在卡特里娜飓风于去年八月袭击新奥尔良后，乔治·W·布什总统和美国国土安全部立即宣布，没有人能够预测到如此严重的破坏。然而，科学家、工程师和路易斯安那州政界人士多年来一直警告说，来自特定方向，穿越墨西哥湾的4级或5级风暴将会淹没该地区。1998年，路易斯安那州立大学的计算机模型模拟了如此可怕的洪水。同年，该州提出了一个140亿美元的计划，以恢复三角洲的天然湿地——湿地可以通过吸水来帮助保护内陆地区免受风暴潮的侵袭。但是国会否决了该计划。
更重要的是，工程公司以及主要负责洪水防护的美国陆军工程兵团，都曾提议建造更高的土堤，以及可以阻止风暴潮涌入市中心运河并冲破其混凝土防洪墙的巨型闸门。事实上，文件显示，早在1968年以及此后每十年，都曾有人建议安装各种闸门。
这些设计都没有获得资助。在很大程度上，原因是工程兵团、地方和州政府官员以及国会之间的地盘之争。与此同时，荷兰和英国等国家已经竖立了有效的防洪屏障，但美国却对此置之不理。在卡特里娜飓风过后，所有这些结构的蓝图都在迅速地被翻出来，经过扩充和整合，纳入了路易斯安那州立大学、大型工程公司和工程兵团的几项宏伟计划中，这些计划可以保护新奥尔良和路易斯安那州东南部地区。类似的措施可以拯救墨西哥湾沿岸、美国乃至全球人口稠密的沿海社区。
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典型的例子
密西西比河三角洲并非唯一处于危险之中的地区。全球的三角洲都面临困境，因为人类的发展正在导致陆地沉降。柔软的三角洲土地会自然压实，但每年的河流洪水会用新的沉积物覆盖塌陷的地面。然而，为了防止洪水而在许多这些地区修建的人工堤坝也切断了沉积物的供应。与此同时，地下石油、天然气和淡水的开采会使土地的支撑结构变得空虚。随着地表下沉，来自海洋的盐水涌入，毒害了通常茂密的湿地红树林、树木和草地。如果没有这些茂盛的缓冲带，即使是中等强度的风暴也可能将风暴潮推向内陆深处。
地球海洋也在上升，使问题更加复杂。按照目前的速度，100年后海平面将升高一到三英尺。从纽约到上海的低洼城市可能不得不使用城墙和水泵来武装自己，并在城镇中每栋建筑物的底部几英尺处增加护岸（防水砌体），威尼斯已经开始采取这些措施。
世界人口的三分之一居住在沿海地区，特别是三角洲地区。这些地区富含农田、海鲜和地下资源，也是成群结队的货船进出的重要通道。位于尼罗河三角洲顶端的开罗是1600万人的家园。越南的红河和湄公河三角洲各自供养着1500万居民，但两者都在遭受侵蚀。上海有1350万人口，孟加拉国的恒河三角洲有1000万人口。其他受到威胁的三角洲包括委内瑞拉的奥里诺科河三角洲和欧洲的莱茵河、罗讷河和波河三角洲。
密西西比河三角洲是220万人的家园，代表着最坏的情况。它的沉降速度和湿地丧失速度几乎比地球上任何地方都快，并且每年面临最多的飓风。促使荷兰和英国竖立屏障的创纪录风暴潮为15英尺；卡特里娜飓风的风暴潮峰值达到28英尺。
问题的根本在于，在过去的一个世纪里，在国会的批准下，工程兵团修建了密西西比河堤坝，以防止其每年发生的洪水泛滥，以便农场和工业可以沿着河岸扩张。然而，堤坝剥夺了该地区大量的沉积物、养分和淡水。河流入海口的自然洪水也曾将大量的沉积物向西和向东输送到一系列的屏障岛屿，这些岛屿可以削弱风暴潮和海浪，每年都在重建被常规海洋侵蚀所侵蚀的部分。但由于现在河口为了航运航道而被疏浚，沉积物只是流入了深海，使三角洲——以及其中的新奥尔良——赤裸裸地暴露在海洋面前。
