Засуха - это недостаток осадков в течение длительного периода времени, приводящий к дефициту воды.
Национальная метеорологическая служба (NWS) описывает пять типов засух: метеорологические, сельскохозяйственные, гидрологические, социально-экономические и экологические - большинство из них могут существенно повлиять на Нью-Йорк.1Национальная метеорологическая служба, "Понять, что такое засуха, и знать, как на нее реагировать", Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
Метеорологическая, или климатологическая, засуха определяется с точки зрения отклонения от нормального режима выпадения осадков и продолжительности опасности. Именно здесь можно рассматривать изменение климата. Проще говоря, это когда в данной географической зоне преобладают сухие погодные условия. Этот тип засухи наступает медленно - обычно для ее развития требуется не менее трех месяцев - и может продолжаться в течение нескольких сезонов или лет.
Сельскохозяйственная засуха связывает метеорологическую засуху с воздействием на сельское хозяйство из-за нехватки осадков, снижения уровня грунтовых вод и дефицита почвенной воды. Эта засуха оказывает минимальное прямое воздействие на Нью-Йорк (NYC), поскольку в черте города не ведется значительной сельскохозяйственной деятельности.
Гидрологические засухи, которые часто следуют за метеорологическими и сельскохозяйственными засухами, связаны с дефицитом поверхностного и подземного водоснабжения. Частота и тяжесть гидрологической засухи часто определяются в масштабах водосборного бассейна. Хотя климат является основным фактором, другие факторы - такие как изменения в землепользовании, деградация земель и строительство плотин - влияют на гидрологические характеристики бассейна.
Социально-экономическая засуха возникает, когда нехватка воды начинает влиять на спрос и предложение различных товаров среди населения, как индивидуально, так и коллективно. Этот тип засухи учитывает все ранее перечисленные типы засух.
Наконец, экологическая засуха - это эпизодический дефицит доступности воды, который выводит экосистемы за пороги уязвимости, влияет на экосистемные услуги и запускает обратную связь в природных и человеческих системах.2Национальная интегрированная информационная система по засухам, "Что такое засуха: Экологическая засуха", Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
В чем заключается опасность?
Засуха во многом отличается от других опасных явлений. Для развития ее последствий требуется значительное время, и масштабы опасности могут сохраняться в течение длительного времени после прекращения самой засухи. Например, большинство определений социально-экономической засухи связывают опасность с предложением, спросом и экономическими товарами. Отсутствие окончательного и общепринятого определения усложняет определение того, имеет ли место засуха и какова степень ее тяжести. По сравнению с другими опасными природными явлениями, географическую зону, последствия и продолжительность засухи трудно определить количественно. Это особенно актуально для Нью-Йорка, поскольку его вода поступает из трех источников на севере штата.
Сложная система водоснабжения города - это удивительный инженерный подвиг. Она берет начало в водохранилищах на севере штата и протянулась на 125 миль, чтобы обеспечить жителей Нью-Йорка высококачественной водой.3NYC Department of Environmental Protection, "Final Environmental Impact Statement," in Water for the Future: Устойчивость водоснабжения на севере штата, Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка. Нехватка воды и перебои в водоснабжении возможны из-за выхода из строя одного из основных компонентов инфраструктуры системы водоснабжения, вызванного возрастом, плановым отключением для проведения планового ремонта, технического обслуживания, капитальных работ или другими факторами. Нехватка воды также может быть вызвана засухой на севере штата, которая может повлиять на уровень воды в резервуарах. Засухи случались в прошлом и могут повториться в будущем, которое будет определяться изменением климата.
Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка (DEP) управляет нашей системой водоснабжения, обеспечивая стабильный поток воды из крупных водосборных бассейнов на севере штата через сложную сеть водохранилищ, акведуков, туннелей и водопроводных сетей (или распределительных водопроводных сетей).
Тяжесть
DEP разработал Правила чрезвычайных ситуаций, связанных с нехваткой воды, чтобы направить действия города в ответ на засуху.4Юридический отдел Нью-Йорка, "Глава 21: Правила чрезвычайной ситуации, связанной с нехваткой воды" в " Правилах города Нью-Йорка", American Legal Publishing. Действующие Правила действий при нехватке воды, обновленные недавно, в мае 2022 года, в рамках подготовки к закрытию акведука Делавэр, состоят из трех этапов: наблюдение за засухой, предупреждение о засухе и чрезвычайная ситуация, связанная с засухой.5Юридический отдел Нью-Йорка, "Глава 21: Правила чрезвычайных ситуаций, связанных с нехваткой воды", в " Правилах города Нью-Йорка", American Legal Publishing. Чрезвычайные ситуации, связанные с засухой, подразделяются на три стадии, каждая из которых предусматривает все более жесткие ограничения на водопользование. При разработке правил учитываются такие факторы, как преобладающие гидрологические и метеорологические условия. DEP объявляет засуху, когда вероятность того, что одна из двух крупнейших систем водохранилищ - Делавэр (водохранилища Кэннонсвилл, Неверсинк, Пепактон и Рондаут) или Катскилл (водохранилища Ашокан и Шохари) - наполнится к 1 июня, началу водного года, составляет менее 50%. DEP объявляет предупреждение о засухе, если вероятность того, что Делавэрское или Катскиллское водохранилище наполнится к началу водного года, составляет менее 33 процентов.6NYC Department of Environmental Protection, Water Demand Management Plan, City of New York.
