River engineering

kanavoitu virta (Sechler Run) Danvillessä, Pennsylvaniassa

kanavan pituuden lyhentäminen korvaamalla mutkittelevan radan suorat leikkaukset on ainoa keino joka tehokas lasku voidaan lisätä. Tämä merkitsee jonkin verran koko kanavan kapasiteetin menetystä, ja kun kyseessä on suuri joki, jonka virtaus on huomattava, on hyvin vaikea säilyttää suoraa katkaisua, koska virta on taipuvainen kuluttamaan penkereitä ja muodostamaan jälleen mutkikkaan kanavan. Vaikka katko säilyisi rantoja suojaamalla, se on omiaan tuottamaan muutosparvia ja nostamaan tulvakorkeutta uomassa juuri sen päätepisteen alapuolella. Jokiin on kuitenkin muodostunut suoria uomia, jos käytettävissä oleva lasku on poikkeuksellisen pieni, kuten alun perin merestä talteen otetuilla mailla, kuten Englannin Fenlandeilla, ja kun salaojitus on tämän vuoksi suuressa määrin keinotekoista. Koska näiden hedelmällisten, alavien maiden suojeleminen tulvavesiltä koetaan hyödylliseksi,on myös varattu muita suoria kanavia, joita kutsutaan suoalueiden viemäreiksi. Joen suunnan laajamittainenkin muuttaminen yhdistettynä sen kanavan laajentumiseen johtaa usein vain vähäiseen tulvavahinkojen vähenemiseen. Näin ollen tällaiset tulvat ovat oikeassa suhteessa menoihin vain silloin, kun merkittävä omaisuus (kuten kaupunki) on uhattuna. Lisäksi tällaiset tulvavedet saattavat onnistuessaankin yksinkertaisesti siirtää ongelman alavirtaan ja uhata jotakin muuta kaupunkia. Euroopan viimeaikaisiin tulvatöihin ovat kuuluneet luonnollisten tulvatasankojen ja mutkittelevien uomien ennallistaminen, jotta tulvavesi saadaan pidätettyä ja vapautettua hitaammin.

luonnollisten tai keinotekoisten esteiden (esim.puiden rungot, lohkareet ja sorakerrostumat) poistaminen joenpohjasta on yksinkertainen ja tehokas keino lisätä uomansa purkukapasiteettia. Tällaiset poistot alentavat näin ollen tulvien korkeutta yläjuoksulla. Jokainen virtauksen este suhteessa sen laajuuteen nostaa joen pinnan sen yläpuolelle niin, että syntyy ylimääräinen keinotekoinen lasku, joka on tarpeen virtauksen kuljettamiseksi rajoitetun kanavan läpi, jolloin käytettävissä oleva kokonaispudotus vähenee.

ihmisen toiminta muuttaa joskus tahattomasti joen kulkua tai ominaisuuksia, esimerkiksi ottamalla käyttöön esteitä, kuten kaivosjätteitä, myllyjen sulkuportteja, kalanpyydyksiä, siltojen kohtuuttoman leveitä laitureita ja umpipuroja. Virtaamia haittaamalla nämä toimenpiteet voivat nostaa tulvakorkeutta yläjuoksulle. Jokien hoitoa koskeviin säännöksiin voi sisältyä tiukkoja saastumista koskevia kieltoja, sulkuväylien laajentamista ja niiden porttien pakollista korottamista tulvien varalta, lehtien ja kelluvien roskien usein tukkimien kalanpyydysten poistamista, siltalaitureiden lukumäärän ja leveyden vähentämistä, kun ne rakennetaan uudelleen, sekä siirrettävien sulkuväylien korvaamista kiinteillä sulkuväylillä.

asentamalla mittarit melko suureen jokeen ja sen sivujokiin sopiviin kohtiin ja pitämällä jonkin aikaa jatkuvaa kirjaa veden korkeuksista eri mittausasemilla, voidaan varmistaa tulvien nousu eri sivujokien kohdalla, ajanjaksot, jotka kuluvat pääjoella määrättyihin asemiin asti, sekä niiden vaikutus tulvien korkeuteen näillä paikoilla. Näiden muistiinmerkintöjen avulla ja tarkkailemalla tietyn tulvan maksiminousun aikoja ja korkeuksia eri sivujokien asemilla voidaan vedenpaisumuksen tulon ajankohta ja korkeus millä tahansa pääjoen asemalla ennustaa huomattavan tarkasti kaksi tai useampia päiviä etukäteen. Välittämällä nämä tiedot suuresta tulvasta joen alajuoksulla oleville paikoille weir-vartijat voivat avata siirrettävät weirit täysin etukäteen, jotta tulva pääsisi kulkemaan, ja rantavallien asukkaat saavat ajoissa varoituksen uhkaavasta tulvasta.

