ニューオーリンズを襲った壊滅的な洪水は、エンジニアたちがずっと以前から予測していたことは、皆さんもご存知でしょう。しかし、8月29日にルイジアナ州に上陸した当時カテゴリー4のサイクロン「カトリーナ」が最悪のシナリオではなかったことに、皆さんは気づいていないかもしれません。最悪のシナリオは、カテゴリー5のハリケーンが直撃し、高潮が市の堤防を越え、ニューオーリンズを数分で水没させることでした。避難命令を無視した者は皆、溺死するでしょう。
ニューオーリンズは堤防だけでは対応できないほどの防御力を必要としている。しかしルイジアナ州では、包括的な洪水対策計画が繰り返し拒否されてきた。生態系への影響を懸念する環境保護論者、生計を危ぶむ漁師、競合する提案で行き詰まる技術者、そして費用が高すぎるとして計画を却下する行政当局などだ。
カトリーナはすべてを変えた。どんなに費用がかさみ、突飛な案であっても、あらゆる案が再び検討対象となった。結局、当局は応急処置的な対応を選ぶかもしれない。しかし、そうすべきではない。古い堤防を継ぎ接ぎだけで補修するのは、米国国境警備隊に本格的な軍事侵攻の阻止を依頼するのと同じだ。
ニューオーリンズを守るには、連携して機能する多様な技術が必要です。世界中の専門家の意見を伺い、カテゴリー5の強度の防衛を実現できる5つの革新的なソリューションを特定しました。このシステムの実現には、ニューオーリンズとその沿岸地域の大部分を根本から再構築する必要がありますが、その見返りとして、他のどの都市よりも自然の猛威に対して防御力の高い都市が実現します。これが、ニューオーリンズを守るための私たちのビジョンです。
海の門
巨大な空気壁で高潮を阻止
歴史
カトリーナの強風に煽られた波は、ポンチャートレイン湖の水が水深2.4メートル下にある市内に流れ込むのを防ぐために設計された堤防を弱めました。約580億ガロン（湖の容積の約3%に相当）の水が市内の4分の3以上を浸水させました。
1960年代以降、技術者たちはハリケーン発生時に閉鎖し、高潮が湖に逆流するのを防ぐ水門の設置を検討してきました。しかし、水門が海洋生物や栄養塩類の潮汐による移動を妨げるのではないかという懸念から、この構想は1977年に撤回されました。
同様の水門は既にオランダとイギリスを北海の激しい嵐や高潮から守っており、ヴェネツィアでも建設中だ。ニューオーリンズと同様に、ヴェネツィアも海面下、ゆっくりと沈下するラグーンの中にある。2011年までに、ヴェネツィアの技術者たちは、ラグーンとアドリア海を隔てる3つの入り江に、78基の鋼鉄とコンクリート製の防壁を設置する予定だ。防壁の総延長は約1マイル（約1.6キロメートル）で、ニューオーリンズとメキシコ湾を隔てるのに必要な距離よりも長い。「ヴェネツィアで現在建設しているものと同様の解決策をニューオーリンズにも構築できると思います」と、プロジェクトのマネージングエンジニアであるマリア・テレサ・ブロット氏は語る。
スペック
ポンチャートレイン湖とメキシコ湾を結ぶ2つの狭い水路、リゴレッツとシェフ・メントゥール・パスには、それぞれ巨大な海門が一列に並ぶ予定だ。晴天時には、全長約900メートルの中空の海門に水が満たされる。海底に面一に設置されるため、海洋生物や潮汐の影響を受けない。
嵐が接近すると、コンプレッサーポンプがゲート内の密閉されたチャンバーに空気を送り込み、ゲートを浮力状態にします。各ヒンジゲートの片側は海底のコンクリート基礎に固定され、反対側は水面上に浮かび上がります。
ベニス・プロジェクトの主任設計者、アルベルト・スコッティ氏は、同施設の海水門は最大16フィート（約4.8メートル）の波にも耐えられると述べている。カテゴリー5の嵐を防ぐには、ルイジアナ州の海水門を時速160マイル（約260キロ）以上の風にも耐えられるよう強化する必要がある。また、ベニスの海水門よりも高くする必要もある。「ハリケーン・カトリーナでは、場所によっては高さ27フィート（約8メートル）の高潮が発生したことが分かっています」と、米陸軍工兵隊ニューオーリンズ地区の広報担当官、スーザン・ジャクソン氏は述べている。
課題
ハードルはコストであり、その額は5億ドルから10億ドル以上に及ぶと見積もられている。
ステータス
陸軍工兵隊の技術者はいくつかのコンセプトを評価している。ハリケーン対策の予備的な推奨事項
初夏までに予定されています。
人工湿地
嵐に対する自然の防壁を早急に回復しましょう!