Каждый день в Нью-Йорк доставляется более миллиарда галлонов воды, почти вся она поступает в город под действием силы тяжести.7Грег Мойер, "Чудо инженерной мысли удовлетворяет потребности жаждущего Нью-Йорка", Нью-Йорк Таймс, 16 октября 2014 г. Мы ежедневно используем воду для удовлетворения наших основных потребностей - питья, купания, приготовления пищи и стирки. Поэтому неудивительно, что жилые дома являются нашими крупнейшими потребителями воды, на них приходится 86% общего водопотребления.8Urban Green Council, New York City's Energy and Water Use 2014 and 2015 Report, Urban Green Council, October 2017. Вода также используется в институциональных, коммерческих и производственных целях. Например, в больницах пар используется для дезинфекции медицинского оборудования, а также вода применяется в некоторых производственных процессах, включая заводы по розливу напитков в Нью-Йорке.
Система водоснабжения NYC
Использование воды по видам землепользования (млн. галлонов в день, в процентах от суточного потребления)
Нехватка воды может быть вызвана засухой или сбоями в нашей инфраструктуре водоснабжения. Загрязнение воды выходит за рамки этой краткой характеристики, в которой основное внимание уделяется засухе и инфраструктуре.
DEP объявляет чрезвычайную ситуацию в связи с засухой, когда существует обоснованная вероятность того, что длительный засушливый период приведет к истощению водохранилищ Нью-Йорка без принятия жестких мер по сокращению потребления. DEP оценивает эту вероятность в засушливые периоды, консультируясь с Целевой группой по борьбе с засухой штата Нью-Йорк и Комиссией по готовности к стихийным бедствиям штата Нью-Йорк. При оценке учитываются исторические данные, характер засушливых месяцев, качество воды, баланс хранилищ подсистем, состояние системы доставки, строительство системы, операции по обслуживанию, снежный покров, характер осадков, прогнозы потребления и другие факторы.
Вероятность
Периодическая засуха - нормальная, повторяющаяся черта практически любого климата в США. По данным Департамента охраны окружающей среды штата Нью-Йорк(NYS DEC), среднегодовое количество осадков в Нью-Йорке колеблется от 60 дюймов в Катскиллах до 28 дюймов в долине озера Шамплейн.9Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк, "Засуха", штат Нью-Йорк.
Однако даже при умеренном, влажном климате обычные колебания региональных погодных условий могут приводить к периодам засухи. Последние сильные засухи в штате Нью-Йорк случались в середине 1960-х годов, затем в начале и середине 1980-х, а также в начале 2000-х. Согласно Национальному атласу засух- справочнику по тяжести, частоте и продолжительности засух для континентальной части США - погода, приносящая 62 процента от нормы осадков или меньше, случается в Нью-Йорке один год из 50. Мониторинг засухи в США начался в 2000 году.10Национальная интегрированная система информации о засухе, "Условия засухи для округа Нью-Йорк", Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
Нехватка воды, вызванная засухой
Периодическая засуха - нормальное явление для многих климатических зон в Соединенных Штатах. Она возникает в результате климатических условий, которые могут развиваться в течение нескольких месяцев или лет. Засуха может длиться короткое время или долгое время. Последствия кратковременной засухи могут быть усугублены сильной жарой и/или ветром.
Нехватка воды из-за засухи влияет на Нью-Йорк в масштабах всего города. Поскольку водохранилища, снабжающие нас водой, находятся на севере штата, количество осадков в этом регионе, а не в нашем городе, определяет, насколько достаточным является наше водоснабжение.
В штате Нью-Йорк в целом умеренный, влажный климат. С 1963 года Нью-Йорк пережил семь периодов засухи.11Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка, "Исторические данные о засухе и потреблении воды: Данные о засухе в Нью-Йорке", город Нью-Йорк. Последняя сильная засуха в штате Нью-Йорк случилась в 2001-2003 гг. С 1960-х годов произошло четыре менее сильных засухи. После засухи 1960-х годов регион пережил более влажный период.
Последний период более сухой погоды пришелся на декабрь 2001 года, когда DEP объявил наблюдение за засухой, поскольку уровень воды в водохранилище составлял 44%. Месяц спустя DEP выпустило предупреждение о засухе; в апреле 2002 года было объявлено чрезвычайное положение в связи с засухой. В течение следующих восьми месяцев увеличение количества осадков и сокращение потребления воды смягчили условия засухи. Нормальные условия были восстановлены 2 января 2003 г., завершив 14-месячную засуху.
