现在你们应该知道，工程师们早已预料到了袭击新奥尔良的灾难性洪水。但你们可能不知道的是，卡特里娜——在 8 月 29 日登陆路易斯安那时还是 4 级飓风——并不是最糟糕的情况。一场 5 级飓风的直接袭击才是，它将掀起巨浪淹没城市的堤防，并在几分钟内将新奥尔良变成一片汪洋。任何忽视疏散命令的人都将丧生。
新奥尔良需要比单纯的堤防更强的保护。但在路易斯安那州，一项全面的防洪计划一再被驳回——环保人士担心其对生态系统的影响，渔民担心他们的生计，工程师们在相互竞争的提案中陷入僵局，而官员们则认为这些计划过于昂贵。
卡特里娜改变了一切。所有想法——无论多么昂贵或异想天开——都重新摆上了桌面。最终，官员们可能会选择一种“权宜之计”。他们不应该这样做。仅仅依靠修补旧堤防，就像让美国边境巡逻队抵挡一场全面的军事入侵一样。
保护新奥尔良需要一套协同工作的技术组合。我们咨询了来自世界各地的专家，确定了五种创新解决方案，它们结合起来可以提供 5 级飓风强度的防御。尽管这样一个系统将需要对新奥尔良及其附近大部分海岸线进行彻底的重新设计，但其回报是一个比其他任何城市更能抵御自然灾害的城市。这是我们保障这座城市的设想。
海上闸门
用巨大的充气墙阻挡风暴潮
历史
卡特里娜的风浪削弱了旨在防止蓬恰特雷恩湖（低于城市 8 英尺）溢出的堤防。大约 580 亿加仑的水——约占湖水量的 3%——淹没了城市四分之三以上。
自 20 世纪 60 年代以来，工程师们一直在考虑安装防洪闸，以便在飓风期间关闭，阻止风暴潮倒灌入湖中。但该概念在 1977 年被放弃，因为人们担心闸门会阻碍海洋生物和营养物质随着潮汐的进出。
荷兰和英国已经有了类似的闸门，用于抵御北海的猛烈风暴和潮汐，威尼斯也正在建造。威尼斯和新奥尔良一样，地势低于海平面，位于一个正在缓慢下沉的泻湖中。到 2011 年，威尼斯的工程师将在分隔泻湖与亚得里亚海的三个入口处安装一系列 78 个钢筋混凝土隔板。这些隔板总共将跨越近一英里，比分隔新奥尔良和墨西哥湾所需的距离还要长。“我认为你们可以在新奥尔良建造一个与我们在威尼斯现在正在建造的类似的解决方案，”该项目管理工程师 Maria Teresa Brotto 说。
技术规格
一系列巨大的海上闸门将横跨连接蓬恰特雷恩湖与墨西哥湾的两个狭窄水道——里戈莱特和谢夫门特尔水道。在天气晴朗时，这些中空的闸门将全部容纳水。它们将嵌入海床，不会干扰海洋生物或潮汐。
一旦风暴来袭，压缩机将空气泵入闸门内的密封舱，使其产生浮力。每个铰链式闸门的一侧将固定在海床上的混凝土基础上；另一侧将高出水面。
威尼斯项目首席设计师 Alberto Scotti 表示，他的海上闸门可以承受高达 16 英尺的巨浪。为了抵御 5 级飓风，路易斯安那州的海上闸门需要加固，以承受超过 160 英里/小时的风速。它们还必须比威尼斯的海上闸门更高。“我们知道卡特里娜在某些地方的海上涌升高达 27 英尺，”美国陆军工程兵团新奥尔良区公共事务官员 Susan Jackson 说。
挑战
障碍在于成本，估计从 5 亿美元到 10 亿美元不等。
现状
陆军工程兵正在评估几项方案。初步的飓风保护建议
将于初夏公布。
工程湿地
迅速恢复自然的防风屏障！
历史
广阔的沼泽保护新奥尔良免受开阔海洋的侵袭，但它们正以每 30 分钟一英亩的速度缩小。自 1930 年以来，已有超过 1500 平方英里的湿地消失。到 2050 年，目前受湿地保护的内陆海岸线将有三分之一暴露在开阔的海洋面前。
很大一部分原因归咎于石油和天然气行业。开发商在脆弱的湿地上挖掘了至少 9000 英里的运河，以便获取石油和天然气资源并创建可通航水道。运河会随着潮汐将盐水引入内陆，淹死习惯了浅层淡水的湿地植物。
