密西西比河沿岸持续发生的洪灾是该地区近年来遭遇的最严重洪灾——密西西比河的三条主要泄洪道首次同时开放,将洪水从新奥尔良和美国主要燃料精炼走廊之一转移。其他地区就没那么幸运了;从路易斯安那州摩根扎泄洪道(三大泄洪道之一)流出的水淹没了阿查法拉亚河流域,导致约 4,000 人流离失所。从中西部上游到墨西哥湾,城镇被淹没、屋顶露出水面的景象随处可见。 然而,尽管 2011 年的洪水是多年来最严重的一次,但对许多地方来说,这并不是多年来最严重的一次。大泥泞河的河岸和防洪堤溃决的频率更高,造成的后果也比洪水模型预测的更严重。造成这种情况的原因有很多,这取决于你问谁,但无论是全球变暖、糟糕的洪水模型,还是简单的统计异常,有一件事是显而易见的:浩瀚的密西西比河想要摆脱人类为它设定的路径,而且它正在越来越多地寻找逃生的方法。 美国陆军工程兵团经常提到百年一遇或二十五年一遇的洪水(这是一个有点令人困惑的术语,意味着某一特定规模的洪水在某一年份发生的可能性分别为百分之一或二十五分之一),但自1993年美国中西部发生毁灭性的洪水以来,该地区的一些地方在短短十年内就多次经历了十年一遇和二十五年一遇的洪水。 从工程和基础设施的角度来看,这正在成为一个严重的问题。抵御洪水是一场持续不断的战斗——如果从本月早些时候陆军工程兵团决定炸毁密苏里州的一些堤坝以缓解上游压力来判断,这场战斗我们不一定能赢。 点击打开照片库 “这条河有自己的任务,”华盛顿大学圣路易斯分校地球与行星科学教授罗伯特·克里斯说。“它的任务是将水和泥土运往墨西哥湾。它已经以最有效的方式调整了其形态以完成这一任务。但我们当然认为我们更了解情况,所以我们改变了它。” 克里斯指的是沿着河流修建的复杂的堤坝、堤坝、泄洪道和船闸系统,目的是使河流更直、更深,更有利于沿河运输货物。从地质工程的角度来看,密西西比河是一个现代奇迹,是人类通过巧妙的工程和大量混凝土将自然改变成人类意志的典型案例。但这条河正在反击。 以密西西比河下游为例,它正处于通往墨西哥湾的最后冲刺阶段。这条河想走一条新路,一条比原路短 150 英里的路。随着时间的流逝,这条路对这条河来说越来越有吸引力。随着这条河携带越来越多的沉积物顺流而下到达墨西哥湾,它的路径越来越长,迫使它在上游沉积更多的沉积物,以保持足够的力量流向墨西哥湾。 这给河流系统带来了额外的压力,如果河流向西转入阿查法拉亚河,压力就会减轻。阿查法拉亚河在巴吞鲁日西北偏北约 45 英里处与密西西比河相连,然后流入大海。陆军工程兵团的旧河道控制结构(于 1963 年建成,确实很老旧)是阻止河流系统压力的因素。如果旧河道控制结构出现故障(基础设施确实出现故障,正如美国人在卡特里娜飓风来袭时所学到的惨痛教训),密西西比三角洲的地图将在数小时内被重新绘制,带来灾难性的后果。 上周,新奥尔良港执行董事表示,由于最近的洪水导致密西西比河关闭,每天将损失近 3 亿美元。如果密西西比河的主干道走阿查法拉亚河,绕过新奥尔良向西流动,这座城市将需要新的生计,美国将需要一个新的港口城市以及随之而来的所有基础设施和管道。这还不包括因阿查法拉亚河流域洪水泛滥而无法使用的地区所遭受的损失。 其结果将对经济造成严重影响,至少会持续数年。同样的情况也适用于整条 2,300 英里长的密西西比河(以及美国所有主要水道)。因此,我们必须继续建设,有时还要做出不受欢迎的权衡,就像两周前美国工程兵团被迫做出的权衡一样,他们炸毁了密西西比河沿岸的堤坝以拯救伊利诺伊州开罗镇,结果却淹没了密苏里州 13 万英亩的农田,并摧毁了整个农业社区。 “你还要继续修建堤坝等等,花这么多钱吗?”伦斯勒理工学院土木与环境工程教授托马斯·齐米博士说。“在大多数情况下,你没有太多选择。美国有超过 10 万英里的堤坝,”几乎每一条堤坝都保护着一些居住区、农业区或商业区。 卡特里娜飓风过后,齐米是负责评估新奥尔良破损堤坝的工程师团队的一员,他听到了飓风过后全国范围内的批评之声,称新奥尔良这座低于海平面的城市已经无望重建。但抛开这些情绪不谈,从基础设施的角度来看,重建这座城市及其堤坝从未受到质疑。“你不能放弃新奥尔良,”他说,“它是一个重要的港口。” 目前还没有完全的方法来解决人类发展和河流之间的这种拉锯战,但科学家罗伯特·克里斯认为可以达成某种妥协。 “堤坝实际上太高了,”克里斯说。“我们需要较低的堤坝,特别是那些后面有农田的堤坝,而这些较低的堤坝上需要更多的闸门。”他说,这样做的目的是防止堤坝漫过堤坝,否则水会像溃坝一样涌动,冲走表土并摧毁农田(以及其路径上的其他任何东西)。 “与其让这些堤坝灾难性地垮塌,让高能湍急的水流冲刷农场,不如打开闸门,让水流缓缓流过农田,”他说。“你创造了全年的湿地,这些农民可以因洪水储存而获得补偿,就像他们有时因让土地休耕而获得补偿一样。” 这是一种控制洪水的系统,虽然它不是完美的折衷方案,但它可以减轻灾难性的洪水,以及在最坏的情况下对关键基础设施的破坏。Zimmie 喜欢这个概念,但他对这种系统能否实施并不乐观。 “理论上我同意这个答案,但当你开始研究如何做时,就不那么容易了,”他说。“当你开始说‘好吧,我们要淹没这个,而不是那个’时,在我看来,这不是一个真正实用的答案。当你陷入细节时,事情就开始变得非常困难。” 因此,陆军工程兵团将继续建设——有时还会进行爆破——因为现在他们还能做什么呢?河流想要改道,我们将竭尽全力确保它不会改道。直到它最终改道。 “阿查法拉亚支流最终会获胜,河流也会朝那个方向流动,”克里斯说。“一些洪水最终会破坏这些建筑。这是地质上的必然。” |
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