威尼斯的海平面上升加剧了涨潮的洪水,淹没了城市广阔地区,例如标志性的圣马科广场,在2008年在这里看到。

威尼斯的海平面上升加剧了涨潮的洪水,淹没了城市广阔地区,例如标志性的圣马科广场,在2008年在这里看到。Andrea Pattaro/AFP/Getty Images

上升的水域:巨大的障碍可以使威尼斯免于溺水吗?

旨在保护威尼斯免受海平面上升和风暴潮的可伸缩障碍物将于明年运作。但是该项目的工程局限性和成本超支正在引发有关许多沿海城市希望能节省的大型项目的问题。

人们认为,今年大西洋飓风的毁灭性序列已成为人们对我们快速变暖的星球上水域上升和日益强大风暴越来越强大的风险的新认识。在一个理性的世界中,这些风暴所做的破坏将激发我们加倍努力,以尽快减少碳污染,并开始计划有序地撤退到更高的地面。

但是除了少数例外,这没有发生。取而代之的是,我们在SUV和建造墙壁中陷入困境。海墙遍布东部和墨西哥湾沿岸,工程师和城市规划师正在思考更大的障碍,从理论上讲,这些障碍可以保护整个城市。在德克萨斯州,那里哈维飓风破坏了休斯顿8月,提出了一个150亿美元的项目,称为Ike Dike,该项目将在加尔维斯顿湾(Galveston Bay)周围创建55英里的沙丘和海墙,并提议在加尔维斯顿航运河口的800英尺宽的可伸缩屏障中。。在纽约,美国陆军工程兵团长期以来一直在牙买加湾附近有类似的障碍,以保护附近的脆弱社区。在波士顿,一个城市赞助的报告去年建议考虑横跨外部港口的障碍。这不是仅美国的趋势。即使在哥本哈根等水上友好的欧洲城市中,一些城市规划师也将其视为不可避免的。

今天的障碍不是您祖父的海墙 - 它们是巨大的,复杂的基础设施项目,耗资数十亿美元,需要数​​十年的时间才能完成。例如,伦敦附近的泰晤士河屏障保护城市免受河流的风暴潮,是现代工程的奇迹,旋转的大门使操作员可以控制河流的流动。位于莱茵河河口的荷兰的巨大障碍物有两个超人般的手臂,旋转闭合,以阻止大海推上河流和周围的农田和城市。

但是,在一个迅速上升的海洋世界中,即使是最复杂的工程学也不总是足够复杂。考虑一个被称为威尼斯的Modulo sperimentale elettromeccanico的障碍的情况,即摩西,这是一个刻意唤起摩西的首字母缩写词,旨在调用摩西,这是圣经的伟大的海浪。原定于2018年投入运营的摩西屏障旨在保护威尼斯免受风暴潮的侵害,并节省沉没的城市免于遗忘。实际上,莫斯(Mose)的工程短期和巨大的费用引起了许多有关这些大型项目智慧的问题。

1966年在威尼斯的洪水,将许多城市街道和广场放到五到六英尺的水下。 

1966年在威尼斯的洪水,将许多城市街道和广场放到五到六英尺的水下。Wikimedia

摩西的起源可以追溯到1966年11月4日,当时亚得里亚海中的大风将一堵墙推入威尼斯泻湖。威尼斯人醒来,在5到6英尺的水下找到自己的城市。从其在5中的成立Th世纪,洪水在威尼斯很普遍。但是地下水抽水使城市下的地面消退了,集装箱船的泻湖挖泥改变了潮汐动力,使威尼斯更容易受到暴风雨的影响。“这一直是一个精致的美丽和缓慢死亡的脆弱之地。现在是紧急情况。”历史学家托马斯·麦登(Thomas Madden)写道。“威尼斯在全耗时的波浪下降落,需要立即做些事情。”

对地下水的禁令停止了城市的沉降(或至少将其速度降低到目前的速度为1毫米左右)。但这只是第一步。为了提出保护威尼斯免受海洋的解决方案,一组建筑和工程公司与政府一起组建了Consorzio Venezia Nuova(新威尼斯的财团)。经过多年的研究,CVN提出了建造高科技移动障碍,这些障碍物将在需要时保护城市,然后降低以使泻湖保持与大海的联系。1994年,意大利高级公共工程理事会批准了该计划,并于2003年开始建设。

摩西屏障实际上是​​三个独立的洪水屏障,在泻湖的三个入口中的每个壁垒。每个障碍物由约20个单独的大门组成,这些大门由泻湖地板上的铰链绑定,是空心的,使它们充满了水。在平静的天气下,充满水的大门坐在泻湖的底部。但是,当潮汐异常高的威胁时 - 威尼斯人称之为Acqua Alta- 将水从大门中抽出并用空气代替,使大门漂浮到表面,并创建一个能够阻止暴风雨高达9英尺的屏障。当潮流通过时,大门内的空气被释放并用水代替,导致大门沉入泻湖的底部。

