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美國密西西比河的洪水防治和管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
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 格里?蓋洛韋Gerry Galloway1
  U.S. Army Corps of Engineers; International Joint Commission - Canada/USA
  摘要:提供了有關(guān)密西西比河流域洪水管理方法和經(jīng)驗(yàn)的綜合信息。有趣的是,工程性和非工程性元素的混合變化逐漸與其他水資源活動結(jié)合在一起,以一種綜合,全面的方式進(jìn)行流域水資源管理,并建立了國家洪水保險計劃
  1.位置
  密西西比流域位于美國連續(xù)48個州的中部。密西西比河從其明尼蘇達(dá)州的上游源頭向其河口延伸3,700公里至墨西哥灣,位于路易斯安那州新奧爾良市下方約145公里。其流域面積接近300萬平方公里,密西西比河整個流域面積1,151,000 sq mi (2,980,000 km2)是世界第三大流域,占美國連續(xù)流域的41%(部分31州)和加拿大兩個省的部分地區(qū)。其支流包括美國的第二和第三大河流,以及眾多較小但仍雄偉的洪水多發(fā)地區(qū)河流。該盆地位于密西西比河及其支流附近,最大的洪水易發(fā)地區(qū)位于90,650平方公里的下游密西西比河流域。這個山谷的寬度從32公里到寬129公里,平均寬度73公里。他們的人口范圍從明尼阿波利斯-圣保羅的大都市區(qū)和新奧爾良的300萬,到維克斯堡等較小城市的50,000以下。這些城市區(qū)域的全部或部分都位于洪水平原,自定居以來遭受洪水或洪水威脅。在主要城市中有不少工業(yè)區(qū)與之相鄰。在河流流經(jīng)的十個州的經(jīng)濟(jì)中,農(nóng)業(yè)是主要因素。河流及其附近的土地為魚類和野生生物提供了重要的棲息地,而密西西比河則是美國最大,最長的連續(xù)濕地系統(tǒng)。最后,這條河構(gòu)成了國家和國際水上貿(mào)易的重要航運(yùn)系統(tǒng)。
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  2.洪水的性質(zhì)
  洪水已成為密西西比河歷史最早記錄的一部分。區(qū)域性降雨和融雪事件導(dǎo)致洪水泛濫,導(dǎo)致河流緩慢上升,并持續(xù)數(shù)天或數(shù)周。由于支流的影響,洪水泛濫的程度增加了,它向下游流向河口。短暫而強(qiáng)烈的降雨事件可能會在支流上引起山洪暴發(fā)或快速上升和下降的洪水,但通常不會影響主干。1849年至2001年間,密西西比河發(fā)生了大約11次重大洪水事件和洪水破壞,1927年,1936, 1973年和1993年發(fā)生了災(zāi)難性的洪水。1927年下河事件密西西比毀壞了堤防保護(hù)系統(tǒng),導(dǎo)致洪水泛濫,面積超過67,340平方公里,使超過60萬人流離失所,奪走了200多條生命,并付出了100億美元(以1998年的美元價值計算)。 1993年的密西西比河和密蘇里州盆地的上半部洪災(zāi), 38人的死亡直接歸因于洪水。估計損失從12億美元到200億美元不等,超過660萬英畝的土地被淹。在這些損失中,農(nóng)業(yè)占了一半以上,十萬多戶房屋遭到了破壞。洪水救災(zāi)和恢復(fù)救災(zāi)的成本超過60億美元。
  3.洪水管理和減災(zāi)策略