В исследовании, проведенном в 2011 году Обсерваторией Земли Ламонт-Доэрти (Lamont-Doherty Earth Observatory) (со ссылкой на исторические данные о кольцах деревьев), предсказывается, что сильная засуха, подобная той, что была в 1960-х годах, может легко вернуться в регион Больших Кэтскиллс без предупреждения, и ее продолжительность невозможно предсказать.12Ричард Сигер, "Постоянная засуха в Северной Америке: Климатическое моделирование и палеоклиматическая перспектива", Обсерватория Земли Ламонт-Доэрти, Институт Земли Колумбийского университета. То есть, более влажные условия, которые преобладали с 1970-х годов, могут не сохраниться в будущем.
Нехватка воды, вызванная сбоями в инфраструктуре
Система водоснабжения Нью-Йорка возникла в 1840-х годах, когда открылся акведук Кротон в округе Вестчестер.13Город Нью-Йорк, "История питьевой воды Нью-Йорка", Город Нью-Йорк. Через сложную систему водохранилищ, акведуков, туннелей и водопроводных сетей вода ежедневно поступает в Нью-Йорк, а также во многие населенные пункты на севере штата. Из-за возраста, размера и протяженности системы отдельные ее части могут выходить из строя.
Нехватка воды может возникнуть из-за сбоя в любой точке инфраструктуры системы водоснабжения. В зависимости от местоположения и масштаба, сбой может иметь различную степень воздействия. Например, прорыв водопроводной сети может повлиять только на определенный район города, в то время как разрушение плотины или обрушение туннелей или акведуков может повлиять на распределение воды по всему Нью-Йорку.
Особую озабоченность сейчас вызывает акведук Делавэр, по которому поступает примерно половина питьевой воды города - 500 миллионов галлонов в день.14Город Нью-Йорк, "Мэр Блумберг, заместитель мэра Холлоуэй и комиссар по охране окружающей среды Стрикленд посетили строительную площадку на севере штата в связи с началом важнейших ремонтных работ на акведуке Делавэр", город Нью-Йорк, 4 ноября 2013 г. Он пропускает до 35 миллионов галлонов в день. Новые технологии позволили DEP проводить его инспекции. DEP объявила о запланированном закрытии Делавэрского акведука с октября 2024 года до весны 2025 года для подключения обходного туннеля и устранения утечек в акведуке.15Delaware River Basin Commission, "Delaware Aqueduct to Shut Down for Repairs: Октябрь 2024 г.", Комиссия по бассейну реки Делавэр.
Среди других частей системы, нуждающихся в ремонте, следует отметить Городской водопроводный тоннель № 1, построенный в 1917 году, и Городской водопроводный тоннель № 2, построенный в 1936 году. С момента ввода в эксплуатацию они непрерывно подают воду в наши дома, предприятия и учреждения. Благодаря созданию в 2013 году Водяного туннеля №3, DEP сможет закрывать, проверять и ремонтировать городские туннели №1 и №2.16Water Technology, "Нью-Йоркский городской туннель № 3", Water Technology.
Разрывы водопроводных сетей происходят часто. Некоторые из причин включают в себя возраст магистрали и материал труб. Например, 46% из 6 785 миль городских водопроводов были построены до 1941 года.17David E. McNabb and Carl R. Swenson, America's Water Crises: Влияние засухи и изменения климата, (Cham: Springer Nature Switzerland, 2023). Большинство магистралей состоит из чугуна без облицовки или чугуна с цементной облицовкой, который подвержен внутренней коррозии и протечкам.
Интенсивные усилия и многомиллиардные инвестиции DEP в поддержание и ремонт нашей системы водоснабжения, продолжающиеся десятилетиями, рассматриваются ниже в разделе " Как мы управляем рисками?
Нехватка воды также может возникнуть из-за плановых отключений для ремонта системы.
Расположение
Засухи, как правило, затрагивают Нью-Йорк в масштабах всего города. Во многом это связано с тем, что город получает воду из-за пределов своей юрисдикции. Как описано в разделе "Опасная среда Нью-Йорка", основные компоненты городской системы водоснабжения расположены на севере штата, что делает ее уязвимой к погодным условиям на севере. В рамках своего плана по борьбе с засухой в штате Нью-Йорк NYS DEC разделил штат на регионы борьбы с засухой. Нью-Йорк находится в регионе засухи IIA; однако большая часть его водосборного бассейна расположена к северу в регионе II, как показано на карте "Регионы управления засухой штата Нью-Йорк".18Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк, "Засуха", штат Нью-Йорк.
Регионы управления засухой в штате Нью-Йорк
Исторические случаи
Сильные засухи затронули штат Нью-Йорк в 1930-х годах и, в большей степени, в 1960-х, которые считаются рекордной засухой.19Национальная интегрированная система информации о засухе, "Нью-Йорк", Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Во время засухи 1960-х годов водохранилища Нью-Йорка были заполнены на 25 процентов. С тех пор водохранилища Нью-Йорка были усовершенствованы, что сделало их гораздо более устойчивыми к засушливым условиям. В 1980-х и 1990-х годах были кратковременные периоды засухи, а также несколько периодов в начале 2000-х годов. В августе 2012 года более чем на 80% территории штата наблюдалась засуха или аномально сухие условия, а более чем на 30% - умеренная засуха. Это привело к лесным пожарам, низкому уровню воды в озерах и объявлению урожая аварийным по всему штату.
