الصرف الصحي في نيو أورليانز

لطالما شكلت أنظمة الصرف الصحي في نيو أورليانز ، لويزيانا ، مصدر قلق بالغ منذ تأسيس المدينة في أوائل القرن الثامن عشر، ولا تزال عاملاً مهماً في تاريخها حتى اليوم. يتميز الجزء المركزي من منطقة نيو أورليانز الكبرى (نيو أورليانز/ ميتايري / كينر ) بكونه محاطاً بالمياه من جميع الجهات تقريباً: بحيرة بونتشارترين شمالاً، وبحيرة بورغن شرقاً، والأراضي الرطبة شرقاً وغرباً، ونهر المسيسيبي جنوباً. يقع نصف مساحة الأرض بين هذه المسطحات المائية عند مستوى سطح البحر أو دونه ، ولم يعد له منفذ طبيعي لتصريف المياه السطحية. ونتيجة لذلك، يجب تصريف جميع مياه الأمطار تقريباً في هذه المنطقة إما عن طريق التبخر أو الضخ . وبالتالي، تشمل مخاطر الفيضانات التي تهدد منطقة نيو أورليانز الكبرى نهر المسيسيبي ، وبحيرة بونتشارترين ، والقنوات المنتشرة في جميع أنحاء المدينة، بالإضافة إلى مياه الأمطار الطبيعية . تم بناء السدود الاصطناعية لمنع ارتفاع منسوب مياه الأنهار والبحيرات، ولكن كان لها تأثير سلبي يتمثل في حبس مياه الأمطار، وقد فشلت في مناسبات عديدة.

اعتبارًا من عام 2017، يستطيع نظام ضخ المياه في نيو أورليانز - الذي تديره هيئة الصرف الصحي والمياه - ضخ المياه من المدينة بمعدل يزيد عن 45,000 قدم مكعب (1,300 متر ^مكعب ) في الثانية. ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويُشار إلى هذه القدرة أيضًا في كثير من الأحيان بأنها 2.5 سم (بوصة واحدة ) في الساعة الأولى من هطول الأمطار، تليها 1.3 سم (نصف بوصة) في الساعة بعد ذلك. ^{[ 2 ]} وكثيرًا ما تُقارن ضخامة سدود نهر المسيسيبي، المبنية على جانبي النهر للحفاظ على مجراه، بسور الصين العظيم . ^{[ 3 ]}   

تقع مدينة نيو أورليانز في دلتا نهر المسيسيبي على ضفتيه الشرقية والغربية، جنوب بحيرة بونتشارترين . استوطنت المدينة في الأصل على السدود الطبيعية أو الأراضي المرتفعة على طول النهر. في ستينيات القرن الماضي، شُيّدت جدران واقية من الفيضانات وسدود اصطناعية حول مساحة جغرافية أوسع بكثير، شملت أراضي مستنقعية وأهوارًا سابقة. ومع مرور الوقت، سمح ضخ المياه من الأراضي المستنقعية المجاورة بالتوسع العمراني في المناطق المنخفضة. واليوم، يقع جزء كبير من نيو أورليانز عند مستوى سطح البحر أو دونه، وتشير الدلائل إلى أن أجزاءً من المدينة قد تشهد انخفاضًا في الارتفاع نتيجة للهبوط الأرضي .

أشارت دراسة أجرتها جامعة تولين وجامعة زافيير عام 2007 إلى أن "51% من المناطق الحضرية المتصلة في أبرشيات أورليانز وجيفرسون وسانت برنارد تقع عند مستوى سطح البحر أو أعلى منه"، مع كون المناطق الأكثر كثافة سكانية تقع عمومًا على أراضٍ مرتفعة. ومع ذلك، ذكرت دراسة أحدث نُشرت في مجلة الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين للهندسة الهيدرولوجية عام 2016 أن "...معظم مدينة نيو أورليانز نفسها - حوالي 65% - تقع عند مستوى سطح البحر أو أسفله، وفقًا لمتوسط ​​ارتفاع بحيرة بونتشارترين. ^{[ 4 ]}

بسبب التضاريس المنخفضة والمسطحة لمنطقة نيو أورليانز، يلزم وجود نظام معقد من السدود والقنوات والمضخات للحد من خطر الفيضانات.

