沿海城市对于潮汐洪水有着隐藏的脆弱性——完全是由人类造成的

几个世纪前，世界各地的河口栖息着大量鸟类，鱼群汹涌，它们的沼泽地和无尽的河道融入灰蓝色的地平线。

快进到今天，在诸如 纽约港, 旧金山湾 和 迈阿密的比斯坎湾 – 河流与大海交汇的地区 – 80% 至 90% 的栖息地已被建成。

结果是 环境崩溃 河口栖息地和 缓冲区丧失 这有助于保护城市免受风暴潮和海平面上升的影响。但损害不仅仅是陆地上可见的。

在许多剩余水道的表面之下，另一种形式的城市化正在慢慢增加海岸线对极端风暴和海平面上升的脆弱性：大量的疏浚和工程项目 运输渠道的深度增加了一倍以上 自19世纪以来。

其中一些海洋高速公路 启用大型集装箱船, ，吃水深度为水线以下 50 英尺，长度近四分之一英里，可滑入以前的浅水区域。新泽西州的纽瓦克湾就是一个例子，它的面积只有 1840 年代深 10 英尺（3 米） 但今天深 50 英尺（15 米）。

疏浚深河道的一个结果是，每次潮汐或风暴时，水也更容易进出河口。在这些疏浚的渠道中， 自然流动阻力 减少了由粗糙且浅的通道底部造成的影响。摩擦力较小，这可能会导致 更大的高潮和风暴潮.

作为 海岸工程师和海洋学家, ， 我们 研究沿海海洋物理 和风暴潮。如果人们愿意接受一些权衡，“河口城市化”造成的问题是有解决办法的。

疏浚的意外副作用

疏浚的影响在日常潮汐中最为明显， 在过去的一个世纪里变得更大 正如我们的研究表明，许多河口的洪水泛滥，许多城市的洪水滋扰加剧。

潮差——高潮和低潮之间的平均变化——有 在多个河口翻倍，在其他河口发生显着变化. 。因此，高潮水位的上升速度往往快于海平面的上升速度，从而加剧了其后果。

这些较大潮汐的最常见罪魁祸首是河口城市化。

例如，在迈阿密，潮差几乎翻了一番， 主要贡献者是建筑和疏浚 始于 20 世纪初，一条近 50 英尺深（15 米）、500 英尺宽（150 米）的港口入口航道。

今天，纽约市皇后区南部的一些社区每年都会发生 15 次小型潮汐洪水。计算机模型显示，这些洪水的造成程度大致相同 海平面上升 和景观改变，包括 疏浚和湿地围垦 填充湿地以建设工业场地、机场和社区的项目。

证据和计算机模型表明，任何影响的飓风风暴潮 纽约市的部分地区, 杰克逊维尔, 威尔明顿, 费城, 佛罗里达州东南部 和 路易斯安那州西南部, 除其他地点外，由于河口城市化，可能会产生更高的水位，从而可能对未受保护的地区造成更大的损害。

这些成本基本上没有引起人们的注意，因为过去 150 年里，变化是逐渐发生的。但随着海平面上升和风暴加剧，洪水发生的频率和严重程度不断增加，这个问题变得越来越明显。

建立解决洪水问题的方案

为了应对海平面上升，一种不同形式的河口城市化作为一种​​可能的解决方案正在引起新的关注。

正在河口或其入口处修建门控风暴潮屏障或潮闸门，以便在风暴潮事件期间将其关闭。一些例子包括 新奥尔良的障碍; 伦敦; 意大利威尼斯;和 荷兰. 。人们越来越多地提出将此类屏障与堤坝系统一起用于城市化河口海岸线的沿海保护。

美国近日，陆军工程兵团 建议为另外 11 个河口设置防潮屏障, ，包括迈阿密附近、皇后区的牙买加湾和 德克萨斯州加尔维斯顿.

电涌屏障 不是长期解决方案 海平面上升引发的洪水，其负面影响仍知之甚少。

天然解决方案

湿地和红树林也已成为一种流行的基于自然的解决方案。

社区和政府的资金主要集中在尝试恢复或创建新的湿地作为海岸线地区的缓冲区。但这种方案对于大多数港口城市的防洪效果不佳， 比如纽约, ，由于缺乏可用空间。

穿过一英里沼泽的风暴潮可以减少几英寸， 根据网站的特点. 。但典型的城市河口滨水区只有数十英尺的开放空间可供使用（如果有的话）。在狭窄的空间中，植被所能做的最好的事情就是减少波浪作用，从而 通常不是最紧迫的问题 对于位于河口的城市来说，这些城市通常不受风驱动的风暴浪的影响。

因此，工程湿地虽然有吸引力，但可能效果不佳，尤其是在以下情况下： 船舶尺寸趋势 和河口城市化 继续.

让自然恢复正常运转的更好方法

我们的研究为科学家、工程师和更广泛的社会提供了一个进行更大思考的机会——考虑对曾经减轻或吸收洪水的河口自然特征进行更全面的重塑和恢复。

可能的解决方案包括 停止维护性疏浚 未充分利用的航运通道，逐渐从脆弱的——现在经常被水淹的——垃圾填埋工业场地和社区撤退，以及 将这些更大的区域恢复为湿地.

这些方法可以 大幅减少洪水 并提供多年的防止海平面上升的保护。然而，在沿海风暴风险管理研究中很少认真考虑恢复历史河道和湿地结构，因为其经济成本较高，而且更深的河道深度的累积效应往往未被认识到。

以这些方式恢复城市化河口可以与 买断计划 还要开垦洪泛区， 降低风险 以更可持续的方式。或者它可以与海堤配合使用，以更有利于生态的方式保护现有社区。这些方法应被视为进一步城市化城市仅存的少数自然区域（河口）的替代方案。