически вся система леви вдоль реки рухнула.

Наводнение достигло пика в Нижней Миссисипи близ Моунд-Лэндинга, Миссисипи и Арканзас-Сити, Арканзас, и разбило дамбы вдоль реки по меньшей мере в 145 местах, затопив более 27 000 квадратных миль земли и оставив более 700 000 человек без крова.Масштаб разрушений был беспрецедентным в американской истории.В некоторых местах жилые районы были погружены в 30 футов воды.К маю 1927 года река Миссисипи под Мемфисом, штат Теннесси, достигла ширины 80 миль.

Человеческие потери и социальное воздействие

Наводнение 1927 года потребовало огромных человеческих затрат, которые вышли далеко за рамки непосредственного физического уничтожения. Около 500 человек погибли и более 630 000 человек были непосредственно затронуты; 94% пострадавших жили в Арканзасе, Миссисипи и Луизиане, особенно в регионе дельты Миссисипи. Катастрофа непропорционально повлияла на афроамериканские общины, выявив глубокое расовое неравенство в усилиях по реагированию на бедствия и восстановлению.

В низинах Дельты афроамериканские семьи составляли 75 % населения и обеспечивали 95 % сельскохозяйственной рабочей силы.Когда наводнение наступало, эти общины сталкивались не только с стихийным бедствием, но и с систематической дискриминацией в усилиях по оказанию помощи. После наводнения около 750 000 человек остались без еды и воды, одежды или работы, а тысячи работников плантаций, большинство из которых были афроамериканцами, были вынуждены работать в плачевных условиях, оставляя дамбы около Гринвилла, штат Миссисипи, а затем, когда воды поднялись, они были оставлены в течение нескольких дней без еды или питьевой воды, в то время как белые женщины и дети были доставлены в безопасное место.

Чтобы удержать беженцев поблизости, железные дороги и плантации в партнерстве с Американским Красным Крестом создали систему лагерей беженцев, в которых было размещено более 200 000 афроамериканцев. Условия в этих лагерях широко варьировались, но многие из них были плачевными. Во многих лагерях, в том числе в Гринвилле, штат Миссисипи, войска Национальной гвардии не позволяли беженцам уезжать, а посторонним — посещать, а негритянские заключенные жаловались, что белые приходили и уходили по желанию без пропусков, в то время как цветным людям не предоставлялись аналогичные привилегии.

Экономические и политические последствия

Экономическое опустошение, вызванное наводнением 1927 года, было ошеломляющим. Денежный ущерб от наводнения достиг примерно 1 млрд долларов, что составляло одну треть федерального бюджета в 1927 году. Это огромное финансовое воздействие затронуло не только отдельных владельцев недвижимости, но и целые экономики штатов и национальную экономику в целом. Сельскохозяйственное производство в районе дельты Миссисипи было серьезно нарушено, с уничтоженными культурами и сельхозугодьями, непригодными для использования в течение длительных периодов.

Наводнение также имело глубокие политические последствия, которые вышли далеко за рамки немедленного реагирования на стихийные бедствия. Министр торговли Герберт Гувер, который руководил усилиями Красного Креста по предоставлению массовой помощи при наводнениях, привлек внимание нации к своему гуманизму, и последующая гласность, которую он получил, была большим фактором в его успешной заявке на пост президента 1929 года. Однако дискриминационное обращение с афроамериканцами во время бедствия и его последствий имело также длительные политические последствия.

Наводнение привело к долгосрочным социальным и политическим изменениям в стране, поскольку со временем афроамериканцы в значительной степени переключили свою лояльность от исторически антирабовладельческой Республиканской партии (партия американского президента Кэлвина Кулиджа, занимавшего пост во время катастрофы) к Демократической партии, и катастрофа способствовала Великой миграции афроамериканцев с юга в города на севере.

Эволюция инфраструктуры управления наводнениями на реке Миссисипи

Политика только для леви и ее провал

До наводнения 1927 года доминирующим подходом к контролю за наводнениями в Миссисипи была политика «только рукава», согласно которой строительство все более высоких земляных барьеров вдоль берегов рек было бы достаточным для сдерживания паводков. Эта философия отражала более широкую веру девятнадцатого и начала двадцатого века в то, что природа может полностью контролироваться с помощью инженерии. В течение 1800-х и начала 1900-х годов США подходили к воде и наводнениям как к чему-то, что можно контролировать, и ранняя номенклатура вокруг плотин и дамб согласуется с этой философией, с большинством проектов, санкционированных Конгрессом и построенных в это время, называемых проектами по контролю за наводнениями, поскольку плотины и дамбы использовались для контроля за тем, как вода собиралась и перемещалась по общинам в США.

Инженерный корпус армии США, которому была дана ответственность за управление рекой Миссисипи, уверенно продвигал подход только на дамбах. Корпус построил дамбы, высотой около четырех этажей, на обоих берегах реки, пробега 1100 миль от Каира, Иллинойса, до Нового Орлеана, и в 1926 году впервые в официальном отчете инженеров армии они говорят, что теперь они в состоянии предотвратить разрушительное воздействие наводнений на нижней долине Миссисипи. Эта уверенность оказалась трагически неуместной, когда система леви катастрофически провалилась во время наводнения 1927 года.

Наводнение 1927 года положило конец спорам о Миссисипи и всех великих реках, поскольку отныне инженеры признавали, что реки должны быть размещены и не могут быть ограничены.Этот фундаментальный сдвиг в мышлении об управлении реками сформирует все последующие усилия по борьбе с наводнениями на Миссисипи и других крупных речных системах.