تشكلت السدود الطبيعية على طول نهر المسيسيبي نتيجةً لترسبات التربة التي خلفتها الفيضانات السنوية للنهر. وقد حظي الموقع الذي اختير لمدينة نيو أورليانز بالعديد من المزايا. فبفضل موقعه في أقصر نقطة بين النهر وبحيرة بونتشارترين، استخدم سكان لويزيانا الأصليون المنطقة منذ القدم كمستودع وسوق للبضائع المنقولة بين المجرىين المائيين. كما ساعد الشريط الضيق من الأرض على سرعة تحركات القوات، وأدى شكل النهر الهلالي إلى إبطاء السفن القادمة من أسفل النهر، مما عرّضها لنيران الأسلحة. ^{[ 5 ]} وعلى الرغم من هذه المزايا، ظل خطر الفيضانات قائماً.

بُنيت أولى السدود والقنوات الاصطناعية في أوائل العصر الاستعماري ، وذلك لحماية نيو أورليانز من الفيضانات المتكررة لنهر المسيسيبي. كانت المناطق الخلفية للمدينة، البعيدة عن النهر، تصب مياهها في المستنقعات الممتدة نحو بحيرة بونتشارترين. وكانت الفيضانات من جهة البحيرة نادرة وأقل حدة، إذ بُني معظم المدينة القديمة على أرض مرتفعة على طول ضفة النهر.

مع نمو المدينة، شجع الطلب على المزيد من الأراضي على التوسع في المناطق المنخفضة الأكثر عرضة للفيضانات الدورية. وخلال معظم القرن التاسع عشر، رُفعت معظم المباني السكنية على ارتفاع لا يقل عن قدم واحدة فوق مستوى الشارع (وأحيانًا عدة أقدام)، نظرًا لأن الفيضانات الدورية للشوارع كانت أمرًا حتميًا في ذلك الوقت.

في ثلاثينيات القرن التاسع عشر، اقترح مهندس الولاية جورج تي. دنبار نظامًا طموحًا لقنوات تصريف تحت الأرض أسفل الشوارع. كان الهدف هو تصريف المياه بالجاذبية إلى المستنقعات المنخفضة، مع استكمال ذلك بقنوات ومضخات ميكانيكية . شُيِّدت أولى مضخات التصريف التي تعمل بمحرك بخاري في المدينة ، والمُقتبسة من عجلة مجداف سفينة، والتي استُخدمت لدفع المياه على طول قناة أورليانز إلى بايو سانت جون ، في هذا العقد. مع ذلك، لم يُنفَّذ سوى عدد قليل من خطط دنبار، إذ أدت أزمة عام 1837 إلى توقف التحسينات المنهجية الرئيسية لجيل كامل.

في عام 1859، قام المساح لويس إتش بيلي بتحسين قنوات الصرف، وقام بتبليط بعض أجزائها بالطوب . كما تم بناء أربع آلات بخارية كبيرة "لصرف المياه" لدفع المياه عبر القنوات إلى البحيرة.

في عام 1871، تم بناء حوالي 58 كيلومترًا من القنوات في المدينة لتحسين تصريف المياه وتسهيل حركة السفن الصغيرة داخلها. ومع ذلك، ورغم الجهود السابقة، كان من الشائع في نهاية القرن التاسع عشر أن تغمر المياه الشوارع من الرصيف إلى الرصيف بعد العواصف المطرية، وأحيانًا لعدة أيام. 

