Дренаж в Новом Орлеане , штат Луизиана , был серьезной проблемой с момента основания города в начале 18 века, оставаясь важным фактором в истории Нового Орлеана сегодня. Центральная часть столичного Нового Орлеана (Новый Орлеан/ Метайри / Кеннер ) довольно необычна тем, что она почти полностью окружена водой: озеро Пончартрейн на севере, озеро Борне на востоке, водно-болотные угодья на востоке и западе и река Миссисипи на юге. Половина площади суши между этими водоемами находится на уровне моря или ниже и больше не имеет естественного выхода для текущей поверхностной воды. Таким образом, практически все осадки, выпадающие в этой области, должны удаляться либо посредством эвапотранспирации , либо посредством откачки . Таким образом, угрозы наводнений для столичного Нового Орлеана включают реку Миссисипи , озеро Пончартрейн , каналы по всему городу и естественные осадки . Искусственные дамбы были построены для сдерживания подъема уровня воды в реках и озерах, однако они оказали отрицательное влияние на сдерживание осадков и неоднократно оказывались несостоятельными.
По состоянию на 2017 год насосная система Нового Орлеана, которой управляет Управление канализации и водоснабжения, может откачивать воду из города со скоростью более 45 000 кубических футов (1300 м 3 ) в секунду. [1] [2] Мощность также часто описывается как 1 дюйм (2,5 см) в первый час осадков, за которым следуют 0,5 дюйма (1,3 см) в час после этого. [2] Масштаб и размеры дамб на реке Миссисипи, построенных по обеим сторонам реки, чтобы удерживать ее на своем русле, часто сравнивают с Великой Китайской стеной . [3]
.jpg/1280px-New_Orleans,_Louisiana,_United_States_of_America_Population_Density_and_Low_Elevation_Coastal_Zones_(5457913950).jpg)
Город Новый Орлеан расположен в дельте реки Миссисипи на восточном и западном берегах реки Миссисипи и к югу от озера Пончартрейн . Первоначально город был заселен на естественных дамбах или возвышенностях вдоль реки. В 1960-х годах были построены противопаводковые дамбы и искусственные дамбы вокруг гораздо большего географического охвата, который включал предыдущие болота и топи. Со временем откачка близлежащих болот позволила застроить более низкие районы. Сегодня большая часть Нового Орлеана находится на уровне или ниже местного среднего уровня моря, и данные свидетельствуют о том, что части города могут опускаться по высоте из-за проседания .
Исследование 2007 года, проведенное Университетом Тулейна и Ксавье, показало, что «51% смежных урбанизированных частей округов Орлеана, Джефферсона и Сент-Бернара находятся на уровне моря или выше», а более густонаселенные районы, как правило, находятся на возвышенностях. Однако в более позднем исследовании, опубликованном ASCE Journal of Hydrological Engineering в 2016 году, говорится: «...большая часть Нового Орлеана — около 65% — находится на уровне или ниже среднего уровня моря, что определяется средней высотой озера Пончартрейн. [4]
Из-за низменного равнинного рельефа района Нового Орлеана для снижения риска наводнений требуется сложная система дамб, каналов и насосов.
Естественные дамбы вдоль реки Миссисипи образовались в результате отложений почвы, оставшихся от ежегодных разливов реки. Место, выбранное для Нового Орлеана, имело много преимуществ. Поскольку оно находится там, где расстояние между рекой и озером Пончартрейн самое короткое, индейцы Луизианы долгое время использовали эту территорию как склад и рынок для товаров, перевозимых между двумя водными путями. Узкая полоска земли также способствовала быстрому перемещению войск, а серповидная форма реки замедляла приближающиеся с низовий реки суда и подвергала их обстрелу. [5] Несмотря на преимущества, наводнение всегда было опасностью.