Засуха 2016-2017 гг. привлекла к штату внимание государственных и правительственных чиновников, поскольку условия быстро ухудшились, и впервые с 2002 г. наступила экстремальная засуха. Это сильно повлияло на сельское хозяйство: урожайность снизилась у многих производителей, а также наблюдался рекордно низкий расход воды в ручьях и воздействие на небольшие системы водохранилищ. Штат также пережил умеренную или сильную засуху с лета 2020 года по лето 2021 года и снова летом 2022 года. В это время фермеры ощутили экономические последствия, связанные с необходимостью закупать корма, которые они не могли вырастить, и потребностью в заборе воды.
В таблице "Засухи, характерные для Нью-Йорка" приведен список засух, которые влияли на Нью-Йорк в прошлом, предоставленный NYC DEP:20NYC Department of Environmental Protection, "Historical Drought & Water Consumption Data: Данные о засухе в Нью-Йорке", город Нью-Йорк.
Засухи, характерные для Нью-Йорка
| Тип | Дата начала | Дата окончания |
| Чрезвычайная ситуация, связанная с засухой | 1963-11-01 | 1965-12-31 |
| Чрезвычайная ситуация, связанная с засухой | 1980-10-01 | 1982-11-11 |
| Чрезвычайная ситуация, связанная с засухой | 1985-02-25 | 1986-02-25 |
| Чрезвычайная ситуация, связанная с засухой | 1989-01-17 | 1989-05-15 |
| Предупреждение о засухе | 1991-09-25 | 1991-12-31 |
| Предупреждение о засухе | 1995-04-05 | 1995-11-14 |
| Чрезвычайная ситуация, связанная с засухой | 2001-12-23 | 2003-01-02 |
Условия засухи в Нью-Йорке в прошлом согласно трем историческим индексам засухи, часть A
Условия засухи в Нью-Йорке в прошлом согласно трем историческим индексам засухи, часть B
Источник: Монитор засухи США
В предыдущих таблицах представлена история засухи в Нью-Йорке. Линейный график с шипами показывает колебания между сухими и влажными годами. Желтый-красный цвета представляют потенциальные условия, похожие на засуху, а зеленый-синий - осадки. Всплески активности засухи соответствуют истории ее возникновения по всему штату. К линейному графику с пиками прилагаются две легенды. Аспект D в легенде иллюстрирует интенсивность засухи, в то время как W фокусируется на влажности. Взятые вместе, эти диаграммы дают наглядное представление о засушливых и влажных периодах на территории штата.
В чем заключается риск?
Оценка уязвимости
Каждая засуха оказывает уникальное воздействие на Нью-Йорк, в зависимости от ее тяжести, продолжительности и пространственных масштабов, а также от постоянно меняющихся социальных условий. Засуха может прямо или косвенно влиять на социальную, экономическую, строительную, природную и будущую среду Нью-Йорка.
Социальная среда
Засуха может негативно повлиять на население Нью-Йорка во многих отношениях. Вредное воздействие этой опасности может быть особенно остро ощутимо среди уязвимых групп населения, включая самых маленьких, пожилых людей, людей с низким уровнем дохода и тех, у кого уже были или есть хронические заболевания.
Сильные засухи могут негативно повлиять на здоровье населения. Они могут привести к снижению количества и качества питьевой воды, что увеличивает вероятность обезвоживания, нарушает санитарию и гигиену и приводит к росту заболеваемости и болезней. По данным Центров по контролю заболеваний (CDC), уменьшение количества осадков может привести к загрязнению грунтовых и поверхностных вод вирусами, простейшими и бактериями, что повышает риск вспышек заболеваний.
По данным CDC, продолжительная засуха также может ухудшить качество воздуха, увеличивая количество взвешенных в воздухе частиц, таких как пыльца, дым и фторуглероды.21Национальный центр гигиены окружающей среды, "Засуха и общественное здоровье в США", Отдел экологических опасностей и влияния на здоровье. Эти вещества могут раздражать бронхиальные проходы и легкие. Это также может увеличить риск острых респираторных инфекций, таких как бронхит и бактериальная пневмония. Последствия засухи для здоровья могут быть наиболее выражены у людей с уже существующими заболеваниями или у тех, кто может быть более восприимчив к болезням и распространению заболеваний. Плохое качество воздуха, вызванное засухой, может усугубить состояние людей с хроническими респираторными заболеваниями, такими как астма. Учитывая длительный и хронический характер засух, косвенные эффекты на здоровье могут быть не сразу выявлены, что затрудняет мониторинг и планирование на случай таких событий.
Засухи также могут повлиять на население, поставив под угрозу доступность продовольствия и питания. Ограничение вегетационного периода, низкая урожайность и рост цен на продукты питания могут привести к их нехватке. Это может негативно сказаться на населении с низким уровнем дохода, у которого может не хватить ресурсов для борьбы с последствиями засухи.