Проект реки Миссисипи и притоков

В ответ на катастрофу 1927 года Конгресс принял Закон о контроле за наводнениями 1928 года, который санкционировал проект реки Миссисипи и притоков (MR&T). После большого наводнения 1927 года Конгресс потребовал от Инженерного корпуса армии США построить массивную систему дамб и плотин на Нижнем Миссисипи. Этот комплексный проект представлял собой новый подход к управлению наводнениями, который выходил за рамки простого строительства леви, чтобы включить несколько дополнительных стратегий.

Инженерный корпус армии построил самую длинную в мире систему дамб, на этот раз включающую в себя паводковые пути, замки, дамбы и сточные каналы, и Виксбург стал новым домом Комиссии по реке Миссисипи в 1930 году, и там была создана Экспериментальная станция водных путей США для изучения проблем, связанных с контролем течения реки Миссисипи.Этот научный подход к управлению реками ознаменовал значительный прогресс в понимании и управлении сложными речными системами.

Система MR&T включает в себя несколько ключевых компонентов, предназначенных для совместной работы по управлению паводковыми водами. Хотя существует множество структур, включающих Систему, ее дамбы и шлюзы являются одними из наиболее важных особенностей, с примерно одной тысячей миль дамб и шлюзов по обе стороны всей реки и ее притоков. Эти дамбы были разработаны, чтобы быть более сильными и устойчивыми, чем их предшественники, включая уроки, извлеченные из неудачи 1927 года.

Наводнение и проливы: предоставление речной комнаты

Критическим новшеством в борьбе с наводнениями после 1927 года стало включение в систему паводков и водосбросов. Эти структуры предназначены для отвода избыточной воды во время крупных наводнений, снижения давления на дамбы и защиты критической инфраструктуры и населенных пунктов. К югу от Старого речного контроля находится водосброс Морганзы, водосбросная структура, которая перебрасывает воду в Атчафалайю во время экстремальных наводнений, а еще одна крупная паводковая дорога, Боннет Карре, расположена к востоку от Нового Орлеана и во время крупных наводнений, она перенаправляет воду из реки Миссисипи в озеро Понтчартрен.

Бонне Карре был открыт десять раз с момента его завершения в 1929 году. Увеличение частоты его использования в последние десятилетия отражает как эффективность структуры, так и растущие проблемы, связанные с более частыми и серьезными наводнениями. Наводнение 2011 года проверило реку Миссисипи и наводнение; Система притоков (MR & T) как ни одно наводнение раньше; это было крупнейшее зарегистрированное наводнение через большую часть реки Нижняя Миссисипи, и впервые три наводнение - наводнение Бирдс-Пойнт-Нью-Мадрид (BPNM), наводнение Морганза и наводнение Бонне Карре - все работали во время одного наводнения.

Старая структура управления рекой: предотвращение катастрофических изменений курса

Одной из наиболее важных частей инфраструктуры на реке Миссисипи является структура управления старой рекой (ORCS), которая решает уникальную задачу: не дать Миссисипи полностью изменить свой курс. Структура управления старой рекой (ORCS) является системой шлюзов в ветви реки Миссисипи в центральной Луизиане, которая регулирует поток воды из Миссисипи в реку Атчафалайя, тем самым предотвращая изменение курса реки Миссисипи, и была завершена в 1963 году Инженерным корпусом армии США.

Значение этой структуры нельзя переоценить. Если Миссисипи перенаправит свой главный канал в бассейн Атчафалайя и реку Атчафалайя, то разовьет новую дельту к югу от Морган-Сити в южной Луизиане, значительно сократив поток воды к своему нынешнему каналу через Батон-Руж и Новый Орлеан, что негативно скажется на экономике обоих портовых городов. Джефф Мастерс из Weather Underground отмечает, что провал комплекса «будет серьезным ударом по экономике США».

Вода из Миссисипи обычно отводится в бассейн Атчафалайи только на Старой реке, где шлюзы обычно используются для перенаправления потока Миссисипи в реку Атчафалайя, так что объем двух рек делится на 70/30% соответственно, как измерено на широте посадки Красной реки, и этот раскол потока основывался на приблизительном распределении потока между двумя реками, существовавшими на момент строительства.Поддержание этого тонкого баланса требует постоянного мониторинга и корректировки.

Крупные наводнения с 1927 года

1973 год: Наводнение: испытание новой системы

Первое крупное испытание инфраструктуры управления наводнениями после 1927 года произошло в 1973 году, когда ещё одно значительное наводнение бросило вызов системе реки Миссисипи. Наводнение в Миссисипи 1973 года почти привело к сбою структуры управления. Это почти провал выявило уязвимости в системе и привело к важным модификациям. ORCAS был добавлен для снижения давления на исходные шлюзы после обширного ущерба, причиненного наводнением 1973 года. Эта вспомогательная структура обеспечивает дополнительную мощность во время экстремальных наводнений, снижая риск катастрофического сбоя.

1993 ф Наводнение: другой вид катастрофы

Великий потоп 1993 года в первую очередь затронул бассейн реки Верхняя Миссисипи и продемонстрировал, что риски наводнений распространялись далеко за пределы долины Нижней Миссисипи. Это наводнение было результатом постоянных осадков в течение весенних и летних месяцев, насыщения почв и переполняющих дренажных систем на Среднем Западе. Событие 1993 года нанесло значительный ущерб сельскохозяйственным угодьям, нарушило движение баржи и вынудило тысячи эвакуаций. Это также вызвало возобновившиеся дебаты об эффективности стратегий борьбы с наводнениями на основе леви и необходимости более комплексных подходов к управлению водосборными бассейнами.

