美國路易斯安那州海岸保護及恢復(fù)工程項目簡介

1、美國路易斯安那州海岸保護及恢復(fù)工程項目簡介信息來源：/   發(fā)布日期：2011-3-21 1、路易斯安那州海岸保護及恢復(fù)工程背景1.1、密西西比河三角洲簡介密西西比河三角洲，是世界上第7大三角洲（按面積算），它包括1.2萬平方公里海岸濕地，美國40%的鹽沼位于密西西比河三角洲。密西西比河奔涌的河水向南注入墨西哥灣，沖擊形成宏偉的亞熱帶景觀，它由很多河流、濕地和海岸較低的小島組成。在三角洲邊緣，尚德盧爾群島為人口稠密的路易斯安那沿海地區(qū)（包括新奧爾良在內(nèi)）抵御海洋風(fēng)暴提供了天然屏障。在波浪作用較弱的河口區(qū)，河流分

2、叉為幾股同時入海，各汊流的泥沙堆積量均超過波浪的侵蝕量，泥沙沿各汊道堆積延伸，形成長條形大沙咀伸入海中，形成鳥足狀的密西西比河三角洲。約100年前，密西西比河越來越多地通過新奧爾良西北約95千米分支的阿恰法拉亞河入海。二十世紀50年代工程師發(fā)現(xiàn)這個新的入海口將很快成為主入?？?，原來的入?？趯⒈环艞墶Ｓ捎诋?dāng)時的入海河道擁有極大的經(jīng)濟意義，而遷移將花費巨資，因此美國國會命令美國工程兵團保持當(dāng)時的7/3入海水量分配。為此美國工程兵團在舊入海河道上修建了大量設(shè)施，包括大壩、人工運河和控制潮水的閘門。這些人為的措施對三角洲地區(qū)有極大的影響。首先它們減少了淡水和沉積物進入三角洲地區(qū)，降低了三角洲的建造過程

3、。淡水進入的減少導(dǎo)致鹽水入侵，使得本來保護三角洲濕地的淡水植物死亡。同時海平面的上升更加加劇了三角洲的風(fēng)化和侵蝕，因此近年來三角洲的風(fēng)化比建造的速度高。每年，密西西比河口附近的沿岸地區(qū)都要損失20平方英里的濕地資源，這是由于曾經(jīng)滋養(yǎng)密西西比河三角洲地區(qū)的沉砂在美國陸軍工程兵團于墨西哥灣附近修筑堤壩后，在狹窄的廊道上形成了漏斗區(qū)。來自農(nóng)場和污水處理廠的污染也隨時影響著河流，這就在墨西哥灣地區(qū)形成了8000平方英里的“死區(qū)”，也就是說這一地區(qū)海洋生物無法生存，基于這一點考慮，近年來圍繞海岸的保護及恢復(fù)進行了很多的生態(tài)恢復(fù)工程建設(shè)。1.2、路易斯安那州沿海工程管理機構(gòu)組織體系簡介1）路易斯安那州海岸

4、保護及恢復(fù)管理局(CPRACPRA)-從國家的角度來掌握財政決策-經(jīng)費管理-監(jiān)督項目建設(shè),確保它們正確建設(shè)2）州長辦公室,沿海的各項活動（Office of the Governor - Coastal Activities）-處理所有沿海行動”和立法問題，掌握沿岸的活動政策和立法的議題3）海岸保護及恢復(fù)辦公室（Office of Coastal Protection & Restoration (OCPR)）-負責(zé)颶風(fēng)的防護, 減少風(fēng)暴的傷害,防洪、海洋的保護和恢復(fù),相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和維護。4）沿海濕地規(guī)劃、保護和修復(fù)法案(CWPPRA)-提供資金供路易斯安娜的沿海修復(fù)和項目建設(shè)-項

5、目給濕地提供近期保護5）陸軍工程兵團（Army Corps of Engineers (USACE)）-提供包括導(dǎo)航在內(nèi)的綜合水資源管理-減少颶風(fēng)和風(fēng)暴的破壞風(fēng)險-為路易斯安那州提供確保公共安全和國家利益的生態(tài)環(huán)境管理2、工程項目簡介為了起草一份候選工程項目的排名表，所提出的項目通過了由CRD、五個聯(lián)邦政府機構(gòu)以及聯(lián)合委員會評估的BREAUX法案。這些項目基于費效比、壽命、風(fēng)險、是否支持聯(lián)營、公眾支持度以及對BREAUX法案目標(biāo)的支持等方面進行分級。聯(lián)邦政府承擔(dān)路易斯安那州海岸濕地修復(fù)工程85%的工程費用，路易斯安那州負責(zé)剩余15%的工程款。州政府可以通過領(lǐng)導(dǎo)特別小組成員以土地、地役權(quán)、通行權(quán)