В регионе Трех штатов сильная засуха нанесет ущерб сотням ферм, поставляющих продукты питания в Нью-Йорк, ограничив вегетационные сезоны и снизив урожайность, что скажется на многочисленных фермерских рынках, работающих в городе, и на многочисленных сельскохозяйственных предприятиях, которые доставляют в город сельскохозяйственную продукцию с ферм, расположенных в Трех штатах.
Следует отметить, что, поскольку Нью-Йорк импортирует большую часть продовольствия, длительная сильная засуха в любом регионе мира, поставляющем значительное количество продуктов питания, может привести к некоторому дефициту и повышению цен. Более высокие цены могут создать дополнительные трудности для семей с низким уровнем дохода и нагрузить бюджеты коммерческих и институциональных кухонь.
Нехватка воды также может увеличить риски для отдыха пловцов и лодочников. Люди, которые занимаются связанными с водой видами отдыха во время засухи, могут подвергаться повышенному риску заболеваний, передающихся через воду, вызванных бактериями, простейшими и другими загрязняющими веществами, такими как химикаты и тяжелые металлы. Заражение может произойти в результате случайного или намеренного проглатывания воды, прямого контакта загрязняющих веществ со слизистыми оболочками или вдыхания загрязняющих веществ.
Неочищенная поверхностная вода может представлять угрозу для здоровья в условиях засухи. В неочищенных поверхностных водах некоторые патогены, такие как разновидность амебы(Naegleria fowleri), чаще встречаются во время засухи, поскольку низкий уровень воды может создавать более теплую температуру воды, способствующую их росту.
Когда уровень воды в поверхностных водах, используемых для катания на лодках, плавания и рыбалки, падает, вероятность получения травмы возрастает. Низкий уровень воды в озерах может подвергнуть людей риску получения опасных для жизни травм в результате погружения на мелководье или удара о предметы, которые могут быть не сразу видны во время катания на лодке. Низкий уровень воды также может обнажить потенциально опасный мусор со дна озер, рек и прудов.
Во время сильной засухи уровень воды в резервуарах может быть настолько низким, что давление воды будет недостаточно высоким для тушения пожаров. Локальные сбои в системе распределения, такие как прорыв водопровода или незаконно открытые пожарные гидранты, также могут повлиять на давление воды. Важно учитывать, что давление в системе NYC поддерживается в одном резервуаре (Хиллвью). Широкомасштабное воздействие может не повлиять на NYC, если оно не затронет и Хиллвью.
Засуха также может иметь прямые и косвенные экономические последствия. Предприятия, зависящие от воды, такие как автомойки, ландшафтные дизайнеры и производители, могут быть вынуждены полностью или частично приостановить свою деятельность из-за снижения уровня воды и последующего сокращения ее использования. Косвенные последствия, связанные с засухой, могут быть далеко идущими.
Построенная окружающая среда
В целом, засуха не вызывает структурных повреждений и не влияет на инфраструктуру, такую как шоссе, мосты и системы электропередач. Однако засуха может повлиять на системы водного транспорта, включая паромы и баржи, из-за периодов маловодья. Кроме того, засухи могут повлиять на работу систем энерго- и пароснабжения в Нью-Йорке. Несколько электростанций полагаются на питьевую воду для производства электроэнергии. Возможность охлаждения оборудования и зданий, в которых используются системы охлаждения, зависящие от воды, может быть нарушена во время нехватки воды.
Хотя нехватка воды не приводит к структурным повреждениям зданий, шоссе и мостов, она создает риск, хотя и очень небольшой, усугубления "усадки почвы" - уменьшения объема почвы, которое происходит при потере влаги.22Сельскохозяйственное сообщение Университета штата Северная Дакота, "Сухая почва может вызвать проблемы со строительством", Университет штата Северная Дакота. Такое состояние может подорвать фундамент, на котором стоит инфраструктура, включая подпорные стены и насыпи, нарушив их устойчивость. Однако усадка почвы наносит реальный ущерб только в том случае, если почва сжимается и набухает по мере уменьшения и увеличения содержания влаги. По данным Геологической службы США, почвы Нью-Йорка, как правило, не отличаются высокой степенью набухания. Поэтому риск структурных повреждений, связанных с засухой, очень мал.23NYC Soil & Water Conservation District, "NYC Urban Soils Institute & NYC Soil Survey," City of New York.
Системы энерго- и пароснабжения Нью-Йорка могут пострадать от нехватки воды. Ряд электростанций полагается на водоснабжение для производства электроэнергии. Ограничения на использование воды во время продолжительной сильной засухи нарушат или сократят подачу электроэнергии. Это касается и городской паровой системы, которая в значительной степени зависит от воды в зимние месяцы, когда она потребляет до 1,6 млн. галлонов воды в час для обогрева домов и зданий в некоторых районах Манхэттена. Больницы также полагаются на пар для стерилизации медицинского оборудования.
Засухи также могут повлиять на зеленые крыши. В Нью-Йорке зеленые крыши содержат растительность, которая обеспечивает изоляцию, борется с эффектом городского острова тепла и улучшает качество воздуха. Засухи ухудшают состояние растений на зеленых крышах, нарушая их способность снижать загрязнение воздуха и обеспечивать другие преимущества.
