Nach einer Reihe verheerender Hurrikane wurde die Southeast Louisiana Flood Protection Authority damit beauftragt, zuverlässige Technologien zum Schutz kilometerlanger kritischer Deiche zu finden.
Um die Böden rund um die Küsten des Deichsystems von New Orleans bei Unwettern zu schützen, erweiterte das US Army Corps of Engineers (USACE) den Wellenwall im East Jefferson Levee District (EJLD) entlang des Lake Pontchartrain, der fertiggestellt wurde im Jahr 2012. Diese Küstenvorlandkomponente ist Teil des gesamten Hurricane and Storm Damage Risk Reduction System (HSDRRS), das Jefferson Parish schützt. Es entstand durch den Bau eines Rip-Rap-Damms im See und das Auffüllen des Bereichs von der vorherigen Uferlinie bis zum Rip-Rap-Damm. Dieses entscheidende Element des HSDRRS reduziert potenzielle Einwirkungen hochenergetischer Wellen auf die Erddeiche. Seit der Fertigstellung des Baus im Jahr 2012 ist die Höhe des Felswalls deutlich zurückgegangen und die Böden zwischen dem Wall und dem Deich erodieren (siehe Abbildung unten).
Erosion entlang der Küste des Lake Pontchartrain
Um diese Böden vor Erosion zu schützen, führte die Hochwasserschutzbehörde ein Pilotstudienprojekt durch, um verschiedene Methoden zur Erzielung einer langfristigen Lösung zum Schutz dieser Böden zu untersuchen. Mit der Aufgabe, eine ästhetisch ansprechende und wirtschaftliche Lösung zu finden, die viele Jahre halten würde, installierte die Hochwasserschutzbehörde drei Testabschnitte entlang des Deichs.
„Wir müssen 190 Meilen an Deichen und Überschwemmungsmauern schützen, also müssen wir unser Geld mit Bedacht ausgeben. Wir wollen ein Produkt auf den Markt bringen, das viele, viele Jahre hält und robust genug ist, um der Energie standzuhalten, die dieser See unserer Erfahrung nach bei Hochwasserereignissen produziert“, sagte Christopher Humphreys, PE, Director of Engineering, Flood Protection Autorität – Osten.
HydroTurf® Advanced Revetment System
In der Pilotstudie wurden mehrere verschiedene Produkttypen getestet: vegetative Lösungen, die Spartinagras und Vetivergras enthielten; Gelenkbetonblock; Rasenverstärkungsmatten; Und HydroTurf®. HydroTurf ist ein undurchlässiges Zement- und Kunstrasenprodukt, das die Ästhetik von Naturrasen bietet und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit und den Schutz vor hoher Wellenenergie beibehält. Es verwendet eine undurchlässige Geomembran, die durch Kunstrasen geschützt ist und mit HydroBinder® gefüllt ist, was zu einer faserverstärkten, hochfesten Betonmatrix führt.
Die Ergebnisse der Pilotstudie gelten nun für drei tropische Sturmsaisonen und sind eindeutig. „Zu diesem Zeitpunkt der Pilotstudie kam es bei allen Produkten zu Ausfällen“, sagte Donald Jerolleman Jr., MSc, PE, Senior Project Manager, Flood Protection Authority – East. „Alle, bis auf die HydroTurf, waren für die Energie, die wir erlebt haben, nicht ausreichend.“
Wellenberme im East Jefferson Levee District (EJLD) entlang des Lake Pontchartrain.
Verschiedene Testflächen nach dem Sturm
HydroTurf® Testgrundstück nach dem Sturm
„Wir glauben, dass die HydroTurf hat sehr gut abgeschnitten. Es erfüllte die von uns gesuchten Kriterien bei angemessenen Anschaffungskosten und leistete in einer Umgebung mit hohem Energiebedarf auf jeden Fall eine sehr gute Leistung“, sagte Donald Jerolleman Jr., MSc, PE, Senior Project Manager, Flood Protection Authority – East.
Da der HydroTurf Nachdem das System eingerichtet wurde, kam es in New Orleans und Umgebung zu mehreren Wetterereignissen, darunter Hurrikan Ida, Hurrikan Zeta, Tropensturm Cristobal, Tropensturm Beta und mehrere andere schwere Sturmereignisse. Alle diese Ereignisse führten zu Wellenbewegungen über dem Steinschüttungsdamm und in den Uferbereich des Deichs und trugen zur anhaltenden Erosion bei. Die folgenden Abbildungen beschreiben die Wetterbedingungen am oder in der Nähe des Pilotstandorts vom 1. Juli 2020 bis zum 23. Februar 2022. Zu den bemerkenswerten Höhepunkten in dieser Zeit zählen maximale Windböengeschwindigkeiten von 90 Meilen pro Stunde und ein 24-Stunden-Maximalniederschlag von 6.47 Zoll . HydroTurf keine Erosion oder Beschädigung erfahren.
Historische Windgeschwindigkeiten, aufgezeichnet am New Orleans International Airport (4.06 Meilen vom Standort entfernt)
Historische Niederschläge, aufgezeichnet am New Orleans International Airport (4.06 Meilen vom Standort entfernt)
Zusätzliche Winddaten und Gezeiteninformationen wurden vom Gezeitenmesser der New Canal Station, LA, NOAA, gesammelt. Während des Hurrikans Ida, der Pilot HydroTurf Basierend auf den nahegelegenen NOAA-Gezeitenhöhen wäre das Testgrundstück vollständig überflutet gewesen. Darüber hinaus wäre das Testgebiet während des Hurrikans Ida und während aller oder der meisten der verbleibenden „Top Ten“-Ereignisse von Wellenbewegungen betroffen gewesen.
Zehn höchste Gezeiten, die an der örtlichen NOAA-Gezeitenstation aufgezeichnet wurden.
Das Ergebnis dieser Pilotstudie mit der Hochwasserschutzbehörde wird in den kommenden Jahren als Entscheidungshilfe dienen, wie die Böden und Deiche von New Orleans am besten geschützt werden können, um das Risiko einer Sturmflut für die umliegende Gemeinde zu verringern.