歴史
広大な湿地帯はニューオーリンズを外洋から守っていますが、30分ごとに1エーカーのペースで縮小しています。1930年以降、1,500平方マイル以上が消失しました。2050年までには、現在湿地帯に守られている内陸の海岸線の3分の1が外洋にさらされることになります。
責任の大部分は石油・ガス産業にあります。開発業者は、石油・ガス資源へのアクセスと航行可能な水路の確保を目的として、脆弱な湿地帯に少なくとも9,000マイル（約14,000キロメートル）の運河を浚渫しました。これらの運河は潮汐によって海水を内陸に導き、浅い淡水に適応した湿地植物を水没させています。
ルイジアナ州天然資源局、米国陸軍工兵隊、米国環境保護庁、そして州および連邦政府機関は、140億ドル規模の30カ年湿地再生計画「コースト2050」で、湿地の破壊を食い止めることを目指している。成功の鍵となるのは、ミシシッピ川の堆積物を巨大なパイプラインで周辺の湿地や沼地に送り込むことだ。数十年かけて埋め立て、在来植物の拡散を促進する。しかし短期的には、生物学者たちがより塩分が多く深い水に適応できる湿地植物を特定している。これまでのところ、これらの植物で被害地域を再生させる取り組みは遅々として進んでいない。湿地再生の典型的な方法は、草や木を手で植えることであり、これは面倒で費用のかかる作業だからだ。
ルイジアナ州立大学農業センターの遺伝学者、ヘリー・ウトモ氏は、もっと良いアイデアを思いつきました。湿地の草を遺伝子操作で改良し、深浅や塩分、淡水など、ほぼあらゆる環境で生育できるようにするのです。この実験用の草は、農薬散布機で空中投下された後、すぐに発芽する丈夫な種子を生産します。もう手植えは不要です。
スペック
ウトモ氏と彼の研究チームは、過去6年間、3/4エーカーの試験区で13種類のコードグラスとカリフォルニアブルーグラスを品種改良してきました。また、研究室では、進化するイネ科植物のDNAに組み込むことができる耐塩性遺伝子の特定にも取り組んでいます。
2月、ウトモ氏はルイジアナ州の湿地帯に、改良種子を100ポンド（約45kg）散布する初の大規模圃場試験を実施する予定だ。より大規模に実施すれば、この種の復元は1エーカーあたりわずか10ドルで済む可能性がある。手植えの場合、通常は1エーカーあたり3,500ドル以上の費用がかかる。
課題
試験がうまくいったとしても、破壊されたすべてのものを再建するにはまだ数十年かかるだろう。「しかし、少なくとも一部の地域は非常に迅速に復旧できるでしょう」とウトモ氏は言う。「現在の損失速度を考えると、復興を加速させるために何らかの対策を講じなければなりません。」
ステータス
ウトモ氏は、本格的な種子生産作物を開発し、湿地の復元を本格的に始めるにはさらに2～3年かかるだろうと述べている。
メガ配管
都市を乾燥状態に保つために地下システムを構築する
歴史
カトリーナが上陸した直後、ロバート・ビーはエンジニアによる臨時チームを編成し、ニューオーリンズに向かった。カリフォルニア大学バークレー校の土木環境工学教授であるビーは、カトリーナの被害状況を調査するため、アメリカ陸軍工兵隊からルイジアナ州に招かれていた。彼がすぐに直面した問題の一つは、洪水に見舞われた低地の街から水を排出するという難題だった。彼は、その一因としてニューオーリンズを縦横に走る開水路を挙げている。嵐の際には、運河が氾濫したり、完全に決壊したりして、数百万ガロンもの水が周辺地域に流れ出す可能性がある。そうなると、水は行き場を失う。
スペック