6、或者其他任何恰當(dāng)?shù)膶嵨镄问降姆峙鋪砥胶庠摴こ炭铐?。（美國法典?6節(jié)，59A章濕地）數(shù)值的計算機模型、濕地價值評估、用于計算每個提議項目對魚和野生動物棲息地的預(yù)期改變，同時就上馬抑或是取消這些濕地保護項目進行超過20年的未來預(yù)測情況對比。候選工程將提請整個沿岸范圍內(nèi)的公眾集會去征求意見。由多種評價體系得到的組合成果將被用于進行最終工程名單的篩選，優(yōu)先工程名單（PPL）將會被批準(zhǔn)逐年實現(xiàn)。在原始規(guī)劃階段，緊接著項目篩選之后，為了取得更有效率的基金分配，概念化的工程收益通過兩個階段的過程：階段1，被稱為“工程學(xué)和設(shè)計”，這是一個由工程師和生物學(xué)家進一步開發(fā)和評估擬建工程收益的深化過程，在此期間，生

7、態(tài)學(xué)的復(fù)審過程評價每個工程的生態(tài)收益、工程學(xué)前景、目的和策略。這個評估利用監(jiān)控和工程學(xué)信息以及適用的科學(xué)文獻去評價做還是不做，做到哪種程度，擬建的工程今后將帶來預(yù)期的生態(tài)響應(yīng)。第二階段，被稱為“建設(shè)和監(jiān)控”階段，包括實際的建筑物和隨后的工程監(jiān)控系統(tǒng)。2.1、修復(fù)工程:引淡壓咸工程：這種可控的引水裝置通過閘門或者倒虹吸管來調(diào)節(jié)水流量。淡水從周邊的河流或者湖泊通過開渠引入附近的濕地，灌輸進的水體，沉積物以及營養(yǎng)物質(zhì)將減緩海水的入侵同時促進新沼澤地的生長。戴維斯池塘淡水引水系統(tǒng)就是其中的一個例子。戴維斯池塘淡水引水系統(tǒng)（Davis Pond Freshwater Diversion）排水口管理：各種

8、各樣的技術(shù)被用于調(diào)節(jié)淡水導(dǎo)流裝置的水流以確保河湖水及其沉積物能到達指定區(qū)域，這些技術(shù)可以使淡水導(dǎo)流裝置的收益最大化，同時可以通過參與調(diào)節(jié)水位和水流方向來增加淡水、營養(yǎng)物質(zhì)以及沉積物在沼澤中的分散程度和保持時間。這些水流可能由一系列復(fù)合閘門、鎖止機構(gòu)、堰壩、管道插頭以及堤岸的閘門來管理。其中的一個例子就是卡那封郡導(dǎo)流工程排水口管理系統(tǒng)?？欠饪?dǎo)流工程排水口管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（Caernarvon Freshwater Diversion Outfall Management Structure）泥沙改道：這個不受控制的改道會促進在開放水域中新沼澤的形成，一個缺口（又叫做破口）深深切入到河道堤防中，允

9、許河水和沉積物流入附近濕地并模擬自然造陸過程。其中一個不受控河道改道例子是西海灣沉積改道。西海灣沉積改道（West Bay Sediment Diversion）清淤疏浚/沼澤促淤：清淤疏浚/沼澤促淤涉及到更有效益地利用在航道及引流水道維護中頻繁被清疏的沉積物，或許可以將疏浚淤泥明確的用于沼澤促淤，疏浚淤泥吹填至環(huán)境已惡化濕地的特定高程以期使沼澤植物可以在其上繁殖、生長，從而形成新的沼澤。清淤疏浚/沼澤促淤技術(shù)已經(jīng)在Bayou LaBranche濕地培植工程中得到了運用。Bayou LaBranche濕地培植工程（Bayou LaBranche Wetland Creation Project

10、） 海岸線保護：海岸線防護工程設(shè)計包括各種各樣的技術(shù)來減少或終止海岸線侵蝕。一些技術(shù)措施，比如砌石堤防，被直接用于侵蝕中的岸線；其他的技術(shù)，比如分段式防波堤和碎波堤，被安置在毗連的開闊水域，它可以在波浪沖擊海岸線之前就降低其能量，同時還可以提高沉積物的積累。海岸線保護工程的例子有Chevee海灣岸線保護工程和卡梅隆牧場國家野生動物保護區(qū)海岸線保護工程。卡梅隆牧場國家野生動物保護區(qū)海岸線保護工程（Cameron Prairie National Wildlife Refuge Shoreline Protection）沉淀物和營養(yǎng)固著工程：依靠降低水流流速、促進沉積物形成的工程建筑物，沉積物及營