路易斯安那州自然资源部、美国陆军工程兵团、美国环境保护局以及州和联邦机构正致力于通过一项耗资 140 亿美元、为期 30 年的湿地恢复计划“Coast 2050”来扭转这一破坏。该计划的关键在于通过巨大的管道将密西西比河的泥沙抽入周围的沼泽和湿地。几十年后，这将填补开阔区域，并促进本地植被的生长。然而，短期内，生物学家正在识别能够适应更咸、更深水域的湿地植物。到目前为止，用这些植物恢复受损地区的努力进展缓慢。这是因为湿地恢复的典型方法是手工种植草和树——这是一个既乏味又昂贵的过程。
路易斯安那州立大学农业中心遗传学家 Herry Utomo 有一个更好的主意：通过基因改良湿地草，使其能够在几乎任何环境中生长，无论是深水还是浅水，咸水还是淡水。实验草将产生强壮的种子，这些种子在被农用飞机空投后能迅速发芽——不再需要人工种植。
技术规格
在过去的六年里，Utomo 和他的研究团队一直在一个四分之三英亩的试验田中选择性地培育 13 个品种的矛状草和加州早熟禾。他们还在实验室里研究识别耐盐基因，并将其整合到不断演变的草作物 DNA 中。
2 月份，Utomo 将进行首次大型实地试验，将 100 磅改良种子投放到路易斯安那州的沼泽地。以更大的规模进行，这种恢复的成本可能低至每英亩 10 美元。手工种植通常每英亩成本为 3500 美元或更高。
挑战
如果测试顺利，重建所有被破坏的东西仍需要几十年。“但至少我们可以非常快速地恢复一些地区，”Utomo 说。“按目前的损失速度，我们必须采取措施加快恢复。”
现状
Utomo 表示，还需要两到三年时间才能开发出规模化的种子生产作物，并真正开始湿地恢复工作。
大型管道系统
建造地下系统以保持城市干燥
历史
卡特里娜登陆后不久，Robert Bea 召集了一个临时工程师团队前往新奥尔良。Bea，加州大学伯克利分校土木与环境工程教授，曾应美国陆军工程兵团的邀请前往路易斯安那州调查卡特里娜灾后的情况。一个立即让他感到困扰的问题是如何将水排出低洼的城市。他部分归咎于纵横交错的开放式运河。在风暴期间，运河可能会溢出或完全垮塌，将数百万加仑的水倾泻到周围的社区。从那里，水无处可去。
技术规格
Bea 建议废除运河，并用地下混凝土水道（称为箱式涵洞）取而代之，形成一个巨大的管道系统，将洪水排出城市。掩埋在几英尺的地面覆盖物下，涵洞至少有 10 英尺高，20 英尺宽。
“目前的运河是洪水泛滥社区的动脉，”Bea 说。“我们应该填平它们，上面建造漂亮的公园，并在下面建造排水系统。就像你淋浴间的管道一样。”
由于新奥尔良低于海平面，该系统无法依靠重力将水向上输送到蓬恰特雷恩湖。为此，Bea 建议安装一组重型、防风雨的水泵——这些水泵需要装甲、柴油驱动，并放置在高地上，以便无论自然环境如何恶劣都能保持运行。
挑战
这项技术很简单，但将运河改造成涵洞需要
一项巨大的工程，Bea 估计每英里的运河成本约为 100 万美元。（该市三个主要运河——第 17 街、伦敦街和奥尔良街——及其支流延伸约 50 英里，工业水道又增加了 50 英里。）
现状
在考察新奥尔良后，Bea 起草了一份题为“我们现在该做什么？”的白皮书，其中概述了他的涵洞计划。他认为，至少应该封闭该市的三个主要运河。但官员们并未做出任何承诺。
社区避难所
将城市划分为若干区域，以便洪水仅限于较小的区域
历史
潜艇和航空母舰被分成许多隔间。如果其中一艘开始漏水，船员可以关闭舱口，隔离漏水的隔间，防止整艘船沉没。Joseph Suhayda，路易斯安那州水资源研究中心前主任、退休土木工程教授，认为这是一个可以轻松纳入新奥尔良新堤防系统的策略。他说，在目前的系统中，“一旦堤防失效，就无法对内部的水进行管理。”