Первые искусственные дамбы и каналы были построены в ранние колониальные времена . Они были возведены для защиты Нового Орлеана от обычных наводнений со стороны реки Миссисипи. «Задняя часть города» вдали от реки изначально стекала в болота, текущие к озеру Пончартрейн. Наводнения со стороны озера были редкими и менее серьезными, поскольку большая часть старого города была построена на возвышенностях вдоль набережной реки.
По мере роста города спрос на большее количество земли стимулировал расширение в более низкие районы, более подверженные периодическим наводнениям. На протяжении большей части 19-го века большинство жилых зданий были подняты по крайней мере на фут над уровнем улицы (часто на несколько футов), поскольку периодическое затопление улиц было неизбежным в то время.
В 1830-х годах государственный инженер Джордж Т. Данбар предложил амбициозную систему подземных дренажных каналов под улицами. Целью было отводить воду самотеком в низинные болота, дополняя это каналами и механическими насосами . Первый из городских дренажных насосов с паровым двигателем , адаптированный из гребного колеса корабля и использовавшийся для перекачивания воды по Орлеанскому каналу в Байю-Сент-Джон , был построен в этом десятилетии. Однако лишь немногие из планов Данбара были фактически реализованы, поскольку паника 1837 года в значительной степени положила конец крупным систематическим улучшениям на целое поколение.
В 1859 году землемер Луи Х. Пилье улучшил дренажные каналы, заложив некоторые участки кирпичом . Были построены четыре большие паровые «осушительные машины», чтобы проталкивать воду через каналы в озеро.
В 1871 году в городе было построено около 36 миль (58 км) каналов как для улучшения дренажа, так и для судоходства небольших судов в пределах города. Однако, несмотря на более ранние усилия, в конце 19 века после ливней вода все еще часто покрывала улицы от края до края, иногда в течение нескольких дней.
В 1893 году городское правительство сформировало Консультативный совет по дренажу, чтобы найти лучшие решения проблем дренажа города. Были составлены обширные топографические карты и проведены консультации с некоторыми из ведущих инженеров страны. В 1899 году были выпущены облигации и утвержден налог на имущество в размере 2 миллион за доллар , что профинансировало и основало Совет по канализации и водоснабжению Нового Орлеана. Совет по канализации и водоснабжению отвечал за дренаж города, а также за строительство современной системы канализации и водопровода для города, который в то время все еще в значительной степени зависел от цистерн и надворных построек . (Другая организация, Совет по дамбе Орлеана , отвечала за надзор за городской дамбой и системой противопаводковых стен.)
Совет по канализации и водоснабжению нашел А. Болдуина Вуда , молодого инженера, который не только руководил планами по улучшению дренажа и откачки, но и изобрел ряд усовершенствований в насосах и сантехнике в процессе. Эти усовершенствования использовались не только в Новом Орлеане , но и были приняты во всем мире.
В течение 20-го века большая часть земель, которые ранее были болотами или не считались пригодными для иного использования, кроме как пастбища для коров (из-за периодических наводнений), были осушены. Затем город расширился от естественной возвышенности вблизи реки и от естественных хребтов, образованных протоками.
15 апреля 1927 года, во время того, что стало известно как Великое наводнение в Миссисипи 1927 года , город был затоплен ливнем с примерно 15 дюймами (380 мм) дождя в течение 19 часов. В то время почти все городские насосы полностью полагались на муниципальную систему электроснабжения , которая вышла из строя в начале шторма, тем самым выведя насосы из строя, что привело к обширному наводнению в городе. После этого на насосных станциях были добавлены резервные дизельные генераторы с достаточным количеством топлива, чтобы насосы работали по крайней мере в течение дня в случае отключения электричества . «Наводнение Страстной пятницы», как его называли местные жители, произошло, когда уровень реки Миссисипи был опасно высоким вдоль дамб в городе, но не было напрямую связано с более масштабным наводнением.
В том же году стартовал проект по строительству более обширной системы дамб на берегу озера Пончартрейн . После 1945 года все земли до озера были застроены.