2011 ф Наводнение: Ultimate Test

Наводнение 2011 года испытало реку Миссисипи и Ламп; Система притоков (MR & T) как никакой наводнения раньше; это было самое большое зарегистрированное наводнение через большую часть реки Нижний Миссисипи. Масштабы этого события были действительно замечательны. Наводнение 2011 года установило новые рекордные этапы в Виксбурге и Натчезе, а пиковый поток в Виксбурге, 2 310 000 кубических футов в секунду, превысил оба предполагаемых пиковых потока Великого Миссисипи Потоп 1927 года, 2 278 000 кубических футов / с.

Несмотря на беспрецедентный объем воды, система MR&T в значительной степени выполнялась по плану. Речные этапы и скорости течения были сопоставимы с крупными наводнениями 1927 и 1937 годов, однако наводнение 2011 года было в большей степени сдерживаемо в рамках системы MR&T, чем более ранние сопоставимые наводнения. Этот успех продемонстрировал ценность комплексной инфраструктуры борьбы с наводнениями, разработанной за предыдущие восемь десятилетий, хотя она также принесла значительную стоимость районам, намеренно затопленным в результате наводнений.

Наводнения 2019 года: новая норма?

Совсем недавно сезон наводнений 2019 года принес длительные высокие уровни воды, которые проверили устойчивость как инфраструктуры, так и сообществ. Весенние наводнения 2019 года побили рекорды во многих частях бассейна реки Миссисипи - обширная полоса земли, простирающаяся через 31 штат и в Канаду, а уровни рек достигли рекордных высот в 75 местах в бассейне реки Миссури, и постоянная высокая вода ослабляла дамбы, пока они не рухнули.

Наводнения 2019 года выявили проблемы, связанные с длительными периодами высокой воды, которые могут ослабить дамбы и другие структуры контроля за наводнениями, даже когда они не сразу их преодолевают.14 марта 2019 года плотина на реке вверх по течению рухнула, а через три дня река Миссури начала нарушать две основные системы леви в округе Атчисон, после чего последовало больше наводнений и нарушений, а река превзошла свои берега на несколько месяцев: менеджер по чрезвычайным ситуациям округа назвал наводнения «некончающимися».

Современный реагирование на наводнения и управление чрезвычайными ситуациями

Системы раннего предупреждения и прогнозирования

Современная реакция на наводнения на реке Миссисипи в значительной степени зависит от сложных систем прогнозирования и раннего предупреждения. Национальная метеорологическая служба управляет обширной сетью речных датчиков, метеостанций и оборудования мониторинга по всему бассейну реки Миссисипи. Эти системы предоставляют данные в реальном времени об осадках, уровнях рек, влажности почвы и других критических переменных, которые помогают прогнозировать условия наводнения за несколько дней или даже недель.

Усовершенствованное компьютерное моделирование позволяет синоптикам моделировать различные сценарии и прогнозировать, как различные модели осадков будут влиять на уровни рек в конкретных местах. Эта предиктивная способность позволяет менеджерам по чрезвычайным ситуациям принимать обоснованные решения о том, когда выдавать предупреждения, заказывать эвакуацию и активировать структуры управления наводнениями. Улучшение точности прогнозирования за последние несколько десятилетий спасло бесчисленное количество жизней и уменьшило ущерб имуществу, предоставив общинам больше времени для подготовки к предстоящим наводнениям.

Реагирование на чрезвычайные ситуации и эвакуация

После значительных наводнений службы быстрого реагирования обеспечивают безопасность эвакуации, создают приюты для беженцев, а также распределяют продовольствие, воду и медицинскую помощь нуждающимся, для координации этих усилий требуется тесное сотрудничество между федеральными, государственными и местными агентствами, а также неправительственными организациями, такими как Американский Красный Крест.

Кроме того, Инженерный корпус армии США играет критическую роль, внимательно отслеживая дамбы и плотины и делая необходимые ремонты, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения. Во время крупных наводнений личный состав корпуса круглосуточно работает над оценкой состояния сооружений управления наводнениями, выявляет потенциальные слабые места и при необходимости проводит аварийный ремонт. Эта постоянная бдительность необходима для поддержания целостности системы управления наводнениями в периоды экстремальных нагрузок.

Восстановление и восстановление

Усилия по восстановлению начинаются после того, как немедленный кризис прошел, включая восстановление инфраструктуры и домов для пострадавших общин, при этом федеральное финансирование часто выделяется на поддержку усилий по восстановлению. Фаза восстановления может продлиться в течение нескольких месяцев или даже лет после крупных наводнений, поскольку общины работают над ремонтом поврежденных домов, предприятий и общественной инфраструктуры.

Для обеспечения доступа к помощи на дорогах и мостах производится оценка ущерба и ремонт, а школы и больницы также уделяют внимание обеспечению скорейшего возобновления жизненно важных услуг. Приоритетное восстановление критической инфраструктуры помогает общинам быстрее вернуться к нормальному функционированию и снижает долгосрочные экономические последствия наводнений.