11、養(yǎng)固著工程可以創(chuàng)造出新的陸地并保護附近的沼澤。實例包括濾水柵欄，比如圣誕樹式濾水柵欄（最適用于低流速環(huán)境）和淺灘海灣階地（包括從淺水海灣清淤并以陸上土坎的形式將淤泥置于水面以上）。Little Vermilion海灣沉積物固著工程就是一個利用沉積物和營養(yǎng)固著技術(shù)的恢復(fù)工程。 Little Vermilion海灣沉積物固著工程（Little Vermilion Bay Sediment Trapping Project） 水文恢復(fù)：這類工程牽涉到將人為改變的水系類型回復(fù)到更為自然的水系類型，并試圖將問題與人為改變了的水文聯(lián)系起來。在大的范圍內(nèi)，這項技術(shù)會涉及到主要航道上的水閘和閘門；在

12、稍小的范圍內(nèi)，它會涉及阻塞已清淤的航道或者在由航道疏浚形成的堤岸上切開裂隙。Hopedale水文恢復(fù)工程就是這類恢復(fù)策略的一個例子。Hopedale水文恢復(fù)工程（Hopedale Hydrologic Restoration Project）沼澤管理：這類工程在歷史上被用于水禽和毛皮獸類的經(jīng)營用地，這項濕地恢復(fù)工程包括在一個封閉的沼澤區(qū)域控制水位以及鹽分。各種各樣的建筑物可以被用于變化的水位、鹽分的不同性能以便于實現(xiàn)預(yù)期的野生動植物棲息地的再生長。有一個例子就是East Mud湖沼澤地管理工程。East Mud湖沼澤地管理工程（East Mud Lake Marsh Management Pr

13、oject）離岸沙洲島恢復(fù)：離岸沙洲島恢復(fù)是專門設(shè)計用來保護和恢復(fù)路易斯安那州獨特的離岸沙洲島島鏈，這種類型的工程將包含各種各樣的恢復(fù)技術(shù)，比如吹填疏浚淤泥去增加海島的高度和寬度，修筑建筑物去保護海島不受外力的侵蝕，以及布置固沙柵欄（用于與種植植被協(xié)同作用），建造并穩(wěn)固離岸沙洲島海灘上的沙丘。一個離岸沙洲島恢復(fù)工程的例子是East/West Grand Terre島恢復(fù)工程。East/West Grand Terre島恢復(fù)工程（East/West Grand Terre Islands Restoration Project）植被種植：植被種植工程既可用于獨立的海岸線保護也可以和其他措施結(jié)合使

14、用，還可用于離岸沙洲島恢復(fù)、沼澤再造、以及沉積物及營養(yǎng)物的固著恢復(fù)技術(shù)。這項技術(shù)涉及到利用耐洪沼澤植物，這類植物可以在新區(qū)域擴張的同時利用它們的根固沙并穩(wěn)固土壤。一個這類恢復(fù)策略的例子是Chandeleur島沼澤恢復(fù)工程。Chandeleur島沼澤恢復(fù)工程（Chandeleur Islands Marsh Vegetation Planting Project）2.2、示范工程示范項目是些小規(guī)模、短期項目以允許CRD和其他人評估創(chuàng)新性的恢復(fù)技術(shù)。這些項目最終將會向未來大規(guī)模項目的設(shè)計提供有用的信息。一個創(chuàng)新性的示范項目就是薩爾瓦多湖岸保護示范項目。薩爾瓦多湖岸保護示范項目（Salvador P

15、rotection Demonstration Project）2.3、保護工程Comite河導(dǎo)流工程：已批準(zhǔn)的工程將減少comite河與Amite河從分流點到匯流點的長度，在路易斯安那州Vincent港Denham泉附近的comite河與Amite河的匯合點，颶風(fēng)溪和羅伯茨運河(Amite河的支流)；懷特河以及Cypress and Baton Rouge河口都將會被導(dǎo)流運河截斷。  龐恰特雷恩湖及其鄰近地區(qū)的臺風(fēng)保護工程-杰佛遜教區(qū)該工程在東杰佛遜地區(qū)所起的重要作用包括：沿杰佛遜查爾斯教區(qū)一線的防洪石堤；一條沿著杰佛遜教區(qū)湖畔增高培厚的堤岸包括4個車載式防洪閘門以及將4個湖畔泵站、颶風(fēng)防護堤連成一線的石堤。同時還包括龐恰特雷恩湖湖畔泵站泄水渠外的兩個防波堤。西拉-紐奧良教區(qū)防洪工程：這項工程包括改良三個教區(qū)的河道及泵站工程。在奧爾良和杰佛遜教區(qū)的河道及泵站改良工程支持教區(qū)主要的排水設(shè)施布置并且通?？梢蕴峁┦暌挥鼋涤昵闆r下的洪水保護，同時可以降低更大雨量下的洪水損失。St. Tammany教區(qū)的規(guī)