由于避孕套是性别,移动障碍即将到来海平面上升:您在加热时刻使用的一种设备来保护自己。与实际的墙壁或堤防不同,像摩斯这样的移动屏障被设计为仅在必要时部署,以保护城市免受涌现。它不会使威尼斯从海上割下来。它不会阻碍泻湖中的潮流。这不是威尼斯人地平线上的巨大工业结构。然而,如果一场大风暴即将来临,它可以在30分钟内抬起,从而在海上造成临时墙。

摩西障碍在腐败和工程问题的受害者中纠结,这使观察者怀疑它是否会起作用。

无论如何,这就是应该工作的方式。实际上,该项目已被延迟,纠缠在备受瞩目的腐败丑闻中,以及工程问题的受害者,这些丑闻导致许多有思想的观察者怀疑它是否会起作用。最重要的是,成本超支已将价格从20亿美元提高到60亿美元,而且还在计算。在一次会议上,我在威尼斯的一次会议上,荷兰瓦格宁根大学的气候学家Pier Vellinga称为Mose Barrier“海底上的法拉利”。目前尚不清楚他的意思是称赞。


今年早些时候,我参观了威尼斯阿森纳的CVN办事处,这是一家经过恢复的中世纪船厂,拥有美丽的拱形柱廊。我在她的砖墙办公室遇到了组织的媒体处理人员之一莫妮卡·安布罗西尼(Monica Ambrosini)。在浓缩咖啡上,她解释了当前的建筑状态:到目前为止,盖茨仅安装在三个泻湖入口之一中。我问她是否可以带我出去看装置,但她摇了摇头。“它已经进行了测试,但现在没有运行,因此没有什么可真正看到的。现在都是水下。”她解释说,她想带我去看摩西屏障的控制室,但不幸的是它尚未建造。她说:“但是我可以告诉你几个刚刚到达的大门。”

摩西系统的一部分。随着水位的变化,障碍物升高和下降,防止风暴潮流,并峰值高潮到威尼斯。

摩西系统的一部分。随着水位的变化,障碍物升高和下降,防止风暴潮流,并峰值高潮到威尼斯。Consorzio Venezia Nuova

Ambrosini渴望展示摩根障碍以及参与该项目的政客和行业高管的度假屋的设计和建设。2014年6月,有500名官员突袭了从威尼斯到托斯卡纳和罗马的140个办事处,这是对所谓的合同操作的调查的一部分。有35多人被捕,其中包括被指控贿赂和其他形式的腐败的政客和商业高管。调查最终导致了威尼斯市长以及威尼托地区州长的起诉。没有人知道腐败的官员偷偷摸摸多少,但良好的估计接近10亿美元。

当我向Ambrosini询问所有这一切时,她脸红了,问她是否可以删除记录 - 然后基本上解释说她无法证明或解释这一点,但是那些坏人已经参与其中,现在那些坏人已经消失了。回到记录中,她说:“我们已经完全改变了组织的结构,并将新的人掌握在负责人和新规则上,以免再次发生。”

障碍物的大门看起来像是从gargantua上的生物上提取的100英尺长15英尺宽的牙齿。

这样,我们戴上了坚硬的帽子和橙色的安全背心,然后穿过阿森纳的偏僻木材。工人四处走动;叉车携带混凝土管道。Ambrosini带领我走向链条围栏,后面是两个巨大的金属平板。它们看起来像是从gargantua上的生物上提取的100英尺长15英尺宽的牙齿。一个被涂成明亮的黄色,另一个是水上的。Ambrosini指着Aqua One。她解释说:“它重约330吨。”中央入口的移动屏障将由其中21个大门组成,每个门都铰接到海底并共同努力。

那是这个项目的规模和野心对我来说很清楚。这些大门的设计无非是阻止大海之一,这是自然界的原始力量之一。人类甚至可以考虑建立这样的工具是技术创新的力量或人类傲慢的愚蠢的证据,或两者兼而有之。

我问Ambrosini时,她估计将安装整个摩西屏障并准备捍卫这座城市。

“到2018年,”她说。然后她补充说:“无论如何,这就是希望。”