Природная среда
Засуха оказывает гораздо более серьезное воздействие на природную среду, чем на окружающую среду. Последствия могут включать потерю водно-болотных угодий, повреждение видов растений и снижение биоразнообразия. Например, набережная Нью-Йорка в основном состоит из водно-болотных угодий площадью от 5 600 акров до чуть более 10 000 акров, расположенных в заливе Ямайка, на Статен-Айленде и вдоль Лонг-Айленд-Саунд.24NYC Office of Long-Term Planning and Sustainability, New York City: Стратегия использования водно-болотных угодий, город Нью-Йорк, май 2012 г. Эти водно-болотные угодья обеспечивают защиту дикой природы, защищают прибрежные сообщества, обеспечивают отдых, уменьшают воздействие эффекта городского теплового острова и улучшают качество воды. Только в одном парке Jamaica Bay Park водно-болотные угодья населяют 325 видов птиц, 50 видов бабочек и 100 видов плавниковых рыб.25NYC Parks, "Водно-болотные угодья в парках Нью-Йорка", Департамент парков и рекреации Нью-Йорка.
Засухи могут угрожать общественным садам. В Нью-Йорке насчитывается около 500 общественных садов. Подобно зеленым крышам, эти сады помогают снизить уровень загрязнения воздуха, бороться с эффектом городского теплового острова и расширяют доступ к свежим продуктам.26Grow NYC, "Общественные сады", город Нью-Йорк.
Окружающая среда будущего
Прогнозы изменения климата указывают на будущие нарушения режима выпадения осадков и повышение температуры. Нью-Йоркская группа экспертов по изменению климата (NPCC) прогнозирует будущие нарушения режима выпадения осадков и повышение температуры в Нью-Йорке. Хотя прогнозируется, что годовое количество осадков здесь увеличится, как и интенсивность сильных штормов, частота засух увеличится примерно вдвое к 2050-м годам и в пять раз к 2080-м годам.27Хорхе Е. Гонсалес, Луис Ортис, Брианн К. Смит, Нареш Девинени, Брайан Колле, Джеймс Ф. Бут, Арун Равиндранат и др. "Отчет Нью-Йоркской группы экспертов по изменению климата за 2019 г. Глава 2: Новые методы оценки экстремальных температур, сильных ливней и засухи", Анналы Нью-Йоркской академии наук 1439, № 1 (март 2019 г.): 30-70. В отчете NPCC4 прогнозируется, что уменьшение количества летних осадков может сделать короткие засухи более частыми.
Как мы управляем риском?
Стратегии управления риском нехватки воды включают в себя меры по защите инфраструктуры; регулятивные меры и программы, направленные на поощрение и стимулирование долгосрочной экономии воды; надежные протоколы мониторинга уровня воды в резервуарах; планирование на случай засухи; а также коммуникационные усилия, направленные на информирование водопользователей о нехватке воды и активное привлечение их к работе по экономии воды.
Защита инфраструктуры
Обслуживание системы водоснабжения, устранение утечек и трещин, а также создание резервных мощностей крайне важны для обеспечения непрерывной работы системы в нормальных условиях, а также для снижения последствий нехватки воды.
Крупнейший и самый продолжительный проект DEP - один из крупнейших инфраструктурных проектов в стране - это Городской водопроводный тоннель №3. Начатый в 1970 году, он был введен в эксплуатацию в 2013 году, а его заключительные части должны быть завершены где-то в этом десятилетии, при этом общая стоимость проекта оценивается в 5 миллиардов долларов.28Джим Дуайер, "Де Блазио откладывает работы по строительству важнейшего водного тоннеля", Нью-Йорк Таймс, 5 апреля 2016 г. Туннель является важнейшим элементом инфраструктуры. Когда его строительство будет завершено, он увеличит пропускную способность системы, доставит воду потребителям и позволит DEP проводить инспекции и ремонт городских водопроводных туннелей №№ 1 и 2 по мере необходимости.
Городской водопроводный тоннель №3 строится поэтапно. Его строительство началось в 1970 году. Первая секция туннеля, обслуживающая Бронкс и верхние районы Манхэттена, была введена в эксплуатацию в 1998 году.29NYC Water Staff, "Уголок комиссара", Medium, 13 сентября 2022 г. Часть туннеля, обслуживающая Мидтаун и Нижний Манхэттен, была введена в эксплуатацию в 2013 году. Строительство туннеля для Квинс/Бруклин было завершено в 2001 году, и с тех пор было закончено строительство семи из девяти шахт, необходимых для поддержания туннеля.
Две последние шахты, 17B и 18B, демонстрируют постоянное долгосрочное планирование DEP. В связи с этим в 2018-2019 гг. было принято решение о строительстве этих двух шахт таким образом, чтобы обеспечить возможность будущего соединения.