Jos osa Jokivarren kaupungista sijaitsee tulvakorkeuden ylärajan alapuolella tai jos on tärkeää suojella joen viereistä maata tulvavesiltä, joen ylivuotoalue on ohjattava tulvapatoon tai rajoitettava molemmin puolin jatkuviin pengerryksiin. Kun nämä pengerrykset sijoitetaan jonkin verran taaksepäin joen uoman reunasta, saadaan laaja tulvaväylä joen purkamiseksi heti, kun se ylittää penkereensä, jättäen luonnollinen uoma muuttumattomana tavalliselle virtaukselle. Matalat pengerrykset saattavat riittää, kun niityiltä joudutaan sulkemaan pois vain Poikkeukselliset kesätulvat. Silloin tällöin pengerryksiä nostetaan niin korkealle, että tulvat säilyvät useimpina vuosina, samalla kun varaudutaan harvinaisten, poikkeuksellisen suurien tulvien pelastumiseen pengerrysten erityisissä paikoissa, joissa varaudutaan tulvavirran huuhtoutumiseen ja viereisen maan tulvimiseen, mikä on vähiten vahingollista. Näin vältetään pengerrysten kallistuminen harvinaisen tulvatason yläpuolelle, samoin kuin vaara, että poikkeuksellisen suuri tulvien nousu ja nopea virtaus aiheuttaisivat tulvareikiä rantapenkereillä tuhoisin seurauksin.

EffectsEdit

vakavin vastalause jatkuvien, korkeiden pengerrysten muodostumiselle jokien varsille, jotka laskevat huomattavia määriä detrituksia, erityisesti lähellä paikkaa, jossa niiden lasku on äkillisesti vähentynyt laskemalla vuorenrinteiltä alluviaalitasangoille, on se vaara, että niiden pengerrys nousee, mikä nostaa tulvakorkeutta ja edellyttää pengerrysten korottamista tulvien estämiseksi. Vuosina 1874 ja 1901 otetut Po-joen pituussuuntaiset osuudet osoittavat, että sen pohja kohosi merkittävästi tänä aikana Ticinon yhtymäkohdasta caranellan alapuolelle, huolimatta siitä, että Rushin aiheuttama sedimentti puhdistui murtumien kautta. Siksi pengerrysten valmistuminen ja niiden korottaminen vain pahentaisivat lopulta niiden tulvien aiheuttamia vahinkoja, joita niillä on pyritty ehkäisemään, sillä tulvien paon nousevasta joesta on tapahduttava ennemmin tai myöhemmin.

Isossa-Britanniassa 2000-luvun vaihteessa sattuneiden asuinkiinteistöjen tulvaongelmien syyksi on arveltu puutteellista suunnittelutarkastusta, joka on mahdollistanut tulvatasankojen kehittämisen. Tämä altistaa tulvatasangolla olevat kiinteistöt tulville, ja betonin korvaaminen luonnollisissa kerrostumissa nopeuttaa veden valumista, mikä lisää tulvavaaraa alajuoksulla. Yhdysvaltain Keskilännessä ja Yhdysvaltain eteläosissa tätä toimenpidettä kutsutaan kanavoinniksi. Suuri osa siitä tehtiin Yhdysvaltain armeijan Insinöörijoukkojen suojeluksessa tai yleisessä ohjauksessa. Yksi voimakkaimmin kanavoiduista alueista Yhdysvalloissa on Länsi-Tennessee, jossa kaikki suuret virrat yhtä poikkeusta (Hatchie-joki) lukuun ottamatta on kanavoitu osittain tai kokonaan.

