摘要:旧金山海滨的低洼资产和经济活动面临着沿海风暴、极端高潮和海平面上升造成的洪水风险。随着海平面持续上升,海岸线潮汐洪水的频率和深度预计只会增加。旧金山海滨沿海洪水研究,加州沿海洪水风险管理研究 (SFWCFS) 被授权调查管理旧金山海滨 7.5 英里沿岸潮汐和河流洪水以及海平面上升的可行性,从水上公园到苍鹭头公园,位于加利福尼亚州旧金山县旧金山市。本报告由美国陆军工程兵团 (USACE) 西南师塔尔萨区与旧金山港 (POSF) 合作编写,以记录研究结果和发现,包括替代方案的制定、考虑的替代方案的成本和收益、暂定方案的选择过程,并披露替代方案可能对人类和自然环境产生的影响。预计会对现有水生栖息地、鱼类和野生动物(包括联邦保护物种及其栖息地)、水、空气、美学、噪音、交通走廊、娱乐、历史和社会经济资源产生短期和长期影响。通过项目设计,将尽量减少或避免对其他资源的许多影响。需要对水生栖息地、水质和空气质量进行补偿性缓解。通过管理沿海洪水和海平面上升,预计每项社会经济资源(如生命安全、关键基础设施、公用设施、历史资源、历史上处于弱势的社区、娱乐和当地经济)都将获得长期利益。所有关于本综合可行性报告草案和环境影响声明的评论都必须在 2024 年 _________ 之前提交。
项目交付团队 (PDT) 在整个规划制定过程中一直与联邦、州和地方政府机构进行协调,以确定潜在问题、避免、减少和减轻不利影响的方法,以及可以在哪些方面将自然工程或其他有益特征纳入规划和设计。与这些机构的协调包括出席由美国陆军工程兵团 (USACE) 和其他机构(包括成立的两个环境机构团队)主办的会议。资源机构工作组 (RAWG) 由旧金山港 (POSF) 主办,并得到 USACE 的额外支持,其成员超过 50 名,来自以下机构:旧金山湾保护和发展委员会 (BCDC)、加州鱼类和野生动物部 (CDFW)、旧金山市规划部、环境保护署 (EPA)、国家公园管理局 (NPS)、国家海洋渔业局 (NMFS)、区域水质控制委员会 (RWQCB)、加州土地委员会和美国鱼类和野生动物管理局 (USFWS)。此外,美国陆军工程兵团还成立了一个自然工程工作组 (ENWG),以确定在研究区域内应考虑哪些自然工程,以及哪些自然工程应该考虑,并帮助描述自然工程如何有助于实现区域栖息地目标和项目效益。ENWG 包括来自联邦、州和地方机构、大学、非政府组织和私营企业的 15 名人员,他们被认定为自然工程和生态修复领域的专家。PDT 将在整个规划过程中继续与各机构合作,进一步完善设计和影响分析,并支持主报告第 6 章中描述的环境合规活动。
在施工前、工程和设计 (PED) 阶段,需要进行广泛的陆地勘测,以准确捕捉所有现有的地面高程、结构足迹、地面和地下的公用设施基础设施、交通基础设施以及制定正式施工计划和规范所需的其他细节。旧金山市和县 (CCSF) 目前与美国地质调查局 (USGS) 合作,完成更新的质量等级 0 激光雷达勘测,预计将于 2024 年完成。可以根据陆地勘测评估激光雷达数据,以确定使用激光雷达勘测信息补充更详细的陆地勘测的程度。
本附录中记录的地震生命安全和恢复力指标旨在描述研究区域内无项目的未来 (FWOP) 和各种有项目的未来 (FWP) 替代方案对滨水建筑的表现。海岸防御结构的建设将对现有和未来的地震风险产生附带影响,这些影响将以定性描述和图形表示。为避免与《2020 年水资源开发法》第 152 条的措辞发生任何潜在冲突,项目交付团队 (PDT) 不会试图量化处于危险中的生命数量或造成的地震损害。但是,几种 FWP 替代方案将影响滨水区的生命安全性能和恢复力,因此考虑到总净收益计划 (TNBP) 方法并作为本研究特有的多机构和多灾害指导的一部分,定性评估这些效益被认为是合理的。简化分数按 1 到 5 的等级提供,其中 1 分表示结果不佳,5 分表示结果积极,与所评估的指标(生命安全或恢复力)相关。该分数基于 PDT 内的专业判断。这些分数将独立于海平面上升曲线,因此无需针对每条曲线进行定性评估。以下部分提供了每项指标的具体方法和每项指标的通用评分标准。