Система города была эффективна, когда ураган Форт-Лодердейл 1947 года напрямую обрушился на город. Дренажные насосы Вуда поддерживали город в основном сухим, в то время как соседние пригороды на восточном берегу округа Джефферсон (где в то время не было сопоставимой действующей системы) были затоплены водой высотой до 6 футов (1,8 м).
Большая часть города пережила ураган Бетси в 1965 году без серьезных наводнений, за исключением района Lower Ninth Ward . Lower Ninth Ward отделен от остальной части города Индустриальным каналом и внутренним водным путем залива . Он был затоплен не из-за осадков, а из-за прорыва дамбы Индустриального канала, что привело к катастрофическому наводнению и гибели людей в районе.
К 1980-м годам в городе действовала система из 20 насосных станций с 89 насосами общей производительностью 15 642 000 галлонов США (59 210 000 л) в минуту, что равняется расходу реки Огайо .
В мае 1995 года проливные дожди (до 20 дюймов (510 мм) за 12 часов в некоторых местах) превысили возможности откачки воды, затопив значительную часть города. Плитные дома в некоторых низинных районах были затоплены, а большое количество автомобилей на затопленных улицах города были объявлены подлежащими списанию по страховке . Это побудило к проектам по увеличению дренажной способности в наиболее пострадавших районах.
К началу 2005 года в городе было 148 дренажных насосов. [ необходима цитата ]
Самая большая катастрофа в истории дренажа города произошла 29 августа 2005 года, когда на него обрушился ураган Катрина , после которого затопило восемьдесят процентов города. Катрина принесла в город тропические штормовые условия, начавшиеся ночью 28 августа, а ураганные условия начались на следующий день и продолжались до полудня.
Сам ураган не затопил город. Скорее, серия неудач в неправильно спроектированных дамбовых сооружениях и дамбах позволила воде из Мексиканского залива и озера Пончартрейн проникнуть в город.
Индустриальный канал был переполнен, когда штормовой нагон , направленный через пролив реки Миссисипи , вышел из берегов и прорвал дамбы и противопаводковые дамбы в нескольких местах, затопив не только Нижний Девятый округ , но и Восточный Новый Орлеан и части Верхнего Девятого округа к западу от канала.
Тем временем воды из разбухшего от шторма озера Пончартрейн хлынули в город, сначала из прорыва в канале 17th Street , а затем из пары прорывов по обе стороны канала London Avenue . Эти каналы были среди тех, которые использовались для отвода воды, откачиваемой с городских улиц в озеро. Шторм заставил поток повернуть вспять, и по мере повышения уровня воды вся дренажная система вышла из строя. Последующие обследования показали, что уровень воды в этих местах так и не достиг уровня защитных стен, а вместо этого дамбы рухнули с уровнем воды, предположительно, в пределах их безопасного допуска.
В большей части города к западу от Индустриального канала жители, которые не эвакуировались до шторма, сообщили, что после шторма они были рады видеть, что их улицы сухие, а осадки от шторма успешно откачаны. Однако бедствие уже распространялось из серии прорывов дамб. В районах города, удаленных от прорывов, вода не проникала по улицам, а поднималась из ливневых стоков под улицей, в некоторых местах превращая улицы из сухих в менее чем 3 фута (0,91 м) воды в течение получаса.
К вечеру 30 августа около 80% города оказалось под водой. (Эта цифра включает районы с сильно различающимися уровнями затопления, начиная от районов, где улицы были залиты водой, которая так и не добралась до домов, до районов, где дома были полностью затоплены по крыши.) Большинство насосных станций города были затоплены. Те немногие, что находились выше уровня воды, были без электричества, а аварийное дизельное топливо закончилось. Эти несколько часто представляли собой крошечные островки среди наводнения, недоступные, даже если они были достаточно целы, чтобы гипотетически их можно было снова включить.
