工程性质:西雅图的创新流恢复
成千上万的人生活中没有爱,没有一个人没有水(奥登)。
所有的水都是,现在(国家地理,1993)。
这两封简单的水上信件,放在一起,就完美地抓住了所有需要知道的东西。很简单,水是地球上所有生命的基础。我们认为它是理所当然的——或者更糟:虐待它——这对我们来说是危险的。河流是水循环中最明显的组成部分之一,可能在人类的影响下受害最深。河道塑造了人类的历史,为维持生命、种植庄稼提供了重要的资源,为防御提供了手段,并为通往遥远的地方提供了道路。
然而,在我们寻求利用河流的力量的过程中,人类以不可持续的速度抽取水和设计河道。水坝太多了,对它们的影响和位置考虑得很糟糕。破坏自然植被,用岩石和混凝土强行加固河道,试图用堤坝切断冲积平原以供住宅、商业和工业发展,这些都使我们面临冲积洪水的巨大风险。其结果是毁灭性的:频繁的洪水、鱼类的减少、清洁和淡水的短缺、生态系统的退化和难看的景观,等等。也许最具讽刺意味的是,在我们为社会和经济发展而驾驭河流的努力中,我们陷入了这样一种情况,即需要昂贵的维护方案来执行曾经由河流免费提供的生态功能。
河流科学
在华盛顿州,河流科学的创始人Paul Bakke致力于提高公众对河流的理解,其目标是改变社会处理河流管理的方式。作为美国政府的水文和地貌学家,Bakke致力于为河流科学创造教育资源,促进和促进河流恢复和评估技术。
桑顿溪的河流修复超越了传统,采用了创新的工程河床。
一个关键的方法是重新连接通往西雅图华盛顿湖的桑顿溪(Thornton Creek)的河道。虽然大部分设计遵循了传统的河流恢复方法,但它通过增加工程河床来恢复水文和生态功能,由一位工程师和一位地形学家共同设计。该项目汇集了来自不同领域的专家,包括Michael(“Rocky”)Hrachovec(一位土木和设计工程师,将概念想法转化为可建造的设计),Katherine Lynch(一位水生生态学家和研究经理,获得了西雅图市的支持和资金),自然系统设计公司(一家工程咨询公司,做了详细的设计工作)、西雅图公共事业公司(资助了该项目和相关研究)和美国鱼类和野生动物服务公司(根据与城市的协议,提供了专家和设备)。
桑顿·克里克的新生活
桑顿河是一个城市水道,排水约29公里2;它包括两次达到的二阶支流,以便形成2.1km的主干,这些主干流入华盛顿湖。流域区域的发展大量发展,曾经森林的落地是现在的59%由不透水表面覆盖(例如,道路,人行道,建筑物等);花园和其他景观地区的大多数土地覆盖,虽然与原始森林相比,但在其排水特性时不受不透水,但在流量的特性下显着不同。与许多城市水道一样,该渠道已经严重设计,包括银行的矫直和硬化,强制通道,以及移除自然结构框架(例如,树木,洛杰斯)。溪流主要是雨水径流的导管,遭受低水质。洪水是一个一致的问题,附近的家庭和其他基础设施在恢复前几年严重淹没了多次。
多百万美元的恢复方案专注于小溪的两个部分,在2014年夏天进行建设。项目的传统恢复方面包括渠道扩大和洪泛平方的形成。建筑材料专注于木材和岩石结构,与自然环境密切模仿。
然而,Thornton Creek的Stream Restoration也通过包含专门设计用于恢复和增强低于过度区的创新设计的流雪板超越了传统的传统。低于过度区由河床和洪泛区下方的那些部分组成,这些部分由水饱和,至少部分地与流动沿着通道的地表水相互互换。正如Paul Bakke所解释:“这个地下世界,源自河流渠道的水通过砾石和沙粒谷物之间的空间渗透,表现着批判性重要的生态功能,包括冷却和清洁水,并为生物形成栖息地微生物到昆虫到少年鱼。尽管其生态重要性,但多重恢复很少是流恢复的明确目标。“
该项目的这一部分包括过度挖掘河道,然后用模拟天然河床材料的砾石混合物进行回填,最低深度为90cm,是项目前期河床厚度的6倍。该团队引入了特殊设计的跌落池结构,地下砾石延伸至2.4米,以增加潜流量,并增加水在河床中的循环时间。
长期生态恢复是在大型社会的明确支持下努力。
后建设
河流恢复项目是一个长期的过程,对该系统的施工后监测对于评估该方法的有效性非常重要。在桑顿溪,在修复河道上游约90米处发现了控制段。设计的有效性是通过观察地表水和河床温度来评估的,这些温度在2015年夏季(施工结束后一整年,考虑到整个冬季,河流适应了新的水力条件和泥沙负荷)和2017年10月之间进行了监测。并与项目前期条件相比较。在阳光充足的情况下,当暴露在阳光下的河水在下游流动时通常会变热,研究小组观察到高达1.5°C的冷却,没有遮荫,这归因于一个跌落池结构。地表水与河床的温度差平均为控制区温度差的1.5倍,是施工前温度差的4倍,表明地表与地下的水交换正在广泛加强。利用这种垂直温度梯度,发现垂直水流运动的速度比施工前的现场高出89倍,是爱达荷州一条原始河流测量的速度的17倍。对河床表层和次表层的砂含量进行重复测量,结果表明,没有出现恢复到预修复河床不透水状态的情况,这表明自然水力过程已经恢复,并保持了良好的河床状态。
Thornton Creek的项目也被其他研究人员调查了。一组使用染料示踪剂,以通过暴露池结构下面的过度区识别单个水途径。它们分析了利用质谱法进入和离开过度乳房区的化学水质差异,发现数百种有机化合物浓度的显着降低,包括与载体/道路来源有关的83个鉴定的化学污染物,以及Coho Salmon的死亡率,即使在仅花费30-180分钟的水中,越过3到500米的地下(Peter等,2019)。
其他调查人员研究了生物反应,并发现了对照和恢复渠道之间的复杂差异,包括增加的密度和高等无脊椎动物种群的密度和丰富性(Morley等,2021)。正如保罗·巴克解释的那样,“项目成功的一个关键标志是在建设后四年内观察Chinook Salmon产卵,只需四年。这些鱼在近期内存中没有产出来。“
传播这个词:鼓舞人心的纪录片
长期生态恢复是在大型社会的明确支持下努力。为此,对公众可见并可通知的恢复项目至关重要。希望Thornton Creek项目的可见性,并通过延长流恢复的重要性,将大大受益于强大的特征长度纪录片的主题。与自然的工程 - 改变气候可持续解决方案,2019年国际西雅图电影节和2019年国际吉隆坡Eco电影节(最佳纪录片的终结者)的官方选择,于2021年在线观看,在线释放。该电影专注于设计和建设设计流雪和洪泛区,以及性能结果。FOOLGOERS的反馈表明,观众越来越扩大了对所做的事情,为什么它已经完成,以及该项目的长期影响。
个人反应
是管道中的其他类似项目吗?自该项目完成以来,是否有邻近的房产经验丰富?
去冒这个险。