到2018年,Mose障碍可能会或可能不会运作,但即使假设这项耗资60亿美元的项目按计划运作(一个很大的假设),其设计和施工也提出了值得考虑的许多问题。

经常发生的盐水洪水会破坏威尼斯的结构,例如石膏侵蚀的这座建筑物。

经常发生的盐水洪水会破坏威尼斯的结构,例如石膏侵蚀的这座建筑物。杰夫·古德尔

首先是设计和建造障碍所需的时间。在1966年的洪水之后,制定了保护城市的计划,花了5年以上的时间才能获得批准,资助,设计和部分建造。如果您要建造一座新桥,那么这种时间尺度可能并不重要。但是,当您构建必须适应气候变化的东西时,有5​​0年的时间大约是50个世纪。1966年,海平面上升是只有少数科学家的想法。如今,这是对世界各地城市的生存威胁。然而,即使直到2002年才确定摩西的设计,但现在使用的海平面上升的估计值现在已经过时了。根据联合国教科文组织的一份报告,在项目计划阶段,考虑了2100的三个海平面上升方案。被称为“最可能”的估计值是16厘米(约6英寸);被称为最“审慎”的那个是22厘米(约8英寸)。 the third scenario, labeled “pessimistic,” was 31.4 centimeters (about a foot). Planners recommended using the prudent scenario for design purposes. In a world where respected scientists are now suggesting that sea level rise by 2100 could be as much as 6 feet, designing a barrier for 8 inches of sea level rise looks, in retrospect, either like startling naïveté or startling incompetence.

第二个问题是成本。当您花费60亿美元的税金来解决问题时,它有更好的工作,因为以此价格,您不太可能会得到一个待办事项。但是费用不止于此。还有维护问题。莫斯可能是海底上的法拉利,但法拉利需要大量工作才能使它们保持滚动。维护费用的最初估计为每年1200万至1800万美元。Ambrosini建议每年5000万美元是一个更合适的数字。其他人则认为,这可能每年高达8000万美元,具体取决于大门的使用频率。这笔钱就像是每年必须支付的赎金 - 如果维护滞后和大门失败,威尼斯可能会被淹没。

当然,最重要的问题是障碍是否会真正保护城市 - 如果是,则需要多长时间。这不是一个简单的问题,因为这取决于您如何定义“保护”。如果障碍物完成并按照广告作用,那么它可能会使城市摆脱1966年的风暴潮 - 无论如何在接下来的几十年中。但是,由于闸门只有在泻湖中的潮汐达到110厘米时才会上升,因此当潮汐达到80厘米左右时,它们不会停止在威尼斯(例如San Marco Piazza San Marco)中已经发生的洪水。这可以通过在较低的潮汐处提高障碍来解决,但这将对泻湖的健康产生重大影响,并且还将增加障碍物的操作磨损,从而提高维护成本。

关于保护摩西屏障的问题取决于海平面在其50年的设计寿命中的速度和速度上升的速度。

从长远来看,关于屏障保护的问题与世界上的其他许多相同,在50年的障碍物设计生活中,海平面上升的速度和速度升高。尽管Mose的设计目的是防止潮汐高达9英尺,但它的设计只能处理少于海平面上升的英尺。这是一个重要的问题,不仅是因为上升的海洋增加了较高的风暴潮的机会,而且还因为更高的海洋需要更频繁地运行障碍,并且在障碍物上施加了额外的压力,而障碍并非旨在应付。

目前,工程师预计,摩西屏障每年将关闭约10次,通常约五个小时,直到潮汐激增。意大利国家研究委员会海洋科学研究所的海洋学家乔治·乌姆吉斯(Georg Umgiesser)估计,随着海平面上升50厘米(1.6英尺)的增长,它将每天关闭一次。Umgiesser的研究表明,有70厘米(略多于2英尺),大门的关闭频率将比开放量更高。更频繁的关闭不仅意味着更高的维护成本,而且还意味着不断增加的障碍,以防止城市大规模洪水。彻底的失败可能是灾难性的。当然,如果大门一直关闭,那么在海底的60亿美元法拉利的整个点都没有。为什么不只是以一小部分成本建造坚固的墙壁呢?

在我们访问盖茨之后,我和安布罗西尼回到了她的办公室,在那里她散布了威尼斯泻湖的地图。我提出了免受海平面上升的保护问题。

“最后,我想最大的问题是,摩西可以保护这座城市多少海平面上升?”

她告诉我:“我们相信威尼斯将受到海平面上升60厘米的保护。”

这比摩西设计参数所建议的要多,但我放开了。听到她如此坦率地承认这一点仍然令人震惊。一些科学家认为,早在2050年,我们可能会有60厘米(约2英尺)的海平面上升。

“在那之后?”

Ambrosini的专业举止发生了变化,她突然感到担心。她指着地图,在泻湖的北部边缘上扫了一下手指。“之后,大海将从其他地方和南部进来。我们无能阻止它。”


改编自水会来,由Little,Brown and Company出版。版权所有©2017,杰夫·古德尔(Jeff Goodell)。