美国:利用湿地进行防洪减灾

时间:2022-09-03 03:46:42

美国联邦应急事务管理署(FEMA)最近声明称,洪水灾害是除火灾以外最常见的自然灾害。美国大多数地方都不同程度地遭受过洪水灾害。美国联邦应急事务管理署鼓励人们使用湿地取代或者辅助传统的洪水防控措施。

湿地是如何减少洪水灾害的

湿地是位于高地和低水之间的过渡地带,由于其独特的水文、土壤和植被条件,具有独特的生态功能。湿地一般是一些天然的洼地,就像一个天然的水盆,收集从高处溢流出来的漫岸洪水和地表径流。这种方式使得湿地能够保护邻近或者下游的财产免受洪水的破坏。

湿地的洪水减灾效果,取决于湿地的类型、植被条件、坡度和湿地在洪水路径中的位置以及洪水来临前湿地土壤的饱和程度。面积约为4000平方米的湿地大约能蓄滞近3800立方米的洪水,大约有奥运会游泳池那么多的水。湿地中的树木和植被有助于减慢洪水的流速。湿地的这些功能,再加上湿地的蓄水作用,就能够降低洪水发生时的水位,减少洪水对沿岸的潜在破坏。

美国对密西西比河进行的长达18个月的湿地生态研究表明,恢复密西西比河上游流域的湿地涉及美国的5个州,洪泛区的洪水重现期为100年,其蓄水能力大约为390亿立方米,这个水量相当于1993年美国大洪水的全部洪量,并且能够保护160亿美元的财产不受损失。

在美国的明尼苏达州,关于湿地的一项研究表明,如果恢复洪泛区的水文自然属性,能够减少洪水的峰值,减轻洪水破坏的程度。在明尼苏达州,政府每年对其境内约20平方公里湿地洪水防控措施方面的投资多达1500万美元。但是,与洪水可能造成的上亿美元的财产损失相比,这是微不足道的。美国明尼苏达州对湿地采取的策略,首先是进行保护,其次是恢复一些已开展引水灌溉的湿地,以减少未来洪水所造成的损失。

美国的湿地保护与防洪减灾

马萨诸塞州的查尔斯河湿地

在美国马萨诸塞州的查尔斯河(Charles River)沿岸,美国陆军工程兵兵团正在利用湿地进行防洪减灾。据计算,如果查尔斯河沿岸的湿地全部损失殆尽,则洪水将会造成平均每年17万美元的防汛损失。美国陆军工程兵兵团得出的结论是,与修建大坝和大堤相比,保护湿地是最自然、最经济的洪水防控措施。为此,他们将流域中30多平方公里的地区划为湿地,重点进行保护。

科罗拉多州的“马蹄”公园

1982年,洛基山国家公园里的“草坪湖”土坝突然倒塌,造成大约700万立方米的洪水泄流到附近的罗姆河,当时所形成的洪水水墙大约有7.62米~9.14米高,并且以每小时约14.48公里的速度向下游福尔里弗市和马蹄公园推进。马蹄公园中有一些区域属于与河流相连的湿地,湿地中长满了水草、芦苇和密集的杨柳树。在这里,洪水波需要跨越宽阔、平坦的峡谷,洪水波被湿地植被所阻拦,流速明显降低,洪水水墙的高度减低了大约3米。洪水最终汇入了附近的奥林巴斯埃斯蒂斯湖。这场洪水造成4人死亡和3100万美元的经济损失。如果没有马蹄公园的湿地和草坪对洪水的阻挡和拦截,洪水所造成的损害将会更加严重。美国马蹄公园的实践表明,湿地和湿地的植被能够明显地降低洪水洪峰的水位和流速。

印第安纳州的坎卡基沼泽

坎卡基沼泽可能是美国最大的湿地,也是生态多样性最丰富的湿地。在整个20世纪,人们在坎卡基沼泽上建设了很多引水灌溉工程,沼泽的很多地方转化为农用地。同时,人们对坎卡基河流进行截弯取直,将其长度由402公里变为145公里。人类的活动使得坎卡基河流的水质下降,洪水灾害发生的频率增加。公众对坎卡基河多方面的关心使得各级政府、公私组织和商业团体共同参与制订了100平方公里湿地的恢复计划。同时,该项目还受到“北美湿地保护”计划的资助,并且已经有12平方公里的湿地得到了实际的恢复,水禽和人口都有所增加,坎卡基河流的水质也有所改善,洪水发生的频率也有所下降。

宾夕法尼亚州的“梅威”湿地项目

宾夕法尼亚州运输部在建设279号州际公路和南部高速公路的同时,对沿途的梅威湿地进行生态恢复。湿地面积为0.26平方公里,靠近查提斯河。查提斯河以频繁发生洪水而闻名,并且洪水发生时峰高量大、预见期短,破坏性相当严重。人们通过湿地建设进行洪水防控,并且,湿地所提供的生态功能也为附近的学校提供了野外实习的地方。

伊利诺伊州的帕伍斯劳草原

芝加哥河的北部流经一处废弃的农场,该地区被确定为芝加哥河流域未来的休憩用地。通过恢复湿地的水文特征,清除非原生植被和物种,并且种植湿地植被,帕伍斯劳草原的湿地价值得到了恢复。以前用于引水灌溉的设施被拆除了,人们建造了一个新的水控制结构,以减少河流中泥沙的沉积。草原湿地的恢复为防洪减灾提供了缓冲的空间。同时,也能为人们观光和教学提供机会。

南达科他州的朱砂河

美国的朱砂河经常发生洪水。它的河道狭窄,水流流动缓慢,使得该河成为“洪水易发生河流”。冰川运动塑造的浅沟充满季节性的洪水。这些“大草原的浅沟”是间歇性、季节性的湿地,在春季迅速解冻,为众多的候鸟和其他水生物提供栖息环境。

随着人口的增长,有许多大草原的浅沟被填平,人们在这片草原上耕种、生活。虽然这些湿地的面积变小了,但是,湿地的数量却是惊人的,能够蓄积相当数量的洪水。近几十年来,更多的湿地被填埋,洪水发生的概率也增加了。

发生于1993年的大洪水对该地方的破坏是致命性的。人们为了迎战未来可能发生的大洪水,修建了一些结构化的设施。但是,这些还是远远不够的。为了解决这一问题,美国的国家公园管理局、联邦应急管理机构、南达科他州应急管理司和特纳林肯县级水项目服务社区共同合作,对现有的浅沟进行评估,对剩余的湿地制订了一项保护计划,并且努力恢复那些已经填埋了的湿地。

海滨湿地

湿地在海滨地区的洪水防御中发挥更加重要的作用,湿地的防洪减灾功能在海滨地区比在其他任何地方都要重要。海滨地区一般地势平坦低洼,容易遭受台风和其他强降水的影响,这意味着这里的土地和财产容易遭受洪水的袭击。对沿海的湿地进行保护和恢复,可以减少风暴灾害所带来的破坏。当海滨地区发生台风或者热带风暴的时候,湿地可以减少灾害的影响。海滨地区的屏障岛屿、滩涂、沼泽、森林、湿地等,可以为风浪提供潜在的缓冲区,减少热带风暴和气旋的影响。

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