Долгосрочное восстановление может включать оживление местной экономики и предоставление финансовой помощи предприятиям, которые понесли убытки. Малые предприятия особенно уязвимы к ущербу от наводнений, и многие из них не имеют ресурсов для восстановления без помощи. Федеральные программы по оказанию помощи при стихийных бедствиях, кредиты под низкие проценты и другие механизмы поддержки помогают предприятиям восстанавливать и поддерживать занятость в пострадавших общинах.

Управление наводнениями и устойчивость на уровне общин

Управление поймой и зонирование

Эффективное управление наводнениями выходит за рамки инженерных решений, включая правила планирования землепользования и зонирования, которые уменьшают воздействие рисков наводнений.Дамы, дамбы и аналогичные структуры обеспечивают огромные преимущества за счет снижения частоты и интенсивности наводнений, но риск наводнений не может быть устранен, и комбинация мер лучше всего подходит для решения наводнений, причем эта комбинация мер часто упоминается как управление рисками наводнений или управление поймами и сосредоточена на разумном и полезном использовании районов, которые естественным образом наводняют.

Правила зонирования пойменных пород ограничивают развитие в районах повышенного риска, требуют повышенного строительства в зонах, подверженных наводнениям, и сохраняют естественные поймы, которые могут поглощать избыточную воду. Эти правила помогают предотвратить накопление уязвимых активов в районах, наиболее подверженных наводнениям, снижая как человеческие, так и экономические издержки будущих наводнений. Однако внедрение и обеспечение соблюдения таких правил может быть политически сложным, особенно в общинах с сильным давлением развития или ограниченными альтернативными землями для роста.

Национальная программа страхования от наводнений

Национальная программа страхования от наводнений (NFIP), созданная в 1968 году, предоставляет страхование от наводнений владельцам недвижимости в участвующих сообществах и призывает местные органы власти принять и обеспечить соблюдение правил управления поймами. Программа направлена на сокращение потерь от наводнений путем ограничения развития в районах с высоким риском и обеспечения того, чтобы владельцы недвижимости имели доступ к недорогому страхованию от наводнений. Сообщества, которые участвуют в NFIP, должны принять минимальные стандарты управления поймами, включая требования к новому строительству в районах, подверженных наводнениям.

Несмотря на свою важную роль, NFIP сталкивается со значительными проблемами, включая вопросы финансовой устойчивости и дебаты о том, непреднамеренно ли он поощряет развитие в районах, подверженных наводнениям, путем предоставления страхования. Недавние реформы были направлены на решение этих проблем путем обновления карт наводнений, корректировки премиальных структур для лучшего отражения фактического риска и поощрения владельцев недвижимости к принятию мер по смягчению последствий, которые снижают их уязвимость к наводнениям.

Участие и образование общин

Для повышения устойчивости общин к наводнениям необходимо активное участие и информирование жителей о рисках наводнений и мерах по обеспечению готовности. Местные агентства по управлению чрезвычайными ситуациями проводят информационно-пропагандистские программы, чтобы помочь жителям понять их риск наводнений, разрабатывают планы чрезвычайных ситуаций для семей и готовят комплекты аварийных материалов. В рамках кампаний по информированию общин о наводнениях используются различные каналы средств массовой информации для распространения информации о безопасности наводнений, маршрутах эвакуации и имеющихся ресурсах.

Вовлечение общин в процесс обеспечения готовности к наводнениям также предполагает создание социальных сетей и систем поддержки, которые могут помочь уязвимым группам населения во время стихийных бедствий. Соседи, осуществляющие проверку пожилых жителей, общинные организации, координирующие усилия добровольцев, и местные предприятия, поддерживающие усилия по восстановлению, способствуют повышению устойчивости общин. Эти социальные связи часто оказываются столь же важными, как и физическая инфраструктура, при определении того, насколько хорошо общины выдерживают погодные условия и восстанавливаются после наводнений.

Парадокс леви: защита и повышенный риск

Как ливни могут усугубить наводнение

Более 150 лет ученые знают, что дамбы увеличивают риск наводнений на реке Миссисипи, но это не мешает местным чиновникам наращивать дамбы в ответ на более сильные наводнения. Этот парадокс лежит в основе продолжающихся дебатов об управлении наводнениями на реке Миссисипи. Хотя дамбы обеспечивают решающую защиту районов, находящихся за ними, они могут одновременно увеличить риски наводнений для других общин.

Авторы изучили осадочные породы и кольца деревьев, примыкающие к рекам, начиная с 500 лет, и обнаружили, что наводнения стали значительно более серьезными и частыми в последние 150 лет, с увеличением осадков от изменения климата в сочетании с последствиями дамб и плотин, «повысив текущую опасность наводнений до уровней, которые беспрецедентны в течение последних пяти веков».Это исследование показывает, что человеческие изменения в речной системе коренным образом изменили ее поведение таким образом, что увеличивают общий риск наводнений.

Серия анализов помогла подтвердить то, что инженеры утверждали более века: что земляные дамбы, построенные вдоль реки, увеличивают риск наводнений для всех, и особенно вредят тем, кто живет напротив них. Когда дамбы ограничивают реку более узким каналом, уровень воды поднимается выше, чем если бы река могла распространиться по своей естественной пойме. Это означает, что когда дамбы выходят из строя или перекрываются, возникающие наводнения могут быть более серьезными, чем они были бы без дамб.

Гонка вооружений Леви

Признание того, что дамбы могут увеличить риск наводнений для соседей, привело к тому, что некоторые наблюдатели называют «гонкой вооружений леви», когда сообщества конкурируют за создание более высоких дамб для защиты себя, непреднамеренно увеличивая риски для других. Многочисленные исследования показывают, что перестроенные дамбы увеличивают риск наводнений для людей по обе стороны реки. Эта динамика создает сложные политические проблемы, поскольку отдельные сообщества, действующие рационально для защиты себя, могут коллективно ухудшить общую ситуацию.