Educesedit

kanavointi virta voidaan toteuttaa useista syistä. Yksi on tehdä purosta sopivampi navigointiin tai suurempien syvävetoisten alusten navigointiin. Toinen keino on rajoittaa vesi tietylle alueelle joen luonnollisilla pohjamailla, niin että suurin osa näistä maista voidaan käyttää maanviljelyyn. Kolmas syy on tulvien torjunta, jonka ideana on antaa joelle riittävän suuri ja syvä kanava, jotta tulvat näiden rajojen yli olisivat vähäiset tai olemattomat ainakin rutiininomaisesti. Yksi merkittävä syy on vähentää luonnollista eroosiota; kun luonnollinen vesiväylä kaartaa edestakaisin, se tavallisesti tallettaa hiekkaa ja soraa kulmien sisäpuolelle, missä vesi virtaa hitaasti, ja leikkaa hiekkaa, soraa, pohjamaata ja arvokasta pintamaata ulkokulmista, joissa se virtaa nopeasti suunnanmuutoksen vuoksi. Toisin kuin hiekka ja sora, rapautunut pintamaa ei pääse kerrostumaan joen seuraavan kulman sisäpuolelle. Se vain huuhtoutuu pois.

heikennyksiä

Kanavoitumisella on useita ennustettavia ja kielteisiä vaikutuksia. Yksi niistä on kosteikkojen häviäminen. Kosteikot ovat erinomainen elinympäristö monille villieläimille, ja ne toimivat myös ”suodattimina” suurelle osalle maailman pintavesistä. Toinen on se, että kanavoidut purot suoristetaan lähes poikkeuksetta. Syyksi kosteikkojen häviämiseen on mainittu esimerkiksi Floridan Kissimmee-joen kanavoituminen. Tämä oikaisu saa purot virtaamaan nopeammin, mikä voi joissakin tapauksissa lisätä huomattavasti maaperän eroosiota. Se voi myös lisätä tulvia alajuoksulla kanavoidulta alueelta, koska normaalia nopeammin kulkevat suuremmat vesimäärät voivat saavuttaa kuristuspisteitä lyhyemmän ajan kuluessa kuin ne muutoin saavuttaisivat, jolloin yhdellä alueella tapahtuva tulvien torjunta vaikuttaisi nettovaikutuksellaan suuresti paheneviin tulviin toisella alueella. Lisäksi tutkimukset ovat osoittaneet, että purojen kanavointi johtaa jokien kalakantojen pienenemiseen.:3-1FF

vuonna 1971 tehdyssä tutkimuksessa Charitonjoesta Pohjois-Missourissa Yhdysvalloissa havaittiin, että joen kanavoidussa osassa oli vain 13 kalalajia, kun taas joen luonnollisessa osassa oli 21 kalalajia. Joen ruopatuissa osissa pyydettyjen kalojen biomassa oli 80 prosenttia pienempi kuin saman puron luonnollisissa osissa. Kalojen monimuotoisuuden ja runsauden häviämisen arvellaan johtuvan elinympäristön pienenemisestä, rantojen ja altaiden häviämisestä, virtojen korkeuksien ja veden lämpötilan suuremmasta vaihtelusta sekä kasvualustojen vaihtelusta. Ruopatun puron palautumisnopeus on erittäin hidas, sillä monissa puroissa ei ole havaittavissa merkittävää elpymistä 30-40 vuoden kuluttua kanavointipäivästä.

Yhdysvaltain nykypolitiikka edit

edellä mainituista syistä Streamin kanavointia on viime vuosina rajoitettu huomattavasti Yhdysvalloissa., ja joissakin tapauksissa jopa osittain päinvastainen. Vuonna 1990 Yhdysvaltain hallitus julkaisi ”ei kosteikkojen nettotappiota” – politiikan, jonka mukaan virtojen kanavointihanke yhdessä paikassa on korvattava luomalla uusia kosteikkoja toisessa paikassa, prosessi, joka tunnetaan nimellä ”lieventäminen.”

suurin tämän politiikan toimeenpanoon osallistuva taho on sama armeijan Insinöörijoukko, joka monien vuosien ajan oli laajamittaisen kanavoinnin ensisijainen edistäjä. Usein niissä tapauksissa, joissa kanavointi on sallittua, uuden kanavan uomaan saatetaan asentaa lohkareita niin, että veden nopeus hidastuu, ja kanavat voivat olla myös tarkoituksella käyristettyjä. Vuonna 1990 Yhdysvaltain kongressi antoi Army Corpsille erityisen valtuutuksen sisällyttää ympäristönsuojelu tehtäväänsä, ja vuonna 1996 se valtuutti joukot ryhtymään restaurointihankkeisiin. Yhdysvaltain Clean Water Act säätelee tiettyjä kanavoinnin näkökohtia vaatimalla liittovaltion ulkopuolisilta tahoilta (eli osavaltioilta ja paikallishallinnoilta, yksityisiltä tahoilta) lupia ruoppaus-ja täyttötoimintaan. Luvat myöntää armeijakunta, johon EPA osallistuu.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.