في عام ١٨٩٣، شكّلت حكومة المدينة مجلسًا استشاريًا للصرف الصحي بهدف إيجاد حلول أفضل لمشاكل الصرف الصحي في المدينة. وتم إعداد خرائط طبوغرافية شاملة، واستُشير نخبة من مهندسي البلاد. وفي عام ١٨٩٩، طُرحت سندات ، وتمت الموافقة على ضريبة عقارية قدرها ٢ ميل لكل دولار ، مما موّل وأسس مجلس الصرف الصحي والمياه في نيو أورليانز. وتولى هذا المجلس مسؤولية تصريف مياه المدينة، بالإضافة إلى إنشاء نظام حديث للصرف الصحي ومياه الشرب، حيث كانت المدينة آنذاك لا تزال تعتمد بشكل كبير على الخزانات والمراحيض الخارجية . (أما هيئة أخرى، هي مجلس سدود أورليانز ، فكانت مسؤولة عن الإشراف على نظام السدود والجدران الواقية من الفيضانات في المدينة).

وجدت هيئة الصرف الصحي والمياه المهندس الشاب أ. بالدوين وود ، الذي لم يقتصر دوره على الإشراف على خطط تحسين الصرف الصحي والضخ، بل ابتكر أيضاً عدداً من التحسينات في المضخات وأنظمة السباكة. ولم تقتصر هذه التحسينات على نيو أورليانز فحسب ، بل تم اعتمادها في جميع أنحاء العالم.

مع تقدم القرن العشرين، جُففت مساحات شاسعة من الأراضي التي كانت في السابق مستنقعات أو غير صالحة لأي استخدام آخر سوى رعي الأبقار (بسبب الفيضانات الدورية). ثم توسعت المدينة عائدةً من المرتفعات الطبيعية القريبة من النهر وبعيداً عن التلال التي شكلتها الجداول الطبيعية .

في الخامس عشر من أبريل عام ١٩٢٧، وخلال ما عُرف بفيضان المسيسيبي العظيم ، غمرت المدينة أمطار غزيرة بلغت حوالي ٣٨٠ ملم (١٥ بوصة ) خلال ١٩ ساعة. في ذلك الوقت، كانت جميع مضخات المدينة تقريبًا تعتمد كليًا على شبكة الكهرباء البلدية ، التي انقطعت في بداية العاصفة، مما أدى إلى توقف المضخات عن العمل، وبالتالي حدوث فيضانات واسعة النطاق. بعد ذلك، أُضيفت مولدات ديزل احتياطية مزودة بكمية كافية من الوقود لتشغيل المضخات لمدة يوم على الأقل في حال انقطاع التيار الكهربائي إلى محطات الضخ . أما "فيضان الجمعة العظيمة"، كما عُرف محليًا، فقد حدث عندما ارتفعت مستويات نهر المسيسيبي بشكل خطير على طول السدود في المدينة، ولكنه لم يكن مرتبطًا بشكل مباشر بالفيضان الأوسع نطاقًا. 

شهد ذلك العام أيضاً بدء مشروع لبناء نظام أكثر شمولاً من السدود على شاطئ بحيرة بونتشارترين . بعد عام 1945، تم تطوير جميع الأراضي حتى البحيرة.

كان نظام المدينة فعالاً عندما ضرب إعصار فورت لودرديل المدينة مباشرة عام 1947. حافظت مضخات تصريف المياه التابعة لشركة وود على جفاف المدينة في معظمها، بينما غمرت المياه الضواحي المجاورة على الضفة الشرقية لمقاطعة جيفرسون (التي لم يكن لديها نظام مماثل يعمل في ذلك الوقت) بارتفاع يصل إلى 1.8 متر . 

نجت معظم أنحاء المدينة من إعصار بيتسي عام 1965 دون فيضانات شديدة، باستثناء حيّ "لوور ناينث وارد" . يفصل "لوور ناينث وارد" عن بقية المدينة قناة "إندستريال" وممر "جلف إنتركوستال" المائي . لم تغمر المياه هذا الحيّ بسبب الأمطار، بل بسبب انهيار في سدّ قناة "إندستريال"، مما أدى إلى فيضانات كارثية وخسائر في الأرواح.

بحلول ثمانينيات القرن العشرين، كانت المدينة تفتخر بنظام مكون من 20 محطة ضخ بها 89 مضخة، بسعة إجمالية تبلغ 15,642,000 جالون أمريكي (59,210,000 لتر) في الدقيقة، وهو ما يعادل تدفق نهر أوهايو . 