Федеральные правила пытаются предотвратить эту гонку вооружений, устанавливая стандарты для высот леви и требуя координации между различными районами леви. Однако обеспечение соблюдения может быть сложным, особенно когда общины сталкиваются с непосредственными угрозами наводнения и чувствуют себя вынужденными принять меры для защиты себя. Некоторые районы леви нарушили федеральные правила высоты, добавив дополнительную защиту во время наводнений, а затем оставив его на месте, что приводит к конфликтам с федеральными властями по поводу финансирования и соблюдения.

Отключение от потопной линии

Сегодня от 80 до 85 % реки Миссисипи — от Давенпорта, от реки Айова до залива — разветвлено, отключено от поймы. Это обширное разъединение имеет глубокие экологические и гидрологические последствия. Природные поймы выполняют важные функции, включая поглощение паводковых вод, фильтрацию загрязняющих веществ, подзарядку грунтовых вод и обеспечение критической среды обитания для рыб и дикой природы. Когда дамбы отрезают реку от поймы, эти функции теряются или сильно уменьшаются.

До начала крупных речных инженерных работ объединенная система рек Миссисипи-Атчафалайя ежегодно перевозила в прибрежную Луизиану в среднем 400 миллионов метрических тонн осадка, но сегодня в среднем это больше похоже на 170 миллионов тонн, падение на 60 процентов, и этот недостаток осадка способствовал - наряду с повышением уровня моря и оседанием - широко распространенной потерей земли в прибрежной Луизиане. Эта потеря земли имеет значительные последствия для прибрежных сообществ, экосистем и защиты от штормов.

Изменение климата и будущее наводнений в Миссисипи

Изменение моделей осадков

На всем Среднем Западе изменение климата вызывает более экстремальные погодные условия, при этом более сильные дожди сбрасывают больше воды в водораздел в более короткие периоды времени, создавая более частые экстремальные наводнения. Климатологи прогнозируют, что эти тенденции будут продолжаться и, вероятно, усиливаться в ближайшие десятилетия, создавая значительные проблемы для управления наводнениями на реке Миссисипи и ее притоках.

"Наша новая норма - это высокая вода", и инфраструктура, которая была построена на реке для людей, не создана для решения этих высоких уровней воды. Это наблюдение отражает фундаментальную проблему, стоящую перед сообществами реки Миссисипи: инфраструктура контроля за наводнениями, спроектированная и построенная в двадцатом веке, может быть неадекватной климатическим условиям двадцать первого века. Адаптация к этой новой реальности потребует значительных инвестиций в модернизацию инфраструктуры, расширенные возможности мониторинга и прогнозирования и потенциально новые подходы к управлению наводнениями.

Увеличение частоты и продолжительности наводнений

Изменение климата не только усугубляет отдельные наводнения, но и увеличивает их частоту и продолжительность. По мере того, как наводнения по всему бассейну реки Миссисипи становятся все более разрушительными и непредсказуемыми, общины меняют тактику, чтобы дать воде место для движения. Наводнения 2019 года продемонстрировали проблемы, связанные с длительным высоким уровнем воды, которые могут нанести совокупный ущерб, даже когда уровень воды не достигает рекордных пиков.

Продленные продолжительности наводнений создают многочисленные проблемы: они ослабляют дамбы и другие структуры по борьбе с наводнениями из-за длительного стресса, нарушают навигацию и торговлю в течение более длительных периодов, задерживают посадку и уборку урожая в сельскохозяйственных районах и продлевают перемещение жителей из их домов.

Влияние на сельское хозяйство и продовольственную безопасность

Бассейн реки Миссисипи охватывает некоторые из самых продуктивных сельскохозяйственных земель в Соединенных Штатах, и наводнения представляют собой значительные угрозы для сельскохозяйственного производства и продовольственной безопасности. Все говорят, 56 000 акров земли были затоплены - некоторые до декабря, и область потеряла приблизительно 25 миллионов долларов в сельскохозяйственных доходах, поскольку вода и мусор уничтожили сельскохозяйственные культуры, поврежденные земли и омыли почву вниз по течению. Эти потери затрагивают не только отдельных фермеров, но также региональные и национальные запасы продовольствия.

Изменение климата может также изменить сроки наводнений, потенциально увеличивая конфликты между управлением наводнениями и сельскохозяйственными потребностями. Весенние наводнения, которые происходят во время посевного сезона, могут помешать фермерам получать урожай в землю, в то время как поздние сезонные наводнения могут уничтожать урожай непосредственно перед уборкой урожая. Эти временные проблемы могут иметь каскадные экономические последствия во всех сельскохозяйственных цепочках поставок и сельских общинах, зависящих от доходов от сельского хозяйства.

Природные решения и восстановление пойменных

Воссоединение рек с поймами

Все чаще руководители наводнений и природоохранные организации признают ценность природных решений, которые работают с естественными процессами, а не против них. Штаты и другие природоохранные группы по всему бассейну пытаются смягчить ущерб, который наносится с каждым влажным сезоном, а Министерство сельского хозяйства США управляет Программой смягчения последствий сельскохозяйственного сохранения и Упрощением водно-болотных угодий, программой, которая покупает сервитуты на уязвимых сельскохозяйственных угодьях, которые превращаются обратно в водно-болотные угодья и другие места обитания диких животных.

