堤防とは何ですか?

氾濫するミシシッピ川の隣の堤防の上を巡回するミズーリ州陸軍州兵。 ジョー・レイドル/ゲッティイメージズ

TS エリオットは、詩「The Dry Salvages」の中で、この川を「強い茶色の神」と表現し、その強力な力は、しばしば忍耐強く育てながらも、しばしば飼いならすことができず、無慈悲であることが判明します。人類史上最大の都市は川岸や海辺に建設されてきましたが、その際、その建設者たちは手に負えない力が支配する狭い範囲で暮らすことを選択しました。川が増水してコミュニティ全体を押し流したり、あるいは進路を変えて繁栄していた王国を廃墟に見捨てたりした。今日でも、海の嵐は何世紀にもわたる人類の努力を台無しにする恐れがあります。

人類は何千年もの間、水位の変化の問題を克服しようと試みてきました。彼らが川や海に対して使用してきた最も古い武器の 1 つは、堤防としても知られる堤防です。堤防は、川が堤防から溢れたり、海の波が望まない場所に押し寄せたりするのを防ぐために建設された人工の堤防です。

ニューオーリンズでは、堤防は二重の役割を果たそうとしています。市の一方の側では堤防がミシシッピ川からの洪水を防ぎ、もう一方の側ではポンチャートレイン湖を防ぐのに役立ちます。

オランダの一部では、その多くが海面かそれ以下の数千マイルにわたる陸地を埋め立てるために、堤防が海水の流入を阻止している。オランダの有名な風車は、堤防の後ろから水を汲み上げて海に戻し、土地を乾燥した状態に保ちます。オランダには干拓地と呼ばれる地域もあり、そこではオランダ人が堤防を築き排水することによって海沿いに新しい乾いた土地を作り出しました。

堤防は通常、粘土のような浸透性の低い土壌でできた盛り土に過ぎず、底部は広く、上部は狭くなります。これらの塚は、川、湖、海に沿って、長い帯状に、時には何マイルにもわたって続きます。ミシシッピ川沿いの堤防の高さは 10 ~ 20 フィート (3 ~ 7 メートル) にもなります。オランダでは、高さ 30 フィート (10 メートル) を超えることもあります。しかし、堤防には決まった高さはありません。たとえそれらの嵐が百年または千年に一度しか起こらないとしても、その測定値はその地域が受ける嵐によって異なります。

水辺の生活は、肥沃な農地、交通、貿易、水力発電など、人間に多くの利点をもたらします。堤防のおかげで、人間は洪水を恐れることなくこれらの資産を享受できるようになります。しかし、人間には、自分たちの「強い褐色の神」が実際にどれほど強力であるかを忘れてしまう悪い癖があります。

堤防が決壊したら

堤防が決壊したら

ビーチに沿って散歩したり、川岸でピクニックを楽しんでいると、地球の水路が実際にどれほど強力であるかを忘れがちですが、洪水や嵐が私たちを思い出させるまでは。 1927 年、ミシシッピ川は大雨で増水し、一連の堤防を突き破り、アイルランドほどの広さの地域が洪水に見舞われました。 1953 年、北海がオランダの古代の堤防システムを突き破り、数千人が死亡しました。

2005 年、ハリケーンカトリーナがニューオーリンズの堤防を決壊し、国際的なニュースになりました。市の大部分は海面下 10 フィート (3 メートル) にあります。都市の歴史の中で、低地で湿地帯がポンプで汲み上げられて乾燥し、新しい土地が造られてきました。この埋め立てられた土地の多くは、乾燥するにつれて沈下してしまいました。現在、市全体が水の流入を防ぐために大規模なポンプ場とともに堤防に依存している。

ハリケーン・カトリーナにより市の80パーセントが浸水し、約1,600人が死亡、約20万人が避難を余儀なくされた。どうしてこんなことが起こるのでしょうか?国立科学財団による調査では、次の 5 つの主な理由が指摘されています。

  1. 不十分な計画: ニューオーリンズの堤防設計は、1965 年の古い研究に基づいていました。技術者たちは、200 年で最悪の嵐に耐えることができるシステムを作成することを目的として堤防システムを構築しました。残念なことに、この研究は、潜在的な嵐がどれほど強力であるかを大きく誤って計算していました。
  2. より危険な設計: ニューオーリンズの堤防は、安全を確保するために建設された近隣地域の堤防とは異なり、都市の成長を維持するために建設されました。その結果、ニューオーリンズの堤防は短く、弱くなりました。
  3. 官僚主義によって損なわれた安全性: 堤防の維持管理を担当する中央機関は存在しませんでした。このタスクは、複数の異なる民間企業や政府機関に委ねられ、コミュニケーションの問題やさまざまなアップグレード プロジェクトの失敗につながりました。
  4. 不十分なメンテナンス: 堤防は継続的なメンテナンスを必要とします。ニューオーリンズの土地が沈下すると、堤防も沈下します。捜査当局は、近くに生えている大きな木が堤防を侵食したとも疑っている。
  5. 資金不足:堤防の設計と建設を監督する米陸軍工兵隊は予算削減の打撃を受けていた。これにより、代理店には経験豊富なエンジニアが少なくなってしまいました。

ニューオーリンズが災害からの復興を続ける中、こうした懸念のいくつかはついに解決されつつある。オランダも 1953 年の洪水後、同様の状況に直面しました。その成功はニューオーリンズの失敗とどのように一致するのでしょうか?

オランダの堤防

オランダの堤防

1953 年の致命的な洪水から数十年間、オランダの技術者たちは海に対する新しい種類の障壁の構築に着手しました。彼らは中世から設置されていた古い堤防システムを着実に置き換え、多くの人が世界で最も安全な堤防システムと考えている 350 マイル (563 km) の堤防システムを建設しました。

オランダは、いくつかの重要な方法でシステム全体を再評価することにより、堤防建設の標準を設定しました。

  1. 長期的に考える: 1965 年のニューオーリンズの技術者チームが、200 年間で最も強いに耐えられるほど強力な堤防を建設しようとした一方で、オランダの技術者は、10,000 年に一度しか発生しない壊滅的な嵐に匹敵するほど強力なシステムを設計しました。 。
  2. 堅固な障壁への依存度を下げる: オランダの技術者は、堤防や防潮堤などのますます大きな障壁を建設する代わりに、湿原や特別に建設された川で洪水を吸収するより良い方法を開発しようと努めてきました。場合によっては、水面からさらに奥に堤防を設置することも含まれます。
  3. 新しい繊維: オランダは土の堤防をより良く固定するための丈夫な合成繊維も開発しました。これらは土壌の移動と水の浸透を防ぎます。ニューオーリンズの堤防システムは、ハリケーンカトリーナの後、この技術の使用を開始しました。
  4. 監視システムの改善: オランダ人は、堤防のより厳格な集中管理と保守を指揮することに加えて、自動監視システムを使用して堤防がどのように維持されているかを監視しています。彼らは堤防構造に光ファイバーと電子センサーを設置し、変化を中央監視ステーションに報告しました。他のいくつかのシステムは水圧と水位を監視します。

オランダの堤防システムの多くは、堤防には定期的なメンテナンス、継続的な監視、そして川、海、嵐の様子についての長期的な認識が必要であるという理解に依存しています。これらが整備されていれば、沿岸地域や川沿い地域の美しさと利便性とともに、コミュニティは安全に繁栄することができます。私たちがこれを忘れたとき、川や海は破壊者になります。

嵐、海、その他の人間工学と自然工学の偉業について詳しく知るには、以下のリンクを参照してください。