Кратковременные наводнения в результате сильных ураганов создают серьезную транспортную проблему в городах США. Эта проблема, которая, как ожидается, обострится в течение следующего столетия в связи с нашим глобальным климатическим кризисом, часто наиболее серьезна для уязвимых групп населения, включая районы с низким доходом и меньшинства. В последнем отчете Национального института транспорта и сообществ (NITC) под руководством Кортни Кроссон из Университета Аризоны (UA) продвигаются национальные методы исследования для оценки уязвимости к наводнениям и определения приоритетов инвестиций в улучшение транспорта, чтобы гарантировать, что ни одно сообщество не останется в затруднительном положении, когда происходит следующее наводнение.
Кроссон и его коллеги-исследователи Даоцин Тонг (Университет штата Аризона) и Йинань Чжан (UA) провели оценку уязвимости к наводнениям мультимодальной транспортной системы города Тусон, штат Аризона, в районах с низким доходом и меньшинствами. Они определили для Тусона приоритетные места для инвестиций в улучшения, направленные на смягчение последствий затопления городской транспортной системы, и в настоящее время работают с городскими и региональными агентствами над внедрением этих выводов. Этот проект также служит доказательством концепции продвижения национальных методов исследования, направленных на снижение воздействия хронических наводнений на мобильность.
ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕЛЕНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ В РАЙОНАХ С НИЗКИМ ДОХОДОМ
Зеленая инфраструктура - это растущая городская тенденция, при которой ливневые стоки регулируются за счет расширения водопроницаемых участков естественной растительности по всему городу. Этот подход к управлению водными ресурсами предназначен для защиты, восстановления или имитации естественного водного цикла. Исследовательская группа Кроссона обнаружила, что создание всеобъемлющей зеленой инфраструктуры в масштабах района на полосе отчуждения эффективно для увеличения мультимодального доступа в умеренных условиях наводнения.
Это решение для зеленой инфраструктуры не решает проблем мобильности, возникающих в результате сильных наводнений. Вместо того, чтобы муниципалитеты выбирали районы с наибольшим количеством наводнений или с наибольшим количеством жалоб жителей, средства на зеленую инфраструктуру следует инвестировать в районы с низким доходом, подверженные умеренным наводнениям, чтобы добиться максимального улучшения мультимодального доступа.
Из изученных районов 93% были частью переписных участков со средним доходом домохозяйства ниже среднего по Тусону. Исследователи намеренно сосредоточили внимание на районах с низким доходом, поскольку слишком часто люди, живущие в этих районах, больше всего страдают от последствий стихийных бедствий. Предыдущие исследования в этой области в значительной степени были сосредоточены на уязвимости только транспортной инфраструктуры, в значительной степени игнорируя людей в сообществах. В рамках проекта NITC, финансируемого в 2020 году, будет разработана новая методология, учитывающая социально-экономическую уязвимость населения при оценке уязвимости транспортной инфраструктуры городов и регионов, сталкивающихся с опасностями.
МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ УЯЗВИМОСТИ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ К НАВОДНЕНИЯМ
Этап первый - оценка условий наводнения в районах с низким доходом. пять лет) с использованием программного обеспечения для моделирования наводнений FLO-2D и цифровой модели рельефа, построенной с использованием данных LiDAR. Этот гидрологический анализ был выполнен как в масштабе города, так и с разрешением сетки 20 футов.
Этап второй - Определение приоритетов мультимодальных перевозок: Затем команда проанализировала уязвимость местного транспорта. Используя результаты своей модели наводнения, они рассмотрели общую производительность транспортной системы в трех режимах (автомобиль, велосипед и общественный транспорт). Данные подсчета транспортных средств, подсчета велосипедов и количества пассажиров на автобусных остановках за последние 10 лет были использованы для определения десяти наиболее приоритетных мест для смягчения последствий наводнений на основе того, где использование каждого из трех видов транспорта было максимальным.
Этап 3. Анализ сценариев «зеленой» инфраструктуры. Наконец, они взяли десять лучших участков для каждого из трех видов транспорта и выполнили анализ тридцати сценариев «зеленой» инфраструктуры. Они хотели увидеть изменение доступности транспортной сети после тех же условий наводнения, но с комплексной зеленой инфраструктурой в масштабе района. Для этого они использовали ArcGIS Hydrology Analysis, чтобы найти «точки стока» или места, где вода вытекает из области. Затем они изменили свою модель, включив в нее придорожные бассейны (в соответствии со стандартами проектирования NACTO и округа Пима), чтобы контролировать этот поток.