工程兵团和工业界还通过疏浚数百英里的渠道来破坏沼泽，以便铺设管道。甚至挖掘了更大的航道，来自船只的波浪侵蚀将这些切口变成了裂缝，使飓风引起的海浪潮涌入城市。许多世界上的三角洲地区也存在类似的做法，这些地区很可能会从路易斯安那州目前正在考虑的计划中受益。
为时已晚，无法拯救？
1998年保护密西西比河三角洲地区的计划，名为“2050年海岸计划”，以及2003年的一项修改方案，称为“路易斯安那州沿海地区计划”（LCA），都呼吁在河流堤坝中插入闸门。闸门将在一年中的特定时间打开，以允许淡水和沉积物冲入湿地，逐渐恢复湿地。“越来越多的人认识到，卡特里娜飓风和丽塔飓风已经改变了地貌，以至于它们可能使‘2050年海岸计划’和LCA计划过时，”路易斯安那州州长沿海活动办公室领导人、‘2050年海岸计划’的架构师伦·巴尔感叹道，他已在该办公室工作了15年。
此外，由于风暴潮从北部的庞恰特雷恩湖和东部的航道进入新奥尔良，“这些计划原本无法阻止卡特里娜飓风，”路易斯安那州立大学飓风中心的助理研究教授哈桑·S·马什里基观察到，他增强了该大学1998年的风暴潮模型。他说，模型显示，还需要在某些进入城市的运河上设置闸门，以转移风暴潮。
然而，这些闸门对路易斯安那州东南部的其他地区没有任何作用。因此，《大众科学》邀请了各领域的专家来提出该地区的解决方案。出现了三种策略：仅围绕新奥尔良都会区建立一道严密的环形屏障；建立一个全面的、440英里长的堤坝系统，该系统将从密西西比州边界蜿蜒延伸到得克萨斯州的一半路程，但只延伸到海岸线的一部分，将海岸留给注定要失去的命运；以及在该地区周边建立一道外部屏障，例如荷兰的那种屏障，这将使每个地区都幸免于难。环形屏障和综合计划不可避免地会将一些人留在“墙外”。所有这三个计划都包括目前尚未安装的某种闸门。
尽管每种方法都有其支持者，但各方在一点上达成一致：批评人士说在这样一个脆弱的地方重建是愚蠢的，他们没有看到大局。“墨西哥湾沿岸地区是驱动国家经济的引擎，”巴尔宣称，除了是一个文化中心之外。“我们不可能放弃它。”三角洲地区生产了全国五分之一的石油、四分之一的天然气和三分之一的海鲜。数万亿美元的商品和农作物通过那里的港口流通。这些活动需要广泛的基础设施和数以万计的员工，他们不能住在临时拖车里或离家两个小时路程的地方。
一条新的道路
在任何计划实施之前，设计者都应该充分了解现有堤坝失败的原因，以便在未来避免出现同样的弱点。四个团队正在调查新奥尔良的堤坝和运河墙倒塌事件——分别来自美国土木工程师学会、工程兵团、路易斯安那州和国家科学基金会。
10月，国防部长唐纳德·拉姆斯菲尔德宣布，国家科学院将审查所有报告，以最终确定防洪墙倒塌的原因[参见第92页的“工作知识”]。拉姆斯菲尔德说，科学院将在2006年6月前完成审查。然而，飓风季正式开始于6月1日，美国陆军上校、工程兵团新奥尔良地区指挥官理查德·瓦戈纳尔说，他的目标是在该日期之前将所有联邦堤坝恢复到卡特里娜飓风之前的防护水平（能够抵御3级飓风）。布什总统已要求国会拨款16亿美元用于修复卡特里娜飓风造成的堤坝损坏，并在12月再次要求拨款15亿美元，以将城市堤坝的防护水平提高到3级飓风水平。
然而，瓦戈纳尔和其他人认为，恢复只是第一步。他们一致认为，城市的防护水平必须提高到5级飓风水平。国会将不得不为这项工作拨款更多资金，无论这些资金是流向工程兵团还是其他承包商。