Для большей части города к западу от Индустриального канала уровень наводнений был примерно таким же, как и во время штормов середины 19 века, когда, как и Катрина, крупные ураганы создавали «наводнение озера», выталкивая озеро Пончартрейн на Южный берег. Во время этих ранних штормов низинные районы города были мало застроены, поэтому последствия для жизни и имущества были гораздо менее серьезными.
К западу от Индустриального канала незатопленные или минимально затопленные части города в основном соответствовали районам города, которые развивались на естественных возвышенностях до 1900 года.
31 августа уровень воды начал спадать. Уровень воды в городе достиг уровня озера Пончартрейн , и когда озеро начало стекать обратно в залив, часть воды в городе начала поступать в озеро через те же самые прорывы в дамбе, через которые она проникла. Во время наводнений на озере в 19 веке вода вскоре вернулась в озеро, так как на той стороне не было дамб. В 2005 году, хотя дамбы оказались недостаточными для того, чтобы удержать озеро вне города, даже в прорванном виде их было достаточно, чтобы удержать большую часть наводнения от обратного вытекания. Поскольку прорывы постепенно заполнялись, некоторые городские насосы были возобновлены, дополненные дополнительными насосами, привезенными Инженерным корпусом армии США . Некоторые из уцелевших городских насосов не могли быть возобновлены из-за отказов каналов, в которые они закачивали паводковые воды. Комплексная задача по закрытию прорывов и откачке паводковых вод заняла несколько недель и усугубилась неудачей в конце сентября из-за дальнейшего наводнения, вызванного ураганом «Рита» .
К началу октября 2005 года в городе оставалось лишь несколько небольших участков затопленных вод, но катастрофическое наводнение после урагана Катрина настолько повредило большинство домов и предприятий города, что они стали непригодными для использования до тех пор, пока не будут проведены капитальные ремонтные работы. В статье в New Orleans Times-Picayune от 30 ноября 2005 года сообщалось, что исследования показали, что дамба канала 17th Street была «обречена на провал» из-за фундаментальных ошибок в проектировании Инженерного корпуса армии США. [6]
Дополнительные расследования выявили новые проблемы, связанные с проектированием и строительством канала Лондон-авеню, Индустриального канала , MRGO и других дамб и защитных стен от наводнений.
Хотя большинство дренажных насосов города удалось возобновить работу после шторма, некоторые из обычно надежных насосов вышли из строя в 2006 году из-за коррозии. Это произошло из-за того, что проводка оказалась затопленной в солоноватой воде после урагана Катрина.
В качестве временной меры Корпус инженеров установил шлюзы в устьях дренажных каналов на озере Пончартрейн, которые будут закрыты, если уровень воды в озере поднимется. Хотя это предотвращает попадание воды из озера в уязвимые каналы, это также серьезно ограничивает возможности города по откачке дождевой воды, пока шлюзы закрыты.
В марте 2006 года выяснилось, что временные насосы, установленные USACE, были неисправны. [7] [8]
В 2008 году ураган Густав обрушился на юго-восточное побережье Луизианы, но вызвал минимальные последствия в виде наводнений. [9]
В 2012 году медленно движущийся ураган Исаак обрушил на изолированные части города до 20 дюймов (51 см) осадков, что превысило возможности насосов Нового Орлеана, однако были отмечены минимальные последствия наводнений. [10]
Днем 5 августа 2017 года сильные ливни, продолжавшиеся около 3–4 часов, вызвали значительное наводнение в центральных районах Нового Орлеана. Количество осадков, вероятность которых оценивается как 1 из 10 или 1 из 100 в год [11] , превысило возможности города по перекачке воды. Многочисленные дороги были затоплены несколькими футами воды, транспортные средства были затоплены, а вода проникла в некоторые сооружения. [12] Позже выяснилось, что 16 из 148 дренажных насосов и 3 из 5 турбин Нового Орлеана, которые обеспечивают питание насосной системы, вышли из строя, что значительно снизило производительность перекачки во время дождя. [13]
Примечания
Библиография