  兩個多世紀(jì)以來,工程性措施主導(dǎo)了美國對洪水的應(yīng)對。新奧爾良的創(chuàng)始人在1700年代初期開始豎立當(dāng)?shù)氐姆篮榈逃靡苑篮闉?zāi)。由于沿河道和洪水平原發(fā)生不斷的泥沙淤積抬高,在河流和沖積河谷中經(jīng)常發(fā)生越堤洪水問題。因此,減少洪災(zāi)損失的主要方法(通常是唯一的方法)是修建堤壩。1927年,密西西比河下游發(fā)生的洪災(zāi)使聯(lián)邦政府在減少洪災(zāi)損失方面的關(guān)注參與。 1928年的下密西西比河下游計劃著重于流域范圍開發(fā)的方法,其中包括加固堤壩,增加使用洪水通道,截流道,并更加重視河道的改善和穩(wěn)定工作,以便將洪水快速流向最終目的地。在隨后的幾年中增加了支流水庫。1936年的洪水促使聯(lián)邦政府在全國范圍內(nèi)擔(dān)負(fù)起防洪責(zé)任,注重工程手段。與上述工程的擴(kuò)展同時進(jìn)行采取措施,聯(lián)邦政府正在努力保護(hù)土地減少侵蝕,并通過在上游土地上蓄水來減少徑流。同時,高地和洪水平原濕地被轉(zhuǎn)化為城市開發(fā)用地。
  在密西西比河上游及其支流上,堤壩和防洪墻提供了大部分防洪設(shè)施。支流上有蓄水庫,主要是為支流上的社區(qū)提供保護(hù)。他們補(bǔ)充了超過1600公里的本地和私人堤防。聯(lián)邦項(xiàng)目是單獨(dú)批準(zhǔn)和建造的。但是,自1993年洪水以來,密西西比河上游的綜合計劃正在制定中。在密西西比河下游的大部分保護(hù)也是工程性的,但已根據(jù)1928年制定的全面計劃進(jìn)行了設(shè)置,并在整個保護(hù)區(qū)實(shí)施和修改隨后的幾年。該計劃包括超過2500公里的堤防和防洪墻,河道穩(wěn)定和四個主要洪水道,支流由上游水庫和洪水蓄水池控制。
  在1950年代中期,最初提出了使用非工程性措施來減少洪水災(zāi)害破壞的建議,并開始朝該方向緩慢移動。 1969年,政府制定了國家洪水保險計劃(NFIP),該計劃結(jié)合了洪水補(bǔ)貼,要求參與社區(qū)規(guī)范洪水平原土地使用的保險。目前,有資格參加保險的洪水平原居民中有20%-30%參加了該計劃。由于社區(qū)參與了NFIP,這些地區(qū)開始對洪水平原做區(qū)劃。洪水通知系統(tǒng)已經(jīng)使用了數(shù)十年,以告知和警告公眾有關(guān)水災(zāi)的威脅。洪水在水資源開發(fā)中對環(huán)境因素的關(guān)注的發(fā)展使人們更加關(guān)注需要包括保護(hù)和保護(hù)環(huán)境。減少洪水災(zāi)害的計劃。1993年洪水之后,政府加大了對搬遷活動的支持。州和聯(lián)邦政府和私人組織已從自愿出售的賣方那里獲得了數(shù)十萬英畝經(jīng)常被洪水淹沒的農(nóng)業(yè)用地。這些土地現(xiàn)在成為洪水滯洪區(qū)。在規(guī)劃方面,人們越來越重視恢復(fù)高地濕地和改善耕作方式。現(xiàn)在提供聯(lián)邦資金支持,以使農(nóng)民自愿將土地置于保護(hù)區(qū)中以提供棲息地和洪水存儲。
  多年來,洪水管理的工程性和非工程性措施防止了重大的洪水破壞。但是,美國的年度洪水損失繼續(xù)增加(目前估計為60億美元),比上個世紀(jì)增加了四倍。洪水平原的侵占以及上游開發(fā)和土地轉(zhuǎn)換繼續(xù)增加洪水平原居民的脆弱性。仍然需要提供全面的立法來應(yīng)對洪水挑戰(zhàn)。
  4.洪水和水管理工具