技术规格
Suhayda 的解决方案是创建一个互锁的加固防洪墙网络，将新奥尔良划分为他称之为“社区避难所”的区域。“城市中有天然的地形高地，可以连接起来并进行细分，以分隔城市，”他解释说。“然后，如果一个地方发生泄漏或决口，水就可以被限制住。”
社区避难所防洪墙将比现有的土堤更不显眼，后者每增加一英尺高度需要大约三英尺的宽度。用于分隔城市的防洪墙将类似于高速公路旁边的狭窄混凝土隔音屏障。街道将通过钢制防洪闸。
如果风暴潮穿透蓬恰特雷恩湖沿岸的土堤，防洪闸将自动关闭，阻止水向南蔓延到城市。Suhayda 建议在医院、发电站、疏散中心、警察局和消防站等基本建筑周围设置第二层防洪墙。“即使城市被淹没，您也想确保不会失去关键地点，”他说。
Suhayda 估计建造防洪墙网络的成本不到 10 亿美元，并表示可以在两到三年内完成。“我们可以连接新奥尔良的一些内部地形，”他说，“并立即提供防洪保护。”
挑战
即使是最具吸引力的防洪墙也会改变新奥尔良的特色——阻挡光线和视野，并形成孤立的社区。
现状
总部位于路易斯安那州的公司 Hesco
Bastion 设计了一种名为 Concertainer 的产品，它看起来像一个 15 英尺长的冰盘，可以填充泥土或沙子，像乐高积木一样堆叠。一条由 Concertainer 制成的墙，沿蓬恰特雷恩湖放置，在卡特里娜飓风中毫发无损。但到目前为止，还没有计划建造类似的墙来封闭和保护社区。
两栖房屋
创建可兼作救生筏的地基，并在其他防洪机制失效时将房屋抬升到安全地带
历史
荷兰纳税人已花费超过 80 亿美元来抵御海水，但他们的防御并非万无一失。作为备用，工程师们正在试验能够通过上升来应对洪水的房屋和企业。在 Maasbommel 镇，建筑公司 Dura Vermeer 正在完成一个包含 34 栋“两栖
房屋”的原型社区，这些房屋设计用于漂浮在洪水之上。“荷兰人与水斗争了几个世纪，”公司发言人 Dick van Gooswilligen 说。“所以，我们没有将其视为威胁，而是决定创造一个围绕水的 infrastructure 和环境。”这个概念可以用于新奥尔良，以保护最脆弱的社区——那些最靠近堤防或地势最低的社区——如果其他机制
未能使城市保持干燥。
技术规格
在 Maasbommel，每栋价值 350,000 美元的房屋都固定在一个既是地下室又是救生筏的混凝土基础上。在陆地上，防水的基础坐落在一组钢柱上。当洪水到达房屋底部时，它开始从柱子上抬升——如果需要，可达 18 英尺。为了防止它漂走，两个更高的系泊柱穿过连接到房屋的套筒。这使得浮动结构能够随着洪水轻轻地升降，就像码头上的浮动码头在涨潮和退潮时上下摇摆一样。柔性公用事业管道在风暴期间保持燃气、管道连接和电力。“这些房屋不一定能防飓风，”van Goos-willigen 说。堤防和海上闸门 [见第 58 页] 仍然必须吸收大部分风暴潮。“但是 [这些房屋] 在卡特里娜飓风过后的洪水中有可能在新奥尔良发挥作用。”
最终，整个街区都可以建造在巨大的驳船上。在天气晴朗时，驳船将停放在陆地上的凹槽里，几乎不引人注意，直到洪水涌入，城市的一部分开始漂浮。工程师甚至可能取消新奥尔良最易受洪水影响地区的堤防。在这个新形成的滨水区内，将有完全建在浮动驳船上的社区。
挑战
将卡特里娜摧毁的约 50,000 栋房屋改造成浮动结构将耗资 180 亿美元，几乎是重建传统房屋价格的两倍。但是，模仿荷兰系统建造城市的一小部分——也许是一个购物区、公园或海滨景点——可以为未来的两栖社区赢得公众支持。
现状
目前，新奥尔良的官员们没有考虑将两栖房屋作为重建工作的一部分。如果荷兰的实验房屋在下一次洪水后完好无损，情况可能会改变。
