Kortvarige oversvømmelser fra ekstreme stormhændelser udgør en alvorlig transportudfordring i amerikanske byer. Dette problem - som forventes at vokse i løbet af det næste århundrede med vores globale klimakrise - er ofte hårdest for sårbare befolkninger, herunder lavindkomst- og minoritetskvarterer. Den seneste rapport fra National Institute for Transportation and Communities (NITC), ledet af Courtney Crosson fra University of Arizona (UA), fremmer nationale forskningsmetoder til vurdering af sårbarhed over for oversvømmelser og prioritering af investeringer i transportforbedring for at sikre, at intet samfund efterlades strandet, når næste oversvømmelse opstår.
Crosson og medforskerne Daoqin Tong (Arizona State University) og Yinan Zhang (UA) gennemførte en vurdering af sårbarheden over for oversvømmelser af byen Tucson, Arizonas multimodale transportsystem i kvarterer med lav indkomst og minoriteter. De identificerede prioriterede placeringer for Tucson til at investere i forbedringer for at afbøde oversvømmelser af bytransportsystemer, og arbejder nu med by- og regionale agenturer for at implementere disse resultater. Dette projekt tjener også som et proof of concept til at fremme nationale forskningsmetoder, der sigter mod at reducere mobilitetspåvirkningerne af kroniske oversvømmelser.
EFFEKTIV BRUG AF GRØN INFRASTRUKTUR I LAVINDKOMSTNABOER
Grøn infrastruktur er en voksende urban trend, hvor regnvand håndteres ved at udvide gennemtrængelige områder med naturlig vegetation i hele en by. Denne tilgang til vandforv altning har til formål at beskytte, genoprette eller efterligne det naturlige vandkredsløb. Crossons forskerhold fandt ud af, at bygning af omfattende grøn infrastruktur i kvarteret i den rigtige retning er effektiv til at øge multimodal adgang under moderate oversvømmelser.
Denne grønne infrastrukturløsning tog ikke hånd om de mobilitetsproblemer, der skyldes ekstreme oversvømmelser. I stedet for at kommunerne vælger områder, der har de største mængder af oversvømmelser eller den største mængde af beboerklager, bør der investeres midler til grøn infrastruktur i kvarterer med lav indkomst, der er udsat for moderate oversvømmelser for at opnå den største forbedring af multimodal adgang.
Af de undersøgte områder var 93 % en del af folketællingskanaler med median husstandsindkomst under Tucson-gennemsnittet. Forskere fokuserede bevidst på kvarterer med lav indkomst, da folk, der bor i disse områder, alt for ofte er hårdest ramt af virkningerne af naturkatastrofer. Tidligere forskning på dette område har fokuseret stærkt på sårbarheden af transportinfrastrukturen alene, og har stort set ignoreret menneskerne i lokalsamfundene. Et NITC-projekt finansieret i 2020 vil udvikle en ny metode, der inkorporerer samfundets socioøkonomiske sårbarhed i evalueringen af transportinfrastrukturens sårbarheder for byer og regioner, der står over for farer.
FORSKNINGSMETODE TIL VURDERING AF OVERSVØMMESSÅRBARHED I TRANSPORTINFRASTRUKTUR
Stage One - Estimer oversvømmelsesforhold i lavindkomstkvarterer: Forskere estimerede oversvømmelsesforhold for en 5-årig, 1-times stormbegivenhed (dvs. en oversvømmelse fra en regnbyge, der varer en time, af en størrelse, der forekommer ca. hver fem år) ved hjælp af FLO-2D oversvømmelsesmodelleringssoftware og en digital højdemodel konstrueret ved hjælp af LiDAR-data. Denne hydrologiske analyse blev udført både i byskala og ved en 20-fods gitteropløsning.
Tape to - Identificer multimodale transportprioriteter: Holdet analyserede derefter kvarterets transportsårbarhed. Ved hjælp af resultaterne fra deres oversvømmelsesmodel så de på den overordnede transportsystemydelse på tværs af tre transportformer (kørsel, cykling og transit). Data fra de seneste 10 års køretøjsoptællinger, cykeltællinger og busstoppesteder blev brugt til at identificere top ti prioriterede placeringer til oversvømmelsesbegrænsning, baseret på hvor brugen var højest for hver af de tre tilstande.
Tape tre - Udfør grøn infrastruktur scenarieanalyser: Til sidst tog de de ti bedste steder for hver af de tre transportformer og udførte tredive grøn infrastruktur scenarieanalyser. De ønskede at se ændringen i transportnetværkets tilgængelighed efter de samme oversvømmelser, men med en omfattende grøn infrastruktur i kvarteret på plads. For at gøre dette brugte de ArcGIS Hydrology Analysis til at finde "hældepunkterne" eller steder, hvor vandet strømmer ud af området. Derefter ændrede de deres model til at omfatte vejkanter (ved at følge designstandarder fra NACTO og Pima County) for at kontrollere dette flow.