USACE PB 2019-04 为将生命安全纳入沿海风暴风险管理 (CSRM) 研究提供了指导。本指导基于堤坝,当防洪结构比罕见风暴事件期间更频繁(或持续)地承受荷载时,旧金山 CSRM 本质上在更高的 SLC 率下发挥堤坝的作用。第 4b 段要求在评估海平面上升和 CSRM 提供的保护导致的生命风险增加或转变时,识别生命风险来源。第 5d 段要求对所有新堤坝系统进行生命安全风险评估。项目交付团队 (PDT) 计划在选定 TSP 后进行详细的生命安全评估。对于初始替代方案阵列,PDT 已进行了定性评估,并记录在本补充报告中。
此次浅层地下水评估利用了最近完成的报告,这些报告估计了现有浅层地下水位的深度和范围、浅层地下水位对海平面上升的响应以及与拟议的沿海防洪替代方案相关的未来地下水定性挑战。介绍了现有和未来地下水条件的描述和假设,海岸线横截面说明了上升地下水、潜在洪水风险降低措施和地下海湾填埋区典型内陆条件之间的预期连通性。这些信息为替代方案的制定和评估提供了定性信息(附录 A:计划制定)。但是,未对未来无项目 (FWOP) 和未来有项目 (FWP) 条件下的地下水影响进行定性评估,也未将其货币化以用于计划选择。
根据美国陆军工程兵团 (USACE) 工程手册 (EM) 1110-2-1413《内部区域水文分析》,评估了对内部排水的影响,以确定各种替代方案所需的内部排水功能,以提供内部缓解,这样,在暴雨期间,城市不会出现比没有实施项目的情况下使用当前当地雨水排水系统时更大的洪水。旧金山公用事业委员会 (SFPUC) 和旧金山公共工程部 (SFPW) 目前的服务水平是收集系统 20% 的年度超标概率 (AEP),3 小时持续暴雨,以及 1% 的 AEP,3 小时持续暴雨,陆上街道输送。在评估内部排水时,对于频率较低但降水量较大的暴雨,地表流量成为径流的较大组成部分。较小的低强度暴雨可以通过合流雨水管道系统处理,方法是通过水处理厂的排放和控制结构(当流量超过水处理厂的容量时)。
本报告分为几个部分,按逻辑顺序提供水资源工程分析,以支持项目规划过程。主要部分按水文、水力和沿海部分的初步工程评估进行组织。其中包括沿海灾害评估、基于沿海灾害洪水的淹没地图展示、波浪越顶假设的敏感性评估、内部排水和浅层地下水影响评估以及诱发的海湾条件概述。在每个主要部分中,都介绍了现有状况、未来无项目 (FWOP) 状况和未来有项目 (FWP) 状况。本报告的子附录中包含了更多详细信息。这些子附录在本报告中被引用,由于其大小,它们在各自的单独封面下提供。
了解当地波浪状况是沿海风暴风险管理的重要组成部分,无论是在基础设施设计(包括海岸防御结构)方面,还是在了解残余风险方面。旧金山港和美国陆军工程兵团 (USACE) 选择不对旧金山海滨沿海洪水研究 (SFWCFS) 替代方案 (附录 A:计划制定) 中提出的海岸线结构进行波浪爬升建模,因为这需要更适合施工前工程和设计 (PED) 阶段的详细设计。项目交付团队 (PDT) 选择使用 2 英尺波浪代理,而不是执行详细的波浪建模。代理的目的是告知设计和成本估算的基础,假设未来措施的详细设计可以实现足够的波浪能量耗散,以限制波浪爬高高度(即总水位 [TWL] 高度)在 1% 年超越概率 (AEP) 静水高度 (SWEL) 以上 2 英尺。
MAP 是根据生态系统恢复项目所采用的适应性管理原则制定的。适应性管理是一种严谨的方法,旨在精心设计和实施管理行动,以测试假设并最大限度地了解影响管理决策的关键不确定性,同时努力实现多个管理目标。这是一种管理方法,包括综合现有知识并确定关键不确定性,制定与这些关键不确定性相关的假设,探索替代行动以测试这些假设,明确预测其结果(包括实施所涉及的风险水平),选择一项或多项行动来实施,进行监测和研究以查看实际结果是否与预测结果相符,然后利用这些结果来学习和调整进一步的管理和政策(Walters,1986 年;Walters,2007 年;Taylor 等人,1997 年;Murray 和 Marmorek,2003 年;Williams 等人,2009 年;Smith,2011 年)。此顺序总结为一个六步流程(图 G-1),尽管这是对流程的简化,实际上流程并非按顺序进行,而是在某些步骤之间更经常地进行迭代。图 G-1 中所示的自适应管理周期和以下描述与美国内政部的自适应管理技术指南一致(Williams 等人,2009 年)。