في مايو 1995، تسببت أمطار غزيرة (وصلت إلى 510 ملم في 12 ساعة في بعض المناطق) في تجاوز قدرة مضخات المياه، مما أدى إلى غمر أجزاء كبيرة من المدينة. وغمرت المياه منازل ذات أساسات خرسانية في بعض المناطق المنخفضة، كما تم اعتبار عدد كبير من السيارات في شوارع المدينة المغمورة بالمياه تالفة تمامًا من قبل شركات التأمين . وقد دفع هذا الوضع إلى تنفيذ مشاريع لزيادة قدرة تصريف المياه في المناطق الأكثر تضررًا. 

بحلول أوائل عام 2005، كان لدى المدينة 148 مضخة تصريف.

إعصار كاترينا

وقعت أكبر كارثة في تاريخ تصريف المياه في المدينة في 29 أغسطس/آب 2005، عندما ضربها إعصار كاترينا ، الذي أغرق 80% من المدينة. جلب كاترينا ظروف عاصفة استوائية إلى المدينة بدءًا من ليلة 28 أغسطس/آب، ثم تحولت إلى ظروف إعصار في اليوم التالي واستمرت حتى فترة ما بعد الظهر.

لم يتسبب الإعصار نفسه في غمر المدينة بالمياه. بل إن سلسلة من الإخفاقات في السدود والجدران الواقية المصممة بشكل خاطئ سمحت بتدفق المياه من خليج المكسيك وبحيرة بونتشارترين إلى المدينة.

لقد غمرت مياه الفيضانات قناة الصناعة عندما فاضت مياه العاصفة ، التي تم توجيهها من خلال مخرج نهر المسيسيبي إلى الخليج ، وتسببت في انهيار السدود والجدران الواقية من الفيضانات في عدة مواقع، مما أدى إلى غمر ليس فقط الحي التاسع السفلي ، ولكن أيضًا شرق نيو أورليانز وأجزاء من الحي التاسع العلوي غرب القناة.

في غضون ذلك، تدفقت مياه بحيرة بونتشارترين المتضخمة بفعل العاصفة إلى المدينة، أولاً من ثغرة في قناة الشارع السابع عشر ، ثم من ثغرتين على جانبي قناة شارع لندن . وكانت هذه القنوات من بين القنوات المستخدمة لتصريف المياه التي تُضخ من شوارع المدينة إلى البحيرة. تسببت العاصفة في انعكاس اتجاه التدفق، ومع ارتفاع منسوب المياه، انهار نظام الصرف الصحي بأكمله. وأظهرت الفحوصات اللاحقة أن منسوب المياه في هذه المواقع لم يتجاوز جدران الحماية من الفيضانات، بل انهارت السدود عند مستوى مياه كان من المفترض أن يكون ضمن نطاق تحملها الآمن.

في معظم أنحاء المدينة الواقعة غرب القناة الصناعية، أفاد السكان الذين لم يغادروا منازلهم قبل العاصفة أنهم شعروا بالارتياح بعد العاصفة لرؤية شوارعهم جافةً ونجاح تصريف مياه الأمطار. مع ذلك، كانت الكارثة قد بدأت تتفاقم بالفعل نتيجة سلسلة من الثغرات في السدود. في مناطق المدينة البعيدة عن هذه الثغرات، لم تدخل مياه الفيضانات عبر الشوارع، بل من خلال مصارف مياه الأمطار الموجودة أسفلها، وفي بعض الأماكن غمرت المياه الشوارع من حالة الجفاف إلى ما دون 91 مترًا (3 أقدام ) في غضون نصف ساعة. 

