Дамби у великих затоках виявилися невигідні при повенях

Існуючі локальні ділянки берегової лінії затоки Сан-Франциско, захищені дамбами, у разі повені з підйомом рівня моря на два метри спровокують затоплення незахищених ділянок 36 мільйонами кубічних метрів води, що рівноцінно збитку в 732 мільйони доларів. Це говорить про неефективність поширеної у світі практики інженерного зміцнення локальних вразливих ділянок узбережжя. Замість дамб вчені пропонують зосередитися на створенні водосховищ у прибережних низинностях. Стаття опублікована в журналі.

Глобальна зміна клімату призводить до підвищення рівня моря, і до кінця століття цей процес торкнеться сотні мільйонів людей, що живуть на узбережжі. Вже зараз зміна клімату стала причиною частих повеней і руйнування важливих для сільського господарства ландшафтів у дельтах річок. Люди намагаються захиститися від повеней, зміцнюючи берегові лінії і зводячи дамби. Головний недолік такого підходу - його невідповідність гідродинамічній протяжності загрози. Зміцнюються лише окремі ділянки берегової лінії, через що неукріплені можуть постраждати ще сильніше, і загальні економічні ризики від впровадження таких заходів поки вивчені слабко.

Вчені під керівництвом Мішель Хаммелл (Michelle A. Hummel) з Техаського університету в Арлінгтоні вивчили, як локальне зміцнення берегів може вплинути на регіональні економічні витрати в разі виникнення повеней. Як район для дослідження було обрано затоку Сан-Франциско в Каліфорнії, локальні ділянки узбережжя якої (автори назвали їх операційними одиницями ландшафту) обладнані інженерними укріпленнями. Берегова лінія цієї затоки складна і рясніє широкими алювіальними долинами, бухтами та естуаріями. Потенційні повені моделювалися за допомогою системи Coastal Storm Modeling System (CoSMoS) за чотирма сценаріями, що передбачають підвищення рівня води в затоці на 50, 100, 150 і 200 сантиметрів щодо рівня 2010 року. Збиток будівлям був розрахований за моделлю повеней Hazus 4.2.

Виявилося, що існуюча система у вигляді дамб зменшує локальні витрати на подолання наслідків повеней, але збільшує регіональні. Зміцнення окремих ділянок берегової лінії затоки Сан-Франциско в разі сильної повені (підвищення рівня води на 200 сантиметрів) може призвести до затоплення неукріплених ділянок 36 мільйонами кубічних метрів води, що рівноцінно збитку в 732 мільйони доларів. Наприклад, Напа-Сонома оточена дамбами, здатними повністю захистити її в разі повені зі зростанням рівня води на 200 сантиметрів, але при цьому надлишок води буде виштовхнутий в гирла сусідніх каналів Саут-Бей, Сан-Леандро і Сан-Пабло, що загрожує для них економічним збитком у 82, 70 і 53 мільйони доларів відповідно.

Автори дослідження відзначили, що економічний збиток при повній відсутності інженерного захисту для штату Каліфорнія ймовірно склав би меншу суму, ніж збиток при наявності локальних укріплених ділянок, за рахунок загального більш низького рівня прибуваючої води і меншої кількості зруйнованих будівель. Для більш ефективного подолання наслідків повеней вони запропонували модернізувати частину дамб таким чином, щоб вони підтримували приливно-відливний обмін між затоками і болотами, а також створити інфраструктуру, яка дозволить низинностям у найбільш вразливих місцях виконувати роль водосховищ - резервуарів для стратегічного затоплення.

Нещодавно вчені опублікували прогноз, згідно з яким до кінця XXI століття місця проживання 410 мільйонів людей опиняться в зонах ризику в зоні ризику затоплення при підвищенні рівня моря. Ці люди з великою ймовірністю можуть стати кліматичними біженцями. Площа таких земель складе близько 1,46 мільйона квадратних кілометрів, і найбільш гостро загроза стоїть перед тропічною частиною Азії.