Эти программы признают, что предоставление рекам доступа к их естественным поймам может снизить пики наводнений, улучшить качество воды, восстановить среду обитания диких животных и предоставить возможности для отдыха. Покупая сервитуты на подверженных наводнениям сельскохозяйственных угодьях и восстанавливая их в водно-болотных угодьях или других природных условиях, эти программы удаляют уязвимые активы с пути вреда при создании естественной емкости для хранения наводнений. Этот подход может быть более экономически эффективным, чем строительство и поддержание инженерных структур контроля за наводнениями, а также обеспечивая многочисленные экологические выгоды.

Восстановление и сохранение водно-болотных угодий

Водно-болотные угодья играют решающую роль в управлении наводнениями, поглощая и сохраняя паводковые воды, замедляя стоки и уменьшая пики наводнений вниз по течению. Исторический дренаж водно-болотных угодий для сельского хозяйства и развития устранил большую часть этой естественной емкости для хранения наводнений по всему бассейну реки Миссисипи. Восстановление водно-болотных угодий может помочь восстановить эту способность, а также обеспечить среду обитания для водоплавающих птиц и других диких животных, улучшая качество воды и улавливая углерод.

Проекты по восстановлению водно-болотных угодий варьируются от небольших работ по индивидуальной недвижимости до крупных инициатив на ландшафтном уровне с участием тысяч акров. Эти проекты часто включают партнерские отношения между федеральными и государственными учреждениями, природоохранными организациями и частными землевладельцами. Хотя восстановление водно-болотных угодий не может заменить инженерную инфраструктуру борьбы с наводнениями, оно может дополнять эти системы и обеспечивать дополнительное снижение риска наводнений при более низких затратах.

Зеленая инфраструктура в городских районах

В городских районах вдоль реки Миссисипи подходы к зеленой инфраструктуре могут помочь управлять ливневыми водами и снизить риски наводнений. Зеленая инфраструктура включает в себя такие функции, как дождевые сады, биосвалы, проницаемые тротуары, зеленые крыши и городские водно-болотные угодья, которые захватывают и проникают в ливневые стоки и реки, а не позволяют ей убегать в ливневые канализации и реки. Эти функции могут уменьшить объем и скорость попадания ливневых вод в речные системы, помогая смягчить пики наводнений.

Зеленая инфраструктура также обеспечивает сопутствующие выгоды, включая улучшение качества воздуха, снижение воздействия городских тепловых островов, повышение стоимости недвижимости и улучшение качества жизни городских жителей.Многие города вдоль реки Миссисипи включают зеленую инфраструктуру в свои планы управления ливневыми водами и требуют или стимулируют ее использование в новых проектах развития и реконструкции.

Экономические последствия наводнения в Миссисипи

Прямой ущерб имуществу и инфраструктуре

Наиболее очевидными экономическими последствиями наводнений являются прямой ущерб домам, предприятиям, общественной инфраструктуре и сельскохозяйственным угодьям. Эти расходы включают структурный ущерб зданиям, разрушение содержимого и инвентаря, повреждение дорог и мостов, срыв коммунальных услуг и потерю урожая и скота. Крупные наводнения могут привести к прямому ущербу в миллиарды долларов, подавляя местные ресурсы и требуя значительной федеральной помощи в случае стихийных бедствий.

Распределение этих расходов зачастую неравномерно, при этом общины и отдельные лица с низким уровнем дохода, как правило, страдают от непропорционально высоких последствий. Жители, не имеющие страховки от наводнений или достаточных сбережений, могут изо всех сил пытаться восстановить или заменить поврежденное имущество, что приводит к долгосрочному перемещению или финансовым трудностям. Малые предприятия могут испытывать нехватку ресурсов для восстановления, что приводит к постоянным закрытиям, которые еще больше наносят ущерб местной экономике.

Нарушение навигации и торговли

Баржи перевозят 300 млн тонн грузов в год, часто через Новый Орлеан, и когда они не могут путешествовать по реке, основная транспортная система останавливается. Река Миссисипи служит критическим транспортным коридором для сельскохозяйственной продукции, нефти, химикатов и других навалочных товаров. Когда наводнения закрываются рекой для судоходства или значительно замедляют движение баржи, экономические последствия рябят по всей национальной и международной цепочке поставок.

Перебои в навигации могут заставить грузоотправителей использовать более дорогие альтернативные виды транспорта, такие как железнодорожные или грузовые автомобили, увеличивая затраты, которые в конечном итоге передаются потребителям. Задержки в доставке сельскохозяйственной продукции могут повлиять на способность фермеров доставлять сельскохозяйственные культуры на рынок в оптимальное время, снижая цены и доходы. Отрасли, зависящие от речного транспорта, могут столкнуться с замедлением производства или остановками, когда они не могут получать сырье или отправлять готовую продукцию.

Долгосрочные последствия экономического развития

Помимо непосредственного ущерба и разрушений, крупные наводнения могут иметь долгосрочные последствия для регионального экономического развития. Сообщества, которые испытывают повторяющиеся наводнения, могут бороться за привлечение новых предприятий и жителей, что приводит к сокращению численности населения и экономической стагнации. Стоимость недвижимости в районах, подверженных наводнениям, может снижаться, подрывая налоговую базу, от которой зависят местные органы власти для предоставления услуг и поддержания инфраструктуры.