بحلول مساء 30 أغسطس، غمرت المياه نحو 80% من المدينة. (يشمل هذا الرقم مناطق ذات مستويات فيضان متفاوتة بشكل كبير، تتراوح بين مناطق غمرت فيها المياه الشوارع دون أن تصل إلى المنازل، ومناطق غمرت فيها المياه المنازل بالكامل حتى أسطحها). وكانت معظم محطات ضخ المياه في المدينة مغمورة. أما المحطات القليلة التي كانت فوق مستوى سطح الماء، فكانت بلا كهرباء، ونفد وقود الديزل المخصص للطوارئ. وكانت هذه المحطات القليلة أشبه بجزر صغيرة في الفيضان، يصعب الوصول إليها حتى لو كانت سليمة بما يكفي لإعادة تشغيلها نظرياً.

بالنسبة لمعظم أنحاء المدينة الواقعة غرب القناة الصناعية، كانت مستويات الفيضان مماثلة لتلك التي شهدتها عواصف منتصف القرن التاسع عشر، عندما تسببت أعاصير كبرى، مثل إعصار كاترينا، في فيضان بحيرة بونتشارترين بدفع مياهها إلى الشاطئ الجنوبي. في ذلك الوقت، كانت المناطق المنخفضة من المدينة قليلة التطور، لذا كانت آثارها على الأرواح والممتلكات أقل حدة.

غرب القناة الصناعية، كانت أجزاء المدينة التي لم تغمرها المياه أو التي غمرتها المياه بشكل طفيف تتطابق إلى حد كبير مع مناطق المدينة التي تم تطويرها على أرض مرتفعة بشكل طبيعي قبل عام 1900.

في 31 أغسطس، بدأت مستويات الفيضان بالانخفاض. وصل منسوب المياه في المدينة إلى مستوى بحيرة بونتشارترين ، ومع بدء انحسار مياه البحيرة عائدةً إلى الخليج، بدأت بعض مياه المدينة بالتدفق إلى البحيرة عبر نفس الثغرات التي دخلت منها. في فيضانات البحيرات التي حدثت في القرن التاسع عشر، سرعان ما عادت المياه إلى البحيرة لعدم وجود سدود على ذلك الجانب. في عام 2005، ورغم عدم كفاية السدود لمنع البحيرة من دخول المدينة، إلا أنها كانت كافية، حتى في حالتها المتهاوية، لمنع عودة جزء كبير من مياه الفيضان. ومع امتلاء الثغرات تدريجيًا، أُعيد تشغيل بعض مضخات المدينة، بالإضافة إلى مضخات أخرى جلبها فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي . لم يكن بالإمكان إعادة تشغيل بعض مضخات المدينة التي نجت بسبب أعطال القنوات التي كانت تضخ إليها مياه الفيضان. استغرقت المهمة المشتركة المتمثلة في إغلاق الثغرات وضخ مياه الفيضانات أسابيع، وتفاقمت بسبب انتكاسة في أواخر سبتمبر نتيجة لمزيد من الفيضانات الناجمة عن إعصار ريتا .

آثار إعصار كاترينا

بحلول بداية أكتوبر/تشرين الأول 2005، لم يتبقَّ سوى بضع مناطق صغيرة من مياه الفيضانات داخل المدينة، إلا أن الفيضانات الكارثية التي أعقبت إعصار كاترينا خلّفت معظم منازل المدينة ومتاجرها متضررة لدرجة أنها أصبحت غير صالحة للاستخدام إلى حين إجراء ترميمات أو إصلاحات شاملة. وذكرت مقالة في صحيفة "نيو أورليانز تايمز بيكايون" بتاريخ 30 نوفمبر/تشرين الثاني 2005 أن الدراسات أظهرت أن سد قناة شارع 17 كان "مُقدَّراً له الانهيار" نتيجة أخطاء تصميمية جوهرية ارتكبها فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي. ^{[ 6 ]}

كشفت تحقيقات إضافية عن المزيد من المشاكل في تصميم وبناء قناة لندن أفينيو، والقناة الصناعية ، و MRGO ، وغيرها من السدود وجدران الحماية من الفيضانات.

رغم إمكانية إعادة تشغيل معظم مضخات تصريف المياه في المدينة بعد العاصفة، إلا أن بعض المضخات التي عادةً ما تكون موثوقة تعطلت عام 2006 بسبب التآكل. وقد نتج ذلك عن غمر الأسلاك في المياه المالحة التي خلفتها كاترينا.