  聯(lián)邦政府提供了廣泛的數(shù)據(jù)收集,存儲和發(fā)布來支持洪水綜合管理。其中,美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)提供了有關(guān)國家水資源和美國大部分河流水位測量站運(yùn)行的基準(zhǔn)信息。密西西比河下游及其支流有84個站點(diǎn),密西西比河上游及其支流有406個站點(diǎn)(不包括俄亥俄州和密蘇里州)。陸軍工程師團(tuán)也遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控密西西比河流域中選定的測量儀表,用于水控制活動。國家海洋和大氣管理局(NOAA)可以提供天氣和洪水階段的預(yù)報以及歷史數(shù)據(jù)。 每年用于支持綜合洪水管理的聯(lián)邦資源的最大分配是撥給陸軍工程師團(tuán)在河上進(jìn)行的活動,在此范圍內(nèi),大部分用于各種目的的下游河流項(xiàng)目活動。額外的資金將提供給信息和數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)(例如USGS和NOAA),聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局(FEMA)(該機(jī)構(gòu)支持防洪活動,例如搬遷,洪水的超前準(zhǔn)備和洪水保險)以及該機(jī)構(gòu)的資源機(jī)構(gòu)。內(nèi)政部向陸軍工程師團(tuán)提供防洪建議。州和社區(qū)還提供資源來支持洪水管理和發(fā)展工程性和非工程性項(xiàng)目。在大多數(shù)情況下,國家努力的目的是協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)鼗顒雍椭贫ㄅc洪水平原管理有關(guān)的法規(guī)。社區(qū)和堤防區(qū)之類的特殊組織負(fù)責(zé)運(yùn)營和維護(hù)完整的工程,通常在聯(lián)邦和非工程項(xiàng)目中占非聯(lián)邦費(fèi)用的25%。
  為了使社區(qū)成員能夠參加NFIP,社區(qū)必須同意要求在洪水平原要求所有新的建筑或?qū)闉?zāi)后受損工程進(jìn)行實(shí)質(zhì)性修改時符合聯(lián)邦準(zhǔn)則。不遵守此限制將導(dǎo)致被排除在聯(lián)邦計劃之外。對于制定了優(yōu)秀的計劃確定減少洪水風(fēng)險的措施并正在積極遷移的社區(qū),這些社區(qū)的保險持有者可享受較低的保險費(fèi)率。 NFIP內(nèi)外的社區(qū)不允許在洪水道上建設(shè),聯(lián)邦機(jī)構(gòu)可以訴諸法院要求拆除這些建筑物。
  5.負(fù)責(zé)洪水管理的機(jī)構(gòu)
  上述工程師團(tuán)和FEMA是洪水管理方面的主要聯(lián)邦機(jī)構(gòu)。工程師團(tuán)的作用是領(lǐng)導(dǎo)制定防洪減災(zāi)綜合計劃,然后在獲得授權(quán)后執(zhí)行工程性和非工程性防洪減災(zāi)項(xiàng)目。 FEMA負(fù)責(zé)準(zhǔn)備和響應(yīng)NFIP的所有自然災(zāi)害和操作。在其級別上執(zhí)行類似職能的其他平行國家機(jī)構(gòu)。負(fù)責(zé)住房,經(jīng)濟(jì)發(fā)展,農(nóng)業(yè),交通運(yùn)輸,能源和環(huán)境的聯(lián)邦和州機(jī)構(gòu)收集并提供數(shù)據(jù),支持災(zāi)后重建,就其活動的影響向工程師團(tuán)和FEMA提供建議,并支持社區(qū)和部門采取行動以減少他們的脆弱性。最具挑戰(zhàn)性的責(zé)任落在地方政府身上,這些地方政府必須通過分區(qū)或其他土地規(guī)劃,確保對洪水平原,并且在發(fā)生洪災(zāi)時必須成為災(zāi)害情況的第一響應(yīng)者。與大洪災(zāi)期間或之后發(fā)生的活動相比,這些機(jī)構(gòu)其全面和項(xiàng)目規(guī)劃活動的協(xié)調(diào)性較差。在大洪水發(fā)生時,總統(tǒng)通常會任命他的內(nèi)閣的一名高級成員,以確保聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)。對于較小的洪水,F(xiàn)EMA擔(dān)當(dāng)此角色。非政府組織(NGO)積極參與洪水管理。在此期間任何聯(lián)邦或州機(jī)構(gòu)制定減少或減輕洪水危害的計劃,都有足夠的機(jī)會征詢公眾意見并參與計劃過程。在洪水期間,非政府組織是現(xiàn)場中最早協(xié)助災(zāi)難響應(yīng)的組織之一。洪水過后,這些相同的組織參與了對話,討論,應(yīng)針對此洪水采取的正確方法并為下一次洪水做準(zhǔn)備。