Основываясь на результатах этой модели, исследователи определили пять ключевых приоритетов производительности при проектировании зеленой инфраструктуры.
ПЯТЬ КЛЮЧЕВЫХ ПРИОРИТЕТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗЕЛЕНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ДЛЯ МАКСИМАЛЬНОЙ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ ДОСТУПНОСТИ
Эти пять принципов могут использоваться транспортными планировщиками и инженерами, гидрологами, менеджерами по наводнениям и городскими дизайнерами при подходе и оценке проектных площадок и инвестиций, чтобы максимизировать влияние на повышение мультимодальной доступности.
Приоритизировать меры по смягчению последствий в верхнем течении. В тридцати сценариях приоритетные сегменты с наиболее улучшенным транспортным доступом находились в районах, в которых были приняты существенные меры по смягчению последствий в верхнем течении. Это говорит о том, что зеленая инфраструктура должна быть реализована не только в непосредственной близости от приоритетных транзитных зон, но и (что иногда более важно) выше по течению от приоритетного сегмента.
Приоритет умеренного наводнения. В тридцати сценариях наибольшее воздействие на улучшение транспортной доступности было в районах, подвергшихся умеренному наводнению, по сравнению с районами сильного наводнения. Часто муниципалитеты и транспортные агентства заинтересованы в размещении объектов зеленой инфраструктуры на полосах отвода, прилегающих к районам, где существует наибольшая опасность наводнений и наибольшее количество жалоб жителей. Но чтобы помочь в случае экстремальных наводнений, необходимо реализовать более крупные проекты (такие как подземные ливневые трубы или большие бассейны) в сочетании с меньшими инвестициями. Когда бюджет ограничен инвестициями в масштабе района, чтобы наглядно продемонстрировать влияние на снижение наводнений и повышение доступности мультимодальной сети, лучшими кандидатами являются умеренно затопляемые участки.
Приоритизация преимуществ сети. При выборе площадок для проекта очень важно учитывать преимущества сети, которые могут быть достигнуты за счет концентрации зеленой инфраструктуры в пределах области. Решая проблему затопления на одном участке улицы или тротуара, можно решить и другие проблемы, связанные с затоплением ниже по течению.
Уделите приоритетное внимание крупным полосам отвода. На тридцати участках и сегментах наибольшее воздействие часто оказывалось, когда имелось значительное количество полос отвода, доступных для реализации зеленой инфраструктуры. Принимая во внимание другие принципы проектирования, площадь (и соответствующий объем) доступной полосы отчуждения может иметь большое значение для общего успеха в уменьшении наводнений.
Уделите приоритетное внимание местам для пешеходов. Наибольшее влияние зеленой инфраструктуры на доступность оказал пешеходный доступ к автобусным остановкам. Ширина этих обозначенных областей для смягчения последствий была меньше в случаях пешеходов по сравнению с велосипедами и автомобилями. Выступая в качестве буфера между проезжей частью и пешеходными зонами, зеленая инфраструктура наиболее успешно способствовала расширению доступа.
ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ БУДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРАКТИК
Исследование предполагает прямые результаты будущих решений по планированию, принимаемых Департаментом транспорта города Тусон, Службой водоснабжения, планирования и развития Тусона и Региональным округом по борьбе с наводнениями округа Пима (RFCD). Исследователи NITC по этому проекту встретились с директором Департамента транспорта Тусона и RFCD, и руководство обоих агентств выразило большой интерес к результатам исследования для предстоящего принятия решений о выделении средств на зеленую инфраструктуру для смягчения последствий наводнений на дорогах.
Это исследование может служить доказательством концепции более крупного долгосрочного проекта по совершенствованию национальных методов исследования для снижения воздействия хронических наводнений на мультимодальную транспортную сеть. Будущие исследования должны оценивать воздействие по времени (а не просто подсчитывать пиковые события) и работать над оптимизацией внедрения зеленой инфраструктуры с учетом множества преимуществ для нескольких видов транспорта (а не отдельных видов транспорта).
Систематически отдавая приоритет этим проектам в полосе отчуждения, города могут двигаться в направлении повышения доступности транспортной сети и увеличения справедливости.
Национальный институт транспорта и сообществ (NITC) является одним из семи национальных университетских транспортных центров Министерства транспорта США. NITC - это программа Центра транспортных исследований и образования (TREC) Портлендского государственного университета. В это исследовательское партнерство под руководством PSU также входят Орегонский технологический институт, Аризонский университет, Орегонский университет, Техасский университет в Арлингтоне и Университет Юты. Мы преследуем нашу тему - повышение мобильности людей и товаров для создания сильных сообществ - посредством исследований, образования и передачи технологий.