ビー氏は、運河を撤去し、ボックスド・カルバートと呼ばれる地下コンクリート水路に置き換え、洪水を街の外に排出する巨大な配管システムを構築することを提言している。数フィートの地被植物の下に埋設されるこのカルバートは、高さ10フィート（約3メートル）、幅20フィート（約6メートル）以上になる予定だ。
「今の運河は、近隣地域に水が溢れかえる動脈なんです」とビーは言う。「埋め立てて、その上に素敵な公園を作り、その下に排水システムを作るべきです。シャワーの配管みたいなものになるでしょう。」
しかし、ニューオーリンズは海面より低いため、重力に頼って水を丘の上まで運び、ポンチャートレイン湖に戻すことはできません。そこでビーは、装甲付きのディーゼル駆動で、高台に設置された、嵐にも耐えうる頑丈なポンプ一式を提案します。そうすれば、母なる自然の猛威に翻弄されても稼働し続けることができます。
課題
技術は単純だが、運河を暗渠にするには
ビー氏の推計によると、運河1マイルあたり約100万ドルの費用がかかる大規模な工事となる。（市内の3つの主要運河、17番街運河、ロンドン運河、オーリンズ運河とその支流は約50マイルに及び、工業用水路はさらに50マイルに及ぶ。）
ステータス
ニューオーリンズ視察後、ビー氏は「今、私たちは何をすべきか？」と題する白書を起草し、暗渠化計画の概要を示した。少なくとも、市内の主要3つの運河は囲い込むべきだと彼は主張した。しかし、当局は何も約束していない。
コミュニティヘイブン
洪水が狭い地域に限定されるように都市をいくつかのセクションに分割する
歴史
潜水艦や航空母艦は多くの区画に分かれています。もし一つの区画から水が漏れ始めた場合、乗組員は船全体が沈没する前にハッチを密閉し、浸水した区画を隔離することができます。ルイジアナ水資源研究所の元所長で、現在は元土木工学教授のジョセフ・スハイダ氏は、この戦略はニューオーリンズの新しい堤防システムに容易に組み込むことができると述べています。現在のシステムでは、「堤防が決壊した場合、内部の水管理は不可能です」と彼は言います。
スペック
スハイダ氏の解決策は、ニューオーリンズを「コミュニティ・ヘイブン」と呼ぶ場所に分割する、強化された防潮堤の連結ネットワークを構築することだ。「市内には自然の地形的な尾根があり、それらを連結したり細分化したりすることで、街を区画化することができます」と彼は説明する。「そうすれば、一箇所で漏水や決壊が発生しても、水を閉じ込めることができます。」
コミュニティヘイブンの防潮堤は、既存の土堤防よりも目立たなくなります。土堤は、高さ1フィートを支えるのに約90センチの幅が必要です。街を仕切る防潮堤は、高速道路の両側に敷設されている細いコンクリート製の防音壁のような形状になります。一般道路は鋼鉄製の水門を通過することになります。
高潮がポンチャートレイン湖沿いの土手堤防を突破した場合、水門は自動的に閉鎖され、市内の南側への浸水を防ぐ。スハイダ氏は、病院、発電所、避難所、警察署、消防署、その他の重要な建物を二重の防潮堤で囲むことを提案している。「たとえ市街地が洪水に見舞われても、重要な施設が損なわれないようにする必要があります」と彼は言う。
スハイダ氏は、防潮堤ネットワークの建設費用を10億ドル未満と見積もっており、2～3年で完成させることも可能だと述べている。「ニューオーリンズ内部の地形の一部を繋げれば、すぐに洪水対策を施すことができます」と彼は言う。
課題
最も魅力的な防潮堤であっても、光や眺望を遮り、孤立した地域を作り上げることで、ニューオーリンズの性格を変えてしまうだろう。
