В стихотворении «Сухие трофеи» Т. С. Элиот описал реку как «сильного коричневого бога», могучую силу, которая, хотя часто терпелива и заботлива, часто оказывается неукротимой и безжалостной. Величайшие города в истории человечества возвышались на берегах рек и у моря, но при этом их строители предпочли жить в тесном контакте с непокорной силой. Реки разлились, чтобы смыть целые общины, или изменили курс, чтобы бросить в прах процветающие королевства. Даже сегодня океанские штормы угрожают уничтожить вековые человеческие усилия.
На протяжении тысячелетий люди пытались решить проблему изменения уровня воды. Одно из старейших орудий, которые они применяли против рек и океанов, - этодамба, также известная какдамба. Дамба - это просто искусственная насыпь, построенная для того, чтобы река не вышла из берегов или чтобы океанские волны не омывали нежелательные места.
В Новом Орлеане дамбы пытаются выполнять двойную функцию: с одной стороны города дамбы защищают от наводнений с реки Миссисипи, а с другой стороны они помогают удерживать озеро Пончартрейн в страхе.
В некоторых частях Нидерландов дамбы не дают океанским водам отвоевывать тысячи миль земли, большая часть которой находится либо на уровне моря, либо ниже него. Знаменитые ветряные мельницы Голландии качают воду из-за дамб обратно в море, чтобы земля оставалась сухой. Есть даже части Нидерландов, называемыепольдерами, где голландцы создали новую сушу вдоль моря, обваловав и осушив ее.
Дамба, как правило, представляет собой насыпь из менее проницаемой почвы, такой как глина, более широкая у основания и уже наверху. Эти курганы тянутся длинной полосой, иногда на многие мили, вдоль реки, озера или океана. Дамбы вдоль реки Миссисипи могут иметь высоту от 10 до 20 футов (от 3 до 7 метров). В Голландии они могут достигать 30 футов (10 метров). Но нет установленной высоты для дамб. Их измерения варьируются в зависимости от штормов, которые случаются в этом районе, даже если эти штормы случаются только раз в сто или тысячу лет.
Жизнь у воды дает людям ряд преимуществ: плодородные сельскохозяйственные угодья, транспорт, торговлю и гидроэлектроэнергию. Дамбы позволяют людям пользоваться этими активами, не опасаясь затопления. Но люди имеют дурную привычку забывать, насколько могущественным на самом деле является их «сильный коричневый бог».
Когда прорвется дамба
Прогуливаясь по пляжу или устраивая пикник на берегу реки, легко забыть, насколько мощными на самом деле являются водные пути Земли, пока наводнения и бури не заставят нас вспомнить. В 1927 году река Миссисипи вздулась из-за проливных дождей, пройдя линию дамб и затопив территорию размером с Ирландию. В 1953 году Северное море прорвало древнюю систему дамб Нидерландов и унесло жизни тысяч людей.
В 2005 году Новый Орлеан попал в международные новости, когда ураган Катрина прорвал его дамбы. Большая часть города находится на 10 футов (3 метра) ниже уровня моря. На протяжении истории города низменные заболоченные районы были высушены, чтобы образовались новые земли. Большая часть этой мелиорированной земли затонула по мере высыхания. Весь город теперь зависит от дамб и массивных насосных станций, которые не пропускают воду.
Ураган Катрина затопил 80 процентов города, в результате чего погибло около 1 600 человек и было перемещено около 200 000 человек. Как такое могло произойти? Исследование, проведенное Национальным научным фондом, выявило пять основных причин:
- Недостаточное планирование: Проекты дамб в Новом Орлеане были основаны на устаревшем исследовании 1965 года. Инженеры построили систему дамб с целью создать систему, которая могла бы выдержать самый сильный шторм, какой только возможен за 200 лет. К сожалению, исследование сильно просчиталось, насколько мощными могут быть потенциальные штормы.
- Рискованный дизайн: Дамбы Нового Орлеана были построены для поддержания роста города, в отличие от дамб в соседних районах, которые были построены для обеспечения безопасности. В результате дамбы Нового Орлеана стали короче и слабее.
- Безопасность под угрозой из-за бюрократии: Никакое центральное агентство не отвечало за содержание дамб. Вместо этого эта задача была возложена на несколько различных частных фирм и государственных учреждений, что привело к проблемам со связью и срыву различных проектов модернизации.
- Плохое обслуживание: Дамбы требуют постоянного ухода. По мере того, как земля в Новом Орлеане тонет, то же самое происходит и с дамбами. Следователи также подозревают, что большие деревья, растущие поблизости, подрывали дамбы.
- Недостаточно средств: Инженерный корпус армии США, который наблюдает за проектированием и строительством дамб, пострадал от сокращения бюджета. В результате в агентстве осталось меньше опытных инженеров.
Поскольку Новый Орлеан продолжает восстанавливаться после катастрофы, некоторые из этих проблем, наконец, решаются. Нидерланды столкнулись с аналогичной ситуацией после наводнения в стране в 1953 году. Как его успехи соотносятся с неудачами Нового Орлеана?
Дайки Нидерландов
В течение десятилетий, последовавших за смертоносным наводнением 1953 года, голландские инженеры решили построить новый вид барьера против моря. Они неуклонно заменяли старую систему дамб, существовавшую со времен средневековья, и создали 350 миль (563 км) того, что многие считают самой безопасной системой дамб в мире.
Голландцы установили стандарты строительства дамб, переоценив всю свою систему по нескольким ключевым направлениям:
- Думаем о долгосрочной перспективе: В то время как в 1965 году группа инженеров в Новом Орлеане пыталась построить дамбы, достаточно прочные, чтобы выдержать самый сильный шторм за последние 200 лет, голландские инженеры разработали прочную систему достаточно, чтобы соответствовать типу катастрофического шторма, который случается только раз в 10 000 лет.
- Меньше полагаться на твердые барьеры: Вместо того, чтобы строить все более крупные барьеры, такие как дамбы и противопаводковые стены, голландские инженеры стремились создать лучшие способы поглощения паводковых вод в болотистых равнинах и специально построенных реках.. В некоторых случаях это даже предполагает установку дамб дальше от воды.
- Новый текстиль: Голландцы также разработали прочный синтетический текстиль для лучшего закрепления земляных дамб. Они предотвращают движение почвы и проникновение воды. Система дамб в Новом Орлеане начала использовать эту технологию после урагана Катрина.
- Улучшенные системы мониторинга: Помимо более строгого централизованного контроля и обслуживания своих дамб, голландцы также используют автоматизированные системы наблюдения, чтобы следить за состоянием своих дамб. держится. Они установили волоконно-оптические и электронные датчики в дамбах, чтобы сообщать об изменениях на центральную станцию мониторинга. Несколько других систем контролируют давление и уровень воды.
Большая часть голландской системы дамб основана на понимании того, что дамбы требуют регулярного обслуживания, постоянного мониторинга и долгосрочной оценки поведения рек, океанов и штормов. Когда они есть, сообщества могут безопасно процветать наряду с красотой и удобством прибрежных и прибрежных районов. Когда мы забываем об этом, реки и океаны становятся разрушителями.
Исследуйте ссылки ниже, чтобы узнать больше о штормах, океане и других подвигах человеческой и природной инженерии.