И наоборот, инвестиции в защиту от наводнений могут способствовать экономическому развитию за счет снижения рисков и неопределенности для предприятий и жителей. Сообщества с надежными системами защиты от наводнений могут иметь конкурентные преимущества в привлечении инвестиций и поддержке экономического роста. Однако эти инвестиции должны быть сбалансированы с другими потребностями и приоритетами сообщества, а решения о том, где и сколько инвестировать в защиту от наводнений, включают сложные компромиссы.

Социально-культурные последствия наводнений

Перемещение и разрушение сообщества

Наводнение вынуждает людей покидать свои дома, разрушает устоявшиеся общины и социальные сети. Культурные достопримечательности и объекты наследия могут быть утрачены или повреждены, влияя на идентичность сообщества, а общая история и традиции, которые связывают районы, могут пострадать, когда люди будут переселены, нарушая социальные связи. Эти социальные и культурные последствия могут быть столь же значительными, как физический и экономический ущерб, особенно для общин с глубокими историческими корнями и сильной культурной идентичностью.

Перемещение может быть временным, длительным только до тех пор, пока не отступят паводковые воды и не будут восстановлены дома, или оно может стать постоянным, когда ущерб слишком серьезен или повторное наводнение делает возвращение непрактичным. Постоянное перемещение разрушает общины, рассеивает семьи и друзей и разрывает связи с местами, которые имеют глубокий личный и культурный смысл. Потеря этих связей может оказать глубокое психологическое воздействие на перемещенных лиц и общины.

Психическое здоровье и психологические последствия

После наводнения восстановление сообщества может занять годы, и могут возникнуть проблемы с психическим здоровьем, поскольку люди справляются с травмой и потерей, требуя дополнительных систем поддержки, чтобы помочь жителям исцелить и восстановить свою жизнь.Стресс, связанный с наводнением, потерей имущества и имущества, борьбой со страховыми и восстановительными процессами и сталкиваясь с неопределенным будущим, может привести к тревоге, депрессии, посттравматическому стрессовому расстройству и другим проблемам психического здоровья.

Дети могут быть особенно уязвимы к психологическим последствиям наводнений, испытывать нарушения в их образовании, потерю привычного окружения и рутины, а также стресс, передаваемый от беспокойных родителей и опекунов. Пожилые жители могут бороться с физическими и эмоциональными требованиями эвакуации и восстановления. Решение этих последствий для психического здоровья требует выделенных ресурсов и систем поддержки, которые часто упускаются из виду в усилиях по реагированию на бедствия и восстановлению, направленных в первую очередь на физическую реконструкцию.

Озабоченность экологической справедливостью

Как показал наводнение 1927 года, последствия наводнений не распределяются поровну по всему обществу. Сообщества с низким уровнем дохода и цветные общины часто сталкиваются с большими рисками наводнений из-за исторических моделей развития и дискриминации, которые концентрируют уязвимые группы населения в районах, подверженных наводнениям. Эти общины также могут иметь меньший доступ к ресурсам для обеспечения готовности к наводнениям, реагирования и восстановления, что приводит к непропорционально большим последствиям.

Проблемы экологической справедливости распространяются на решения о том, где размещать инфраструктуру по борьбе с наводнениями и какие общины защищать. Когда наводнение используется для защиты крупных городов, сельские и менее политически влиятельные общины могут нести бремя преднамеренного наводнения. Обеспечение справедливого режима в решениях по управлению наводнениями требует четкого внимания к принципам экологической справедливости и значимого взаимодействия с пострадавшими общинами в процессах планирования и принятия решений.

Уроки, извлеченные и будущие направления

Пределы структурных решений

Повторяющиеся наводнения и сбои в этой инфраструктуре со временем привели к эволюции мышления и принятия того, что вода и наводнения не могут быть полностью контролируемыми. Это фундаментальное признание представляет собой один из самых важных уроков из истории управления наводнениями в реке Миссисипи. Хотя дамбы, плотины и другие структурные меры остаются важными компонентами управления наводнениями, они не могут полностью устранить риск наводнений, а чрезмерная зависимость от структурных решений может создать ложную уверенность и повысить уязвимость.

Успех системы MR&T в управлении наводнением 2011 года продемонстрировал ценность хорошо спроектированной и поддерживаемой инфраструктуры контроля за наводнениями. Успех этого подхода был продемонстрирован в 2011 году, когда еще одно большое наводнение обрушилось на Миссисипи и положило под воду 10 000 квадратных миль — практически все это по дизайну, в паводковых путях, используемых для сельского хозяйства. Это контролируемое наводнение, в то время как дорогостоящее для пострадавших землевладельцев, предотвратило гораздо больший ущерб в крупных населенных пунктах и продемонстрировало важность предоставления рекам места для распространения во время экстремальных событий.

Комплексное управление водосборами

В конце концов, другие газеты и многие защитники окружающей среды поддержали позицию южан: водораздел Миссисипи был континентальной особенностью, требующей согласованной национальной стратегии, и, кроме того, это было человеческое неправильное управление этим водоразделом, которое вызвало катастрофу 1927 года, поскольку эти комментаторы видели наводнение как результат не только инженерной ошибки в конструкции леви, но и как продукт экологических практик в верхней части водораздела: обезлесение верхней части Среднего Запада, скашивание под травами прерий на запад, промышленный рост кукурузы и пшеницы и дренаж водно-болотных угодий, и без деревьев, трав, глубоких корней и водно-болотных угодий, обезображенная почва водораздела не могла сделать свою древнюю работу по поглощению и остановке воды после сезонов интенсивного снега и дождя.