Baseret på disse modelresultater identificerede forskere fem vigtige præstationsprioriteter for grøn infrastrukturdesign.
FEM NØGLEDESIGNPRIORITETER FOR GRØN INFRASTRUKTUR FOR AT MAKSIMERE MULTIMODAL TILGÆNGELIGHED
Disse fem principper kan bruges af transportplanlæggere og ingeniører, hydrologer, oversvømmelsesforv altere og bydesignere, når de nærmer sig og evaluerer projektsteder og investeringer for at maksimere indvirkningen på øget multimodal tilgængelighed.
Prioriter opstrøms afbødning - På tværs af de tredive scenarier var de prioriterede segmenter med den største forbedrede transportadgang i områder, der havde betydelig opstrøms afbødning. Dette tyder på, at grøn infrastruktur ikke kun bør implementeres direkte ved siden af prioriterede transitsteder, men også (og nogle gange vigtigere) implementeres opstrøms for det prioriterede segment.
Prioriter moderate oversvømmelser - På tværs af de tredive scenarier var den største indvirkning på forbedret transportadgang i områder, der modtog moderate oversvømmelser, sammenlignet med områder med ekstreme oversvømmelser. Ofte er kommuner og transportbureauer motiverede til at placere grønne infrastrukturinstallationer i kørselsret, der støder op til områder, hvor der er de største problemer med oversvømmelser og det største antal beboerklager. Men for at hjælpe med ekstreme oversvømmelser skal større implementeringer (såsom underjordiske stormvandsledninger eller store bassiner) implementeres i samspil med mindre investeringer. Når budgettet er begrænset til investeringer i kvarterer, for synligt at vise en indvirkning på at reducere oversvømmelser og øge tilgængeligheden til det multimodale netværk, er moderat oversvømmede steder de bedste kandidater.
Prioriter netværksgevinster - Når du vælger projektsteder, er det afgørende at overveje de netværksgevinster, der kan opnås ved at koncentrere den grønne infrastruktur inden for et område. Ved at løse problemet med oversvømmelser i én gade eller et fortovssegment kan andre problemer med nedstrøms oversvømmelser også hjælpes.
Prioriter store ret-til-vejs-områder - På tværs af de tredive steder og segmenter opstod de største påvirkninger ofte, når der var en betydelig mængde vige-ret til rådighed for implementering af grøn infrastruktur. Taget i betragtning med de andre designprincipper kan arealet (og det tilsvarende volumen) af den tilgængelige vigepligt gøre en stor forskel i den samlede succes for reduktion af oversvømmelser.
Prioriter fodgængerrejsesteder - Den største indvirkning af grøn infrastruktur på tilgængeligheden var i fodgængeradgang til busstoppesteder. Bredden af disse udpegede områder til at afbøde var mindre i fodgængertilfældene sammenlignet med cykel- og køretøjssager. Den grønne infrastruktur fungerede som en buffer mellem vej- og fodgængerområder og understøttede med stor succes større adgang.
IMPLIKATIONER FOR FREMTIDIG FORSKNING OG PRAKSIS
Undersøgelsen forventer direkte resultater på fremtidige planlægningsbeslutninger truffet af City of Tucson Department of Transportation, Tucson Water, Planning & Development Services og Pima County Regional Flood Control District (RFCD). NITC-forskerne på dette projekt har mødtes med direktøren for Tucson Department of Transportation og RFCD, og ledelsen af begge agenturer har udtrykt stor interesse for forskningsresultaterne for den kommende beslutningstagning omkring tildelingen af grønne infrastrukturmidler til afbødning af oversvømmelse af vejbaner.
Denne forskning kan tjene som et bevis på konceptet for et større, langsigtet projekt for at fremme nationale forskningsmetoder for at reducere virkningen af kroniske oversvømmelser på det multimodale transportnetværk. Fremtidig forskning bør vurdere virkningen på tværs af tidsperioder (i stedet for simple beregninger af spidsbegivenheder) og arbejde på at optimere implementering af grøn infrastruktur på tværs af flere fordele for flere transportformer (snarere end individuelle transportformer).
Ved systematisk at prioritere disse projekter på den rigtige måde, kan byer bevæge sig mod øget tilgængelighed til transportnetværk og udvidet egenkapital.
The National Institute for Transportation and Communities (NITC) er et af syv US Department of Transportation nationale transportcentre for universiteter. NITC er et program fra Transportation Research and Education Center (TREC) ved Portland State University. Dette PSU-ledede forskningspartnerskab omfatter også Oregon Institute of Technology, University of Arizona, University of Oregon, University of Texas i Arlington og University of Utah. Vi forfølger vores tema - at forbedre mobiliteten af mennesker og varer for at opbygge stærke fællesskaber - gennem forskning, uddannelse og teknologioverførsel.
