基礎設施過去、現在和未來案例集/地鐵洪水轉移 (MN/ND)

此頁面是關於位於北達科他州法戈和明尼蘇達州穆爾黑德的地鐵洪水轉移專案的案例研究，由阿比蓋爾·多德森、阿米拉·阿里和沙里夫·易卜拉欣建立。它是喬治梅森大學提供的 GOVT 490-003（政策與政府合成研討會）/ CEIE 499-002（土木工程專題）課程的一部分，由喬納森·吉福德教授。

摘要

1997 年法戈-穆爾黑德都市區發生的紅河洪水造成了巨大損失，導致數千人流離失所，學校、企業、政府辦公室和房屋受損。為了應對這種情況，地鐵洪水轉移專案啟動，成為一項重大的基礎設施建設，旨在減輕該地區從北達科他州法戈到明尼蘇達州穆爾黑德的洪水風險。其主要目標是解決由於融雪或強降雨導致紅河氾濫而造成的歷史性洪水問題。地鐵洪水轉移專案包括重要的組成部分，包括轉移渠、控制結構、堤壩、護岸、環境考慮因素以及社群參與和資金。專案的一個核心部分是轉移渠，旨在將洪水期間紅河中的多餘水量轉移，繞過都市區。該專案代表著兩州之間的合作努力，以保護法戈-穆爾黑德地區免受洪水的破壞性影響，並增強當地社群抵禦未來天氣災害的韌性。該專案標誌著美國陸軍工程兵團首次實施的公私合營 (P3) 專案，代表著全國範圍內實施分段交付模式的舉措。它是北美領先的 P3 水資源管理專案，為協同基礎設施開發樹立了先例。該專案還代表著美國氣候變化適應領域的開創性綠色金融舉措，體現了環境韌性的創新方法。

位置地圖

地鐵洪水轉移專案地圖

事件時間軸

索爾利橋洪水 - 1997 年紅河洪水

1997 年：漢娜暴風雪過後發生特大洪水。紅河水位達到 44.83 英尺的高點，給北達科他州大福克斯和明尼蘇達州東大福克斯造成了超過 64 億美元的損失（經通貨膨脹調整後）。 

1998 年 - 2007 年：法戈和穆爾黑德社群從紅河洪水的影響中恢復過來。當地政府利用回購計劃來管理洪水高發地區的房產。Alerus 中心和拉爾夫·英格爾斯塔德競技場等企業重新開業。一個商業辦公中心建成。

2008 年：美國陸軍工程兵團對洪水轉移專案進行可行性研究。

2009 年：紅河發生洪水。

2010 年：美國陸軍工程兵團釋出可行性研究報告草案和環境影響評價。 該研究提出了兩個轉移專案：一個在北達科他州，另一個在明尼蘇達州。

2011 年：紅河發生洪水。

2014 年：水資源改革與發展法案授權地鐵洪水轉移專案建設。

2016:

• 明尼蘇達州自然資源部拒絕了該州洪水轉移專案所需的許可證。
• 地鐵洪水轉移局 (MFDA) 成立。
• 北達科他州和明尼蘇達州之間的聯合權力協議制定。

2022 年：地鐵洪水轉移專案啟動。

1997 年大福克斯堤壩被洪水淹沒後，紅河的水勢。

2027 年：預計專案完工。

主要參與者、機構和協議

美國陸軍工程兵團

美國陸軍工程兵團

美國陸軍工程兵團帶頭實施了一種獨特的公私合營 (P3) 模式，與私營部門合作，有效地解決中西部地區的洪水風險。 這種合作關係帶來了專業知識和資金，並確保了堤壩、防洪牆和重要基礎設施的建設。

公私合營

公私合作 (PPP) 是政府機構與私營部門組織之間的一種合作努力，旨在共同開發、融資和管理公共基礎設施或服務。在城市防洪工程的背景下，PPP 在利用私營部門的專業知識、資源和創新方面發揮了重要作用，有效地應對該地區的洪水風險。透過與私營實體合作，該專案獲得了額外的資金來源，加速了專案進度，並增強了技術能力。PPP 還促進了公共部門和私營部門之間風險和責任的共擔，確保了專案交付的更大問責制和效率。此外，PPP 使城市防洪工程能夠利用創新的融資機制和管理策略，最終增強了該專案在減輕法戈-穆爾黑德社群洪水危害方面的彈性和可持續性。

城市防洪管理局 (MFDA)

城市防洪管理局 (MFDA) 成立於 2016 年，選擇紅河谷聯盟負責設計、建造、融資、運營和維護一條 30 英里長的分洪渠，該分洪渠對於管理兩座城市周圍的洪水至關重要。 MFDA 的任務是確保安全、及時地進行建設、土地徵用和環境許可的合規性，而軍方則負責監督南部堤防和相關基礎設施的建設。

紅河谷聯盟

紅河谷聯盟的成員承擔著與分洪專案相關的責任。

擔保人

負責專案的設計、建造、融資、運營和維護，並在建成後運營 30 年

• Acconia S.A.
• Shikun & Binui Ltd.
• 北美能源合夥公司

領導者

• Acconia S.A.
• Shikun & Binui Ltd.
• 北美能源合夥公司
• 紅河建築公司

專業貢獻者

• 紅河谷聯盟設計
• Hatch Associates Consultants Inc. 和 COWI 北美公司

分包商

• Amec Foster Wheeler
• Wenck Associates Inc.