В этой перспективе масштаба водораздела признается, что управление наводнениями не может быть сосредоточено исключительно на главном стебле реки Миссисипи, но должно учитывать условия на всем протяжении бассейна. Практика землепользования на сотни миль вверх по течению может значительно повлиять на риски наводнений вниз по течению. Поэтому эффективное управление наводнениями требует координации через юрисдикционные границы и интеграции нескольких стратегий, включая сохранение земель, сельскохозяйственные практики, управление городскими ливневыми водами и структурные меры по борьбе с наводнениями.

Адаптивное управление и устойчивость

Поскольку изменение климата создает новые неопределенности в отношении будущих рисков наводнений, адаптивные подходы к управлению, которые могут реагировать на изменяющиеся условия, становятся все более важными. Вместо того, чтобы разрабатывать системы управления наводнениями на основе исторических записей о наводнениях, которые могут больше не отражать будущие условия, адаптивное управление подчеркивает гибкость, мониторинг, обучение и корректировку с течением времени. Этот подход признает, что мы не можем предсказать будущее с уверенностью и должны строить системы, которые могут развиваться по мере изменения условий.

Устойчивость к наводнениям — способность противостоять наводнениям, адаптироваться к ним и восстанавливаться после них — требует внимания к различным аспектам, включая физическую инфраструктуру, экономические ресурсы, социальные сети, институциональный потенциал и условия окружающей среды. Устойчивые сообщества не только пытаются предотвратить наводнения, но и готовятся эффективно реагировать на них, когда наводнения происходят, и быстро восстанавливаться после них. Этот комплексный подход к устойчивости предлагает более реалистичный и устойчивый путь вперед, чем попытка полностью устранить риск наводнений только с помощью структурных мер.

Роль науки и техники

Достижения в области науки и техники продолжают улучшать нашу способность понимать, прогнозировать и управлять рисками наводнений. Улучшенное прогнозирование погоды, гидрологическое моделирование, дистанционное зондирование и анализ данных обеспечивают лучшую информацию для принятия решений. Новые материалы и методы строительства предлагают возможности для создания более устойчивой инфраструктуры. Коммуникационные технологии позволяют более эффективно использовать системы предупреждения и координации реагирования на чрезвычайные ситуации.

Однако одни только технологии не могут решить проблемы управления наводнениями в реке Миссисипи. Научно-технические достижения должны быть интегрированы с социальными, экономическими и политическими соображениями для разработки решений, которые не только технически эффективны, но и социально приемлемы, экономически целесообразны и политически жизнеспособны. Привлечение различных заинтересованных сторон к совместным процессам решения проблем помогает обеспечить, чтобы технические решения отвечали реальным потребностям и ценностям сообщества.

Оригинальное название: Living with the River

История наводнений в реке Миссисипи и человеческих ответных мер на эти бедствия показывает сложные и развивающиеся отношения между людьми и одной из великих рек мира.От катастрофического наводнения 1927 года, которое обнажило неудачи политики только дамб, до успешного управления наводнением 2011 года через всеобъемлющую систему дамб, паводков и водосбросов, эта история демонстрирует как возможности, так и ограничения человеческих усилий по контролю над природными силами.

Сегодня общины вдоль реки Миссисипи сталкиваются с новыми проблемами, поскольку изменение климата усиливает характер осадков и повышает риски наводнений. Для решения этих проблем потребуется извлечь уроки из прошлого опыта, а также принять новые подходы, которые работают с естественными процессами, а не против них. Природные решения, такие как восстановление пойм и сохранение водно-болотных угодий, могут дополнять традиционную инфраструктуру, обеспечивая при этом многочисленные преимущества. Улучшенные системы прогнозирования и раннего предупреждения могут помочь общинам более эффективно готовиться к наводнениям и реагировать на них. Планирование землепользования и зонирование могут снизить подверженность рискам наводнений, ограничивая развитие в уязвимых районах.

Возможно, самое главное, управление наводнениями в реке Миссисипи требует признания того, что полный контроль невозможен и не желателен. Реки нуждаются в пространстве для распространения во время событий с высокой водой, и попытка ограничить их слишком плотно может увеличить, а не уменьшить риски наводнения. Поиск правильного баланса между защитой сообществ и приспособлением природных речных процессов остается постоянной проблемой, которая требует постоянной адаптации и обучения.

Река Миссисипи будет продолжать наводнять, и общины вдоль ее курса будут продолжать сталкиваться с проблемами и возможностями, которые приходят с жизнью рядом с большой рекой. Изучая прошлые бедствия, инвестируя в комплексные стратегии управления наводнениями, создавая устойчивые сообщества и сохраняя уважение к власти реки, мы можем уменьшить человеческие и экономические издержки наводнения, сохраняя при этом многие преимущества, которые дает река Миссисипи. История человеческих ответов на наводнения реки Миссисипи в конечном счете является историей об адаптации, устойчивости и постоянных усилиях по поиску устойчивых способов жизни с динамическими природными системами.

Для получения дополнительной информации о готовности к наводнениям и реагировании посетите Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям и Национальную метеорологическую службу . Чтобы узнать больше об управлении рекой Миссисипи, изучите ресурсы Отдела инженеров Корпуса инженеров армии США в долине Миссисипи . Организации по сохранению, такие как Охрана природы , предлагают информацию о решениях по управлению наводнениями на основе природы и усилиях по восстановлению пойм.