当谈到综合计划时，人们变得更加争论不休。尽管存在地方差异，但肖氏海岸（肖氏集团的一部分）、马什里基和瓦戈纳尔概述的计划遵循了一条大致相似的路线。在南部和西部，路线将连接并抬高现有、零散的堤坝，这些堤坝目前由独立的堤坝区维护，并将保护大多数主要城镇。然而，规划者在谁应该承担这项工作，以及建设需要多长时间和成本多少方面存在分歧。瓦戈纳尔估计，工程兵团的计划“将需要我们5到10年的时间来建造”，成本“将在250亿美元到350亿美元之间——但请记住，这仍然处于概念阶段。”
肖氏海岸公司总裁奥尼尔·P·马尔布罗认为，这个时间框架是不现实的，肖氏海岸公司是一家工程公司，曾在该国其他地方建造过较小的堤坝和水闸。“工程兵团于1965年开始在新奥尔良和庞恰特雷恩湖周围修建堤坝，但仍有一些部分尚未完工，”马尔布罗说。“这是不可原谅的。如果私营企业来做这件事，成本将只有一半，时间也将只有一半。工程兵团仍然在建造当时建造的同样的墙。”
瓦戈纳尔说，他不熟悉马尔布罗或肖氏公司的计划，并指出，除非国会为这项工作公开招标，否则公司不太可能参与其中。一个世纪以来，工程兵团实际上一直垄断着联邦政府资助的洪水防护工作。
飓风危险区的居民希望，无论谁获得这项工作，都能够吸取卡特里娜飓风和丽塔飓风摧毁新奥尔良的经验教训，有些人担心工程兵团可能不会充分听取外部科学信息。例如，路易斯安那州立大学的马什里基已经确定，在卡特里娜飓风过后淹没城市东部的工业运河中的一个宽阔缺口是由所谓的“漏斗效应”造成的。计算机模拟，以及马什里基在10月份作为州检查小组的成员获得的实物证据表明，卡特里娜飓风将来自东方的水推入一条名为MRGO的宽阔航道，同时又推入一条相邻的航道，即内陆水道。这两股浪潮在入口汇合并变窄成工业运河的地方相遇。马什里基说，这种几何形状使水位高度放大了20%到40%。这种增加使水压升高到如此之高，以至于运河墙破裂。
科学家们曾预测过漏斗效应，马什里基说，联邦紧急事务管理局在2004年根据模拟飓风“帕姆”进行的准备演习也涉及到了该地点的漏斗效应。“风将大量的海水推入这个狭窄的海峡，海水就这样堆积起来，”他说。
马什里基说，MRGO必须关闭，并且必须在内陆水道上设置闸门以保护城市。许多其他接受国家媒体采访的专家也同意这一观点，他们指出，MRGO的船舶交通量非常少，而且维护成本很高。但马什里基指出，MRGO是工程兵团建造的，“如果他们同意关闭MRGO，他们就等于承认最初犯了一个错误。”
马什里基并不是唯一一个担心需要避免漏斗效应的人。这种现象正是1982年建造泰晤士河屏障的主要原因，目的是防止风暴潮沿着靠近伦敦的泰晤士河河口堆积。“随着河道变窄50%，水位会堆积100%，”该国环境署泰晤士河屏障首席工程师马丁·厄拉姆说，该机构负责运营泰晤士河屏障。美国地质调查局的沿海科学家S·杰弗里斯·威廉姆斯曾在路易斯安那州工作了20年，并研究过世界各地的三角洲，他说，漏斗效应“一直被低估了。”
外部屏障
综合计划可能看起来比全面屏障更可行，但有理由考虑将其他计划将暴露在海中的大片沼泽地围起来。沼泽地为全国70%的候鸟提供了越冬地，缓冲了可能扰乱浅层地下管道的海浪，并且可以部分吸收上升的海平面。可以通过将屏障岛屿与水坝和长长的闸门连接起来，将该地区围起来——这是荷兰在1953年一场可怕的风暴引发了15英尺高的风暴潮，造成1800人死亡，800平方英里被淹后所采取的选择。几乎整个国家都是三角洲；其中26%的地区低于海平面，最低点为-22英尺，低于新奥尔良。地表也在下沉，淡水和泥炭的开采加速了下沉，并且是几个主要湖泊和河流出口的所在地。如今，该国拥有超过1000英里的堤坝（levees）、沙丘、水坝和闸门——远远长于路易斯安那州所需的屏障线。
