Движение отложений во время урагана Харви может негативно повлиять на будущие наводнения и дорого обойтись Хьюстону, показало исследование UH

Исследователи связывают изменение потока с движением наносов в районе Хьюстона во время урагана Харви

Ребека Хоули 713-743-6773

24 августа 2023 г.

Огромное количество отложений, песка и грязи, протекло по водным путям Хьюстона во время урагана Харви в 2017 году, отчасти из-за изменений, внесенных людьми в заливы, реки и ручьи за последнее столетие, что может серьезно повлиять на будущие наводнения и оказаться дорогостоящим. Город Хьюстон.

Новый анализ, проведенный исследователями-геологами из Университета Хьюстона, обнаружил, что 27 миллионов кубических метров отложений, или 16 астрокуполов, прошли через 12 водных путей Хьюстона и водохранилища Аддикс и Баркер во время Харви, крупнейшего дождя в истории США. После шторма в Хьюстонском судоходном канале скопилось до пяти футов наносов, и его дноуглубление до глубины, существовавшей до Харви, обошлось в 350 миллионов долларов. Исследование показало, что с 25 по 31 августа 2017 года количество осадков, перемещенных через Хьюстон, было эквивалентно примерно 40% отложений, ежегодно сбрасываемых в Мексиканский залив рекой Миссисипи.

«Мы обнаружили сильную корреляцию между модификацией ручьев и прохождением отложений через эти потоки», — сказал Эндрю Стернс, первый и соответствующий автор исследования, опубликованного в журнале «Геология». Большую часть работы он провел, получая степень магистра в лаборатории Джулии Веллнер, ведущего автора и доцента геологии Колледжа естественных наук и математики UH.

Выпрямление реки, разновидность искусственной модификации водотока, представляет собой инженерный прием, используемый для сокращения расстояния до океана и увеличения расхода воды, что уменьшает наводнения в прилегающих районах. Выпрямление может быть как незначительным, например удаление береговой растительности, так и экстремальным, например, замена берегов и дна канала бетоном. Эта техника использовалась на водных путях Хьюстона в 1940-х и 50-х годах и открыла территории для строительства дополнительных домов и построек. Однако, как обнаружили авторы исследования, непредвиденным последствием является перемещение большего количества наносов вниз по течению.

«Наше исследование предоставляет политикам жизненно важную информацию для управления отложениями в городских водосборах. Управлению отложениями не уделяется много внимания, но оно имеет большие последствия для самого города и может оказаться весьма дорогостоящим, если его исключить из плана водораздела», — добавил Стернс.

Он и исследователи сообщают, что отложения отложений во время Харви уменьшили вмещающую способность водохранилищ Аддикс и Баркер примерно на 1,2% и 1,6% соответственно.

«Если бы Харви повторился сегодня, в водохранилищах Аддикс и Баркер было бы меньше места для воды из-за осадка, оставшегося после Харви», — сказал Веллнер. «В этом вся суть: осадки занимают место, больше не доступное для воды».

Стернс использует озеро Хьюстон в качестве примера. Недавно из воды появилась большая песчаная коса там, где западный рукав реки Сан-Хасинто впадает в озеро недалеко от Кингвуда. За последние годы Инженерный корпус армии США несколько раз поднимал верхнюю планку. «Если у вас есть такая большая насыпь наносов, блокирующая поток воды в озеро, для воды остается меньше места», - сказал он. «Во время наводнений вода обходит эту полосу отложений и попадает в чей-то дом».

Чтобы прийти к своим выводам, в дополнение к некоторым наземным наблюдениям, исследовательская группа использовала лидар, или световое обнаружение и измерение дальности, технологию дистанционного зондирования, которая измеряет высоту поверхности земли. Лидар позволил им определить изменение высоты от периода до урагана до послеурага из-за движения отложений.

Причины массового движения осадков

Стернс сказал, что в водных путях было так много отложений из-за усугубляющихся факторов, таких как проливной дождь и антропогенное воздействие на окружающую среду.

«Мы обнаружили, что на 75% Хьюстона за пять дней выпало более трех футов дождя», — сказал он. «Когда вы получаете почти годовое количество осадков за такой короткий промежуток времени, это приведет к быстрому перемещению большого количества осадков».