كإجراء مؤقت، قامت هيئة المهندسين بتركيب بوابات للتحكم في الفيضانات عند مداخل قنوات الصرف في بحيرة بونتشارترين، ليتم إغلاقها عند ارتفاع منسوب مياه البحيرة. ورغم أن هذا الإجراء يمنع تدفق مياه البحيرة إلى القنوات المعرضة للخطر، إلا أنه يحدّ بشدة من قدرة المدينة على ضخ مياه الأمطار أثناء إغلاق البوابات.

في مارس 2006، تم الكشف عن أن المضخات المؤقتة التي ركبها فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي كانت معيبة. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

• مجمع إغلاق الممر المائي الساحلي الداخلي للخليج الغربي
• بوابة سيبروك للفيضان
• الفيضانات في الولايات المتحدة: 1901-2000
• الفيضانات في الولايات المتحدة: 2001–حتى الآن
• شق سوفيه (1849)
• قبعة مربعة الشكل (1871)
• مفيض بونيه كاري
• إعصار غراند آيل عام 1909
• إعصار نيو أورليانز عام 1915
• فيضان نهر المسيسيبي العظيم عام 1927
• إعصار فورت لودرديل عام 1947
• إعصار بيتسي (1965)
• فيضان لويزيانا في 8 مايو 1995
• إعصار كاترينا (2005)
• آثار إعصار كاترينا في نيو أورليانز
• إعصار ريتا (2005)
• انهيار السدود في منطقة نيو أورليانز الكبرى، 2005
• إعادة إعمار نيو أورليانز
• الاستعدادات لمواجهة الأعاصير في نيو أورليانز
• مجلس سد أورليانز
• مشروع مكافحة الفيضانات الحضرية في جنوب شرق لويزيانا

ملحوظات

فهرس

• كامبانيلا، ريتشارد (2002). الزمان والمكان في نيو أورليانز . شركة بليكان للنشر.
• كامبانيلا، ريتشارد (2006). جغرافية نيو أورليانز . مركز دراسات لويزيانا.
• كولتن، كريج إي، محرر (2000). تحويل نيو أورليانز وضواحيها . مطبعة جامعة بيتسبرغ .
• كولتن، كريج إي. (2005). مدينة غير طبيعية: انتزاع نيو أورليانز من الطبيعة . باتون روج: مطبعة جامعة ولاية لويزيانا .
• هاردي، توماس سايدنهام (1878). "خريطة تضاريسية وصرفية لنيو أورليانز والمناطق المحيطة بها من مسوحات ودراسات حديثة". مهندس مدني .
• كيندال، جون (1922). تاريخ نيو أورليانز . شركة لويس للنشر.
• ليمون، ألفريد إي.؛ ماجيل، جون تي.؛ ويز، جيسون آر.؛ هيبرت، جون آر.، محرران. (2003). رسم خرائط لويزيانا . مجموعة نيو أورليانز التاريخية.
• لويس، بيرس ف. (2003). نيو أورليانز: نشأة المشهد الحضري (  الطبعة الثانية). مركز الأماكن الأمريكية.

• نيو أورليانز: قصة ثلاث مؤسسات مرافق عامة عظيمة، 1914
• تاريخ تصريف المياه في نيو أورليانز، 1718-1893 (ملف PDF)
• مضخة لولبية خشبية: دراسة لتطور نظام الصرف في نيو أورليانز
• نيو أورليانز: نظام تصريف رائع. كوليرز ويكلي، 1901
• خطر الأعاصير في نيو أورليانز
• الصحة العامة والأعاصير: مشروع تجريبي في نيو أورليانز
• مدونة "إصلاح المضخات" التي تُفصّل أعمال الإصلاح بعد إعصار كاترينا
• كامبانيلا، ريتشارد (6 فبراير 2018). "كيف أغرق البشر نيو أورليانز" . مجلة ذا أتلانتيك .