十年前,卡特里娜飓风袭击了墨西哥湾沿岸。最初只是巴哈马群岛上空的热带低气压,很快就演变成一股势不可挡的风暴,给路易斯安那州、密西西比州和阿拉巴马州的部分地区造成了破坏。新奥尔良及其周边社区遭受了数小时的洪水袭击,迅速摧毁了不充分的防御措施,在某些地方的水位超过三米。风暴及其余波期间,超过1800人死亡,估计有60万个家庭无家可归。
新奥尔良的防洪系统的失败是巨大的。这座建于近300年前的城市,是沿着密西西比河建造的低洼沼泽地。1965年9月,飓风贝齐袭击新奥尔良后,美国陆军工程兵团开始建造堤坝和防洪墙网络(也称为 I 型墙),以保护大易城和邻近的教区(县)。不幸的是,规划者从未预料到卡特里娜飓风如此规模的风暴潮。
在风暴期间和之后,来自墨西哥湾、博尔涅湖和庞恰特雷恩湖的数十亿升水淹没了或彻底摧毁了该市的防洪措施。许多地方涌过混凝土防洪墙的雨水冲刷掉了另一侧的土壤,而这些土壤为这些结构提供了基础。随着 I 型墙底部暴露在外,其后的水压将其推倒或推到一边。与此同时,根据 2007 年美国土木工程师协会 (ASCE) 的一份题为“哪里出了问题以及原因”的报告,许多安装用于从某些防洪墙后方的运河中排水的泵站失效,被它们本应虹吸走的洪水淹没。
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新奥尔良飓风防护系统的主要缺点:它实际上不是一个系统。相反,它是基于错误的数学计算而构建的单独部分。根据 ASCE 报告,“堤坝建造者使用了不正确的基准来测量堤坝高度,导致许多堤坝的高度不够高。” 报告指出,有些堤坝比预定的设计高度低了近一米。再加上协调不力且执行不力的灾难响应计划(在国家和地方层面),就为卡特里娜的破坏性肆虐做好了准备。
当然,美国已经为下一次卡特里娜或桑迪飓风做好了准备,对吧?为了找出答案,大众科学采访了维拉诺瓦大学的土木工程教授,同时也是 ASCE 报告的合著者 罗伯特·特拉弗。特拉弗在风暴过后亲身调查了卡特里娜造成的破坏,担任 ASCE 外部审查小组的成员,该小组帮助陆军工程兵团调查了飓风防护系统的灾难性故障。
[以下是访谈的编辑稿。]
在卡特里娜飓风之后,您是如何参与美国陆军工程兵团对新奥尔良飓风防护系统的调查的?
卡特里娜飓风过后几周,陆军工程兵团与美国土木工程师协会签订合同,为[陆军工程兵团]对风暴余波的研究提供质量控制。我们在那里是为了确保提出正确的问题,并使用正确的流程来了解发生了什么。
ASCE 在你们在卡特里娜飓风后的工作之后发布了一份报告,总结了经验教训。最重要的结论是什么?
有三个特别重要:第一个是没有对该地区的飓风防护系统采取整体系统的方法。我问的第一个问题是:当水漫过堤坝时,有什么计划?没有计划。此外,抽水站是为强降雨而不是飓风设计的。它们没有备用电源或为在那里工作的人提供的安全住所。在至少一条造成洪水的堤坝中,实际上存在一些故意将堤坝建造得较低的区域,以便通过缓解部分水压来保护泵站。堤坝和泵站的协同工作方式也存在不一致之处。这可能是因为陆军工程兵团建造了堤坝,而该市负责泵站。我不知道该怎么委婉地说,但这种[缺乏协调]对我来说简直是难以置信的。
其他关键观察结果是什么?
第二个需要吸取的教训是,在确保人们了解居住在新奥尔良的风险方面,沟通存在严重失败。在卡特里娜飓风之前,居民似乎并没有完全理解这一点,即使信息对在那里做出决定的人来说是可用的。陆军工程兵团几乎每年在向国会提交资金申请时都会描述在发生重大风暴时会发生什么情况。此外,ASCE 在其 土木工程杂志中,在卡特里娜飓风发生前两年发表了一篇文章,谈到了在重大风暴期间会发生什么。尽管如此,人们仍然觉得在堤坝后很安全,所以他们不愿离开。
第三个教训是,这也适用于几年后东海岸的桑迪飓风——你需要分析失败的风险和后果。如果你从未仔细研究过如果水漫过你的防风措施会发生什么,那么你就不会知道在疏散计划和其他紧急计划方面需要什么。
这些教训是否被吸取了?
自卡特里娜飓风以来,联邦紧急事务管理局 (FEMA) 已经对沿海地区的风暴潮进行了大量测绘,试图了解不同规模风暴期间洪水的风险。最近有人问我是否担心在发生另一次重大风暴时,新奥尔良或新泽西海岸会发生什么。不,我不担心他们,因为他们最近经历过。我担心的是所有没有被袭击过的地方。
自卡特里娜飓风以来,政府做了什么来帮助避免该地区发生类似的灾难?
好吧,这个问题比较棘手。我更擅长工程方面,但他们尝试的一件事是[2007 年水资源开发法案],该法案应该赋予陆军[工程兵团]找到我们脆弱区域的能力。不幸的是,[工程兵团]的研究从未获得资助或完成。
另一方面,美国陆军工程兵团做了大量工作,以提高堤坝的高度并改善新奥尔良的其他防风措施。他们还重新设计了所有的抽水站,以便在飓风期间可以运行,安装了替代燃料供应、更好的通信系统以及工作人员在风暴期间需要避难的地方。在运河汇入庞恰特雷恩湖的地方,他们增加了新的大型抽水站,如果运河堤坝上的水位过高,这些抽水站会将水输送到庞恰特雷恩湖。这减轻了堤坝的一些压力。这很重要,因为如果堤坝被摧毁,你无法立即修复它。
墨西哥湾和东海岸是否为下一次卡特里娜或桑迪飓风做好了更充分的准备?
这些地区现在知道,在做好准备方面,哪些是容易实现的目标。这包括改进抽水站以保护堤坝、提高堤坝和沙丘的高度、增加溢流保护以及提高他们正在保护的房屋的高度。甚至在以前从未建造过沙丘的地方增加沙丘,因为人们希望从他们的房子里欣赏到良好的海景。但是,在某些地方,你无法通过建造或工程来摆脱危险。在一些低洼地区,你只能说,当最终被摧毁时,我们不应该在这个地区重建。但是,除非在飓风来临之前确定这一点,否则这种思路并不总是能得到遵循,因为我们是一个富有同情心的国家,在风暴袭击后,我们希望帮助人们重建家园,无论他们身在何处。作为一个国家,我们没有很好地将地点的建设后果与我们的分区法规和建筑法规联系起来。