荷兰交通、公共工程和水管理部（负责监督三角洲工程网络的部门）的长期高级工程师约普·韦耶斯说，类似的方法可以保护路易斯安那州和其他国家的三角洲。尽管荷兰的屏障可能看起来很宏伟，但韦耶斯说，“现在建造整个系统将花费150亿到160亿美元。”每年的维护费用约为5亿美元。但他补充说，在海岸得到保护后，“该地区的旅游业、农业和工业都得到了经济上的提振。”
沿海管理员伦·巴尔说，外部屏障是一个疯狂的想法，但考虑到三角洲令人担忧的退化，“我们可能需要一些疯狂的新想法。”美国地质调查局的威廉姆斯也表示同意：“考虑到海平面上升的速度、陆地沉降以及风暴频率和强度的增加，这是一个合理的选择。”
带一位科学家共进午餐
由于1953年的破坏而感到恐慌，荷兰人迅速开始在几个宽阔的河口上建造坚固的水坝，以阻挡北海。然而，这些堤坝切断了盐水和淡水的交换，并改变了环境。近几十年来，三角洲工程的方向发生了变化，强调仅在风暴潮即将到来时才关闭的人工屏障。“我们花了很长时间才认识到，我们可以与自然合作，而不仅仅是反抗自然，”韦耶斯说。他建议美国规划者“真正深入思考一下”。
工程兵团的瓦戈纳尔、肖氏海岸的马尔布罗和路易斯安那州立大学的马什里基都同意，最初的“2050年海岸计划”和LCA计划中某些旨在恢复沼泽地的方面必须纳入任何被采纳的计划中。分流工程——沿密西西比河岸的堤坝上插入的大型门口——将为湿地提供淡水和沉积物。瓦戈纳尔说，工程兵团的计划包括大量闸门，以“让水流入和流出，以支持LCA的目标”。
尽管荷兰和英国可能有很多建议可以提供，但马尔布罗说，“我们不需要荷兰人来告诉我们如何建造堤坝系统。”工程兵团显然也曾一度这样认为；在为2001年一篇关于恢复三角洲的文章[参见下面的“更多探索”]进行研究期间，其官员也曾向《大众科学》发表过类似的声明。但合作可能会有所改善。2004年，工程兵团和三角洲工程领导人签署了一份谅解备忘录，以交流信息，10月份，几位荷兰工程师帮助工程兵团分析了新奥尔良的防洪墙倒塌事件。
跨堤坝区协调物理防护以及纳入沿海恢复措施的需求意味着需要一位明确的领导者。接受本文采访的专家承认，路易斯安那州的政治内讧扼杀了过去规模较小的提案。马尔布罗希望这个信息可能正在深入人心；他受各堤坝委员会的共同聘请，向州政府和联邦政府提交一份协调一致的计划。他和马什里基和巴尔都认为，应该由联邦政府管理的财团来监督这项工作。他们反对让工程兵团负责，认为工程兵团速度太慢，受国会政治影响太大，而且不愿意接受新颖的技术方法。“我倾向于换马，”马什里基说。
他和其他人还强烈建议，应该更广泛地征求科学家的意见。“我不在乎谁想控制这项工作，”马什里基断言。“但无论是谁，都必须听取数据。如果我们的模型显示漏斗效应会害死人，那么就没有理由不关闭漏斗。”
巴尔同意工程师们“到目前为止还没有充分地与研究科学家合作。我们需要人类学家和社会科学家来帮助解决人口问题。卡特里娜飓风几乎摧毁了一些教区[县]。在社会层面上，在哪里重建才有意义？”美国地质调查局的资深人士威廉姆斯也曾在工程兵团工作了13年，他说，科学家们不断地“发布数据，但数据本身并没有任何作用。政治家和规划者必须从那里接手。”
瓦戈纳尔是一位在工程兵团工作多年的成员，他于去年7月接管了新奥尔良地区，他说，未来工程兵团将更好地整合外部专家：“总的来说，我们比五六年前更加开放，尤其是在环境问题方面。但我们也不能永远研究这种情况。总要有人做出决定。”