  6.政策
  1936年的《國家防洪法》規(guī)定:“……防洪是聯(lián)邦政府的一項(xiàng)適當(dāng)活動”,“…………聯(lián)邦政府應(yīng)改善或參與改進(jìn)……如果防洪的目的是要給他們帶來的收益超過估計費(fèi)用……”盡管該法案仍然有效,但隨著時間的流逝,它已從幾乎全部聯(lián)邦資金的計劃轉(zhuǎn)變?yōu)橹莺偷胤劫澲坦餐袚?dān)工程性和非工程性活動這兩項(xiàng)費(fèi)用的計劃。在1993年洪水之后,一項(xiàng)針對聯(lián)邦洪水政策的研究表明,美國并未充分利用非工程性方法來減少洪水災(zāi)害。有人提出,除非沒有其他地點(diǎn),否則應(yīng)避免在洪水平原發(fā)展。在進(jìn)行開發(fā)時,減少潛在損害的第一種方法應(yīng)該是通過使用土地處理和天然及人工水庫在雨水下落的地方養(yǎng)護(hù)雨水。此外,洪水平原的工程應(yīng)是防洪的,在可能的情況下應(yīng)將那些風(fēng)險最大的建筑從洪水平原中移出,并且只有在嘗試了第一種方法之后才應(yīng)考慮建造堤壩和防洪墻。這份報告已經(jīng)提交備受關(guān)注,一些聯(lián)邦計劃正在支持其建議。人們對水質(zhì)和環(huán)境的普遍關(guān)注促使政府開始制定該報告。鼓勵制定全面流域計劃的重大舉措,這些計劃不僅解決這些問題,還將其他水資源開發(fā)活動納入規(guī)劃。指示聯(lián)邦機(jī)構(gòu)在流域內(nèi)開展任何行動時相互協(xié)調(diào),并協(xié)調(diào)有關(guān)機(jī)構(gòu)。這鼓勵了整合綜合流域規(guī)劃范圍內(nèi)的洪水管理活動。
  7.主要經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
  ?在密西西比河近三個世紀(jì)的洪水管理中,政府用于處理洪水的政策和活動已從“讓當(dāng)?shù)厝巳プ觥鞭D(zhuǎn)變?yōu)橥耆陕?lián)邦承擔(dān)的僅基于工程的方法的責(zé)任,由聯(lián)邦主導(dǎo),由當(dāng)?shù)毓蚕淼墓こ绦院头枪こ绦曰旌瞎こ桃?,并以一種全面綜合的方法來將其與其他水資源活動逐步結(jié)合起來管理。密西西比河和州立憲法機(jī)構(gòu)的龐大規(guī)模削弱了政府制定統(tǒng)一方法的能力。密西西比河下游長達(dá)75年的洪水管理綜合規(guī)劃最初側(cè)重于防洪和航行,并基本上成功地滿足了這些目標(biāo)。隨著時間的流逝,導(dǎo)航和防洪利益已將環(huán)境和娛樂需求整合在一起,以開始開發(fā)更集成的方法。在密西西比河上游,缺乏全面的洪水管理計劃,采用單獨(dú)的導(dǎo)航系統(tǒng)方法以及臨時環(huán)境活動沒有制定了綜合洪水管理策略;但是,現(xiàn)在已經(jīng)開始這樣做。?強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲和處理設(shè)備,地理信息系統(tǒng),遙感功能和全球定位技術(shù)正在這條復(fù)雜的河流整合規(guī)劃成為可能。

  譯者:蘇德慧博士美國高達(dá)土木工程公司