Программа DEP "Вода для будущего" направлена на устранение утечки в акведуке Делавэр. В 2013 году DEP начала строительство трехмильного туннеля, Delaware Bypass Tunnel, чтобы обойти участок акведука, который протекает в округе Ориндж.30Water Technology, "Delaware Aqueduct Rondout-West Branch Bypass Tunnel Project", Water Technology. Чтобы подключить этот туннель, акведук был закрыт осенью 2023 года, в это время DEP увеличила доступное предложение и минимизировала спрос.31Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка, "Ремонт акведука Делавэр: Отключение акведука Делавэр, 1 октября 2023 года", город Нью-Йорк, 29 июня 2022 года. Дополнительное строительство продолжится в октябре 2024 года.32NYC Department of Environmental Protection, "The Delaware Aqueduct Repair Project and its Impacts on Watershed Communities," City of New York.
DEP завершила строительство, которое увеличило пропускную способность системы водоснабжения Кэтскилл в 2021 году.33NYC Water Staff, "Реконструкция акведука Кэтскилл достигла финишной черты", Medium, 23 марта 2022 г. Рабочие очистили 59 миль бетонной облицовки акведука и устранили структурные дефекты и протечки в нескольких местах. Одна из основных остановок в процессе строительства включала в себя специальные работы по реконструкции большей части водослива Catskill Influent Weir - сооружения, сбрасывающего воду из акведука в водохранилище Кенсико. Внутренняя часть плотины была очищена, а опоры, удерживающие плотину вместе, были полностью реконструированы из нового бетона.
Дополнительные проекты, направленные на повышение устойчивости, включают: Подключение Kensico Eastview, подключение CDIS4-Delware, модернизация насосных станций Croton Falls и Cross River, подключение Catskill-Delaware, а также планируемый туннель между водохранилищем Kensico и дезинфекционной установкой Catskill-Delaware (в настоящее время находится в стадии проектирования).34Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк, Проект ремонта акведука Делавэр: Окончательный план подключения и управления водоснабжением, презентация Джона Милгрэма, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, н.д.
Программа DEP "Оптимизация системы распределения воды" нацелена на локальные утечки в водопроводной сети, осуществляет ремонт системы и модернизирует инфраструктуру распределения воды.
Правило подпорных стен Департамента зданий Нью-Йорка (DOB) регламентирует проведение проверок и требования к оформлению документов на подпорные стены для определения условий безопасности и обслуживания. Правило требует регулярных проверок подпорных стен высотой 10 футов и более, которые выходят на общественную полосу отвода (тротуар или вход).35NYC Department of Buildings, Promulgation Details for RCNY 103-09, City of New York.
Снижение спроса с помощью регулятивных мер и программ
Долгосрочные стратегии экономии воды помогают снизить спрос на воду и тем самым продлить время, в течение которого вода остается доступной во время длительной нехватки воды. Они также помогают удовлетворить потребности растущего населения. Они принимают форму нормативного контроля и программ, поощряющих экономию.
Как дизайн зданий, так и используемое в них оборудование могут снизить потребление воды, при этом ванные комнаты являются ключевой целью. Строительные кодексы DOB поощряют стратегии экономии воды в новых зданиях в рамках утвержденного плана экономии воды.
Историческая потребность в воде и численность населения Нью-Йорка
В 1980-х и 1990-х годах DEP ввела ряд программ, направленных на стимулирование эффективности использования воды и снижение спроса на воду на 30 процентов.36NYC Department of Environmental Protection, Water Demand Management Report, City of New York, June 2016. Даже во время засух 1989, 1991 и 1995 годов спрос на воду снизился, когда были введены ограничения, несмотря на рост населения в этот период. Временная шкала показывает, что по мере того, как жители Нью-Йорка начали использовать воду более эффективно, спрос на воду снижался по мере роста населения - это демонстрирует успех нормативного контроля и программ, стимулирующих экономию воды.37Национальные академии наук, инженерии и медицины, "Система водоснабжения Нью-Йорка: Прошлое, настоящее и будущее" в Обзоре программы защиты водосборных бассейнов Нью-Йорка (Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальных академий, 2020 г.).
Программы DEP по сохранению воды теперь включают эти мероприятия:
- Программа замены туалетов. Поскольку на жилые дома приходится наибольшая доля потребления воды, DEP определил возможности для экономии воды в этих типах зданий. Старые туалеты могут потреблять от 3,5 до 5,0 галлонов воды на один смыв; высокоэффективные модели потребляют всего 1,28 галлона на смыв. С 1994 по 1997 год DEP проводил программу Toilet Rebate Program, которая успешно сократила потребление воды. В 2013 году DEP запустил программу замены туалетов. Программа предоставляет скидки владельцам жилых и многоквартирных домов, которые заменяют старые туалеты на высокоэффективные модели.
- В рамках муниципальной программы повышения эффективности использования воды проводится модернизация объектов, принадлежащих городу, что позволяет экономить до 9 миллионов галлонов воды в день.
- Программа повышения эффективности использования воды в жилых помещениях предлагает владельцам зданий бесплатные исследования, которые выявляют возможности для экономии воды, включая обнаружение утечек.
- Программа повышения эффективности использования воды в нежилых помещениях поощряет крупных водопользователей, таких как больницы, гостиницы, университеты и рестораны, к внедрению мер по экономии воды.