ステータス
ルイジアナ州に拠点を置くヘスコ社
バスティオン社は、長さ15フィート（約4.5メートル）の製氷皿のような「コンサーテイナー」と呼ばれる製品を設計しました。土や砂を入れてレゴのように積み重ねることができます。ポンチャートレイン湖沿いに設置されたコンサーテイナーで作られた壁は、ハリケーン・カトリーナの被害を免れました。しかし、今のところ、近隣地域を囲い込み保護するために同様の壁を建設する公式の計画はありません。
水陸両用住宅
他の洪水対策が機能しなくなった場合に、救命いかだとして家を安全に持ち上げる基礎を構築する
歴史
オランダの納税者は海水流入を防ぐために80億ドル以上を費やしてきたが、その防御体制は万全ではない。エンジニアたちは、予備として、洪水から身を守るために高所に設置された住宅や事業所の実験を行っている。マースボンメルの町では、建設会社デュラ・フェルメールが現在、34の「水陸両用住宅」からなる試作住宅街を完成させている。
洪水の上に浮かぶように設計された「家」。「オランダ人は長年水と闘ってきました」と、同社の広報担当者ディック・ファン・グースウィリゲン氏は語る。「ですから、私たちはそれを脅威と見なすのではなく、水を中心としたインフラと環境を作ろうと決めたのです。」このコンセプトは、他のメカニズムが機能すれば、ニューオーリンズで最も脆弱な地域、つまり堤防に最も近い地域や海面下に位置する地域を守るために機能する可能性があります。
街を濡れから守ることができなかった。
スペック
マースボンメルでは、35万ドルの住宅それぞれが、地下室と救命いかだの両方の役割を果たすコンクリートの基礎にボルトで固定されています。陸上では、防水基礎は一連の鋼鉄柱の上に載っています。洪水が家の土台に達すると、家は柱から上昇し始め、必要な場合は最大18フィートになります。家が流されるのを防ぐため、2本のより高い係留柱が家に取り付けられたスリーブに通されています。これにより、浮力のある構造物は、マリーナの浮き桟橋が満潮と干潮でシーソーのように上下に洪水に合わせて緩やかに上下します。柔軟なユーティリティ導管が、嵐の間、ガスや配管の接続と電気を保護します。「家は必ずしもハリケーンに耐えられるわけではありません」とファン・ホース＝ウィリゲンは言います。堤防と海門[58ページを参照]は、それでも高潮の衝撃を吸収する必要があります。 「しかし、カトリーナ後のニューオーリンズの洪水でも[住宅]は機能しただろう。」
最終的には、街区全体を巨大なはしけ船の上に建設できるようになる。晴天時には、はしけ船は陸地に埋め込まれたケーシングの中に停泊し、洪水が押し寄せて街の一部が浮かび上がるまで、ほとんど目立たない。ニューオーリンズで最も洪水が発生しやすい地域では、技術者たちが堤防を撤去するかもしれない。この新たに形成されたウォーターフロント地区には、浮かぶはしけ船の上に街区全体が築かれることになる。
課題
カトリーナによって倒壊した約5万戸の住宅を水上構造物に改修するには180億ドルの費用がかかり、これは従来の住宅再建費用のほぼ2倍に相当します。しかし、街のほんの一部、例えばショッピング街、公園、ウォーターフロントのアトラクションなどをオランダのシステムを模倣することで、将来の水陸両用住宅街への国民の支持を集めることができるかもしれません。
ステータス
現時点では、ニューオーリンズの当局は水陸両用住宅を再建計画に組み入れることを検討していない。しかし、オランダの実験住宅が次の洪水を無傷で乗り越えれば、状況は変わるかもしれない。