- Веб-сайт DEP позволяет потребителям увидеть, как их поведение влияет на расход воды, и помогает им выявить утечки, предоставляя ежедневную, а иногда и ежечасную информацию. DEP проводит пилотную программу, чтобы помочь клиентам оценить ежемесячные счета, чтобы, лучше понимая характер своего использования, они могли сократить потребление.
Мониторинг водохранилищ, резервные запасы и протоколы по борьбе с нехваткой воды
Мониторинг
DEP тщательно измеряет и контролирует уровни водохранилищ. Инструмент поддержки операций - это набор инструментов прогнозирующего моделирования и данных, которые помогают агентству отслеживать уровни водохранилищ. Инструмент автоматически предоставляет непрерывные прогнозы в режиме реального времени. Недавно в него были включены улучшенные прогнозы от NWS. DEP также внимательно следит за состоянием системы распределения воды в городе.
Альтернативные источники водоснабжения
В Нью-Йорке есть альтернативные источники питьевой воды. Хотя эти альтернативные источники существуют, для того, чтобы сделать их пригодными для использования, потребуется значительное время и ресурсы. Система Квинса непригодна для использования из-за проблем с качеством воды и неиспользования. Система Челси может быть использована только в самых экстремальных условиях (например, для поддержания давления при пожаротушении). Также существуют проблемы с качеством воды и необходимостью фильтровать воду перед использованием.
В Нью-Йорке также есть дополнительные альтернативные источники воды. Система подземного водоснабжения DEP на юго-востоке округа Куинс состоит из 68 скважин. Ее пропускная способность, разрешенная NYS DEC, составляет 68 миллионов галлонов в день в год. Несколько соединений между частными коммунальными службами в округе Нассау доступны во время чрезвычайной ситуации. Насосная станция Челси в округе Датчесс, недалеко от Покипси, может брать воду из реки Гудзон. Однако фильтрационные мощности отсутствуют. В чрезвычайных условиях это может увеличить водоснабжение города на 100 миллионов галлонов в день. Эта насосная станция использовалась во время засух 1985 и 1989 гг.
Протоколы по борьбе с нехваткой воды
Во время запланированного или незапланированного дефицита воды сокращение количества потребляемой воды является настоятельной необходимостью. План управления спросом на воду DEP описывает официальные оперативные фазы (фазы определены в Правилах чрезвычайной ситуации, связанной с нехваткой воды, и вскоре пересматриваемом Плане управления засухой и чрезвычайными ситуациями) для управления нехваткой воды и действия на каждой фазе.
Действия, предусмотренные планом, будут касаться всех потребителей системы водоснабжения, включая городские агентства, частный сектор и домохозяйства. Пункты действий будут меняться на каждом этапе по мере развития ситуации с нехваткой воды. Некоторые из действий включают в себя сокращение потребления воды, общение с потребителями, соблюдение чрезвычайных правил и внедрение альтернативных источников воды. DEP также оценит возможность повышения тарифов на воду, чтобы стимулировать экономию воды и увеличить доходы для поддержания работы, особенно на этапе чрезвычайной ситуации. План будет расширен для решения вопросов, связанных с поломкой инфраструктуры и плановым ремонтом системы.
Один из основных поставщиков коммунальных услуг в Нью-Йорке, компания Con Edison, поставляет пар потребителям на Манхэттене. Во время нехватки воды компания внедряет протоколы, определяющие приоритетность всех утечек воды, требующих срочного ремонта, изменяющие операции для экономии воды и побуждающие потребителей пара сократить его использование.
Общение
На начальном этапе развития дефицита воды очень важна четкая коммуникация с водопользователями. Они должны быть проинформированы о потенциальной серьезности ситуации и о шагах, которые они могут предпринять, чтобы сократить потребление воды.
Поскольку нехватка воды может быть разной по продолжительности, местоположению и степени тяжести, сообщение может быть индивидуальным. В ситуациях, когда нехватка воды носит локальный характер, например, при прорыве водопровода, сообщения направляются пострадавшим потребителям.
Во время засухи DEP использует множество стратегий, чтобы информировать потребителей о состоянии водоснабжения, правилах ограничения подачи воды и мерах по ее экономии. Кроме того, DEP сотрудничает с другими городскими агентствами и мэрией, чтобы обеспечить ясность, краткость, точность и охват широкой аудитории. DEP разрабатывает сообщения, предназначенные для жителей, общественных групп и выборных должностных лиц, используя множество коммуникационных инструментов: объявления в СМИ, сообщения в социальных и цифровых сетях, уведомления выборных должностных лиц, прямая работа с населением (включая встречи), прямая почтовая рассылка, телефонные звонки и оповещения о чрезвычайных ситуациях.
Notify NYC и Система расширенного оповещения также могут использоваться для информирования населения о чрезвычайных ситуациях. Город использует социальные сети, уведомления, оповещения и инструменты целевой работы с населением, чтобы сообщать последние новости о ситуации с нехваткой воды и практическую информацию о том, как население может экономить воду.