聯合權力協議

城市防洪工程的聯合權力協議 (JPA) 允許北達科他州和明尼蘇達州在法戈-穆爾黑德地區共同努力，以實現共同目標：減少洪水，保護社群。 這項協議透過為決策和資源共享制定明確的規則，幫助這兩個州順利合作。它還簡化了跨州界法律和監管事項的處理，節省了時間和精力。透過共同努力，北達科他州和明尼蘇達州可以更有效地應對共同挑戰，確保社群更好地抵禦洪水。聯合權力協議進一步鞏固了利益相關者之間的合作，旨在到 2027 年提供永久可靠的防洪保護。

城市防洪工程詳情

城市防洪工程主要分為兩個部分：一條長 30 英里的渠道，用於將多餘的暴雨徑流從都會區周圍引流，並暫時儲存在空地上（透過流量地役權獲得），以及城鎮防洪堤工程，該工程將改造 13 座防洪堤和 27 個暴雨排水提升站。此外，還將建造一條長 20 英里的堤防、19 座公路橋、3 座鐵路橋、3 座帶閘結構和 2 座引水渠結構。

城市防洪渠道的渲染圖。

暴雨徑流分洪渠道

紅河谷聯盟負責為該專案提供暴雨徑流分洪渠道。該渠道長 30 英里，包括沿著謝延河和楓樹河的分洪出口和引水渠。此外，還將有 14 個排水入口、3 個鐵路交叉口、2 對州際公路交叉口和 12 個縣級公路交叉口。

南部堤防

美國陸軍工程兵團負責提供該專案的南部堤防部分。南部堤防長 22 英里，設有 3 個帶閘控制結構：分洪入口結構、野生稻河結構和紅河結構。每個結構都將有一個徑向臂，允許閘門升降，以便在專案期間控制水位。該專案的一部分還包括 I-29 橋交叉口、4 英里長坡度抬升以及縣級和鄉級公路交叉口。

緩解專案

城市防洪管理局和美國陸軍工程兵團將與地方政府合作完成各種緩解專案，USACE 將不會直接參與專案的交付。 上游緩解工作將重點關注保護或搬遷財產結構和公墓，這些工作將透過 MFDA 促成的流量地役權來完成。此外，將在北達科他州的牛軛灣-希克森-巴克和克里斯汀以及明尼蘇達州的沃爾沃頓建造防洪堤。北達科他州牛軛灣的第 27 個排水溝將得到改善，以保護溼地區域，同時將在下奧特河小徑河上進行河流恢復工作。

成本、融資來源和資金

大都會防洪疏導專案總支出為 32 億美元，分配如下：9.89 億美元用於公私合營模式下的渠道建設，7.03 億美元用於美國陸軍工程兵團負責的南部堤防專案，5.02 億美元用於土地和受影響財產減災，2.66 億美元用於城鎮堤防，2.5 億美元用於非建設成本，4400 萬美元用於其他減災建設專案。^[10]

該專案利用了多種融資渠道。值得注意的是，透過摩根士丹利、花旗集團、Mikko 證券印度尼西亞公司和三井住友銀行等機構獲得了 2.73 億美元的私營活動債券，包括免稅綠色債券。美國大都會人壽投資管理公司透過私人配售基金提供了 1.97 億美元，而水基礎設施融資創新法案貸款為迴圈信貸提供了 6.43 億美元。基礎設施投資和就業法案額外提供了 4.37 億美元。此外，社群透過投票增加長期銷售稅來表明其承諾，透過多代公私合營 (P3) 支付結構確保持續供資。^[10]

該專案的資金來自聯邦、州和地方 P3 渠道。其中很大一部分，即 10 億美元，是透過選民批准的銷售稅獲得的，該銷售稅一直延至 2084 年，遵循 P3 模式。明尼蘇達州貢獻了 8600 萬美元，而北達科他州撥款了 8.7 億美元。在聯邦層面，2016 年簽署的專案合作伙伴協議 (PPA) 為該專案提供了 7.5 億美元。^[10]技術問題

技術問題

土地徵用

土地徵用對於確保實施防洪措施（如堤防、渠道和基礎設施）所需的空間至關重要。該過程包括透過談判、購買協議以及必要時的徵用，從專案區內的業主手中獲得土地。土地徵用是為了確保有足夠的空間建造防洪和水流管理設施，這些設施可以降低洪水風險，保護法戈-摩爾黑德地區的社群。^[11] MFDA 使用以下步驟來獲取專案用地

1. 美國陸軍工程兵團的設計工程師會標記必須為專案徵用的土地，並通知 MFDA 土地和合規部門主管以及土地專案經理。
2. MFDA 財務委員會會審查財產權請求和專案預算。
3. 經批准後，MFDA 財務委員會會向北達科他州的卡斯縣聯合水資源區 (CCJWRD) 或明尼蘇達州的摩爾黑德克萊縣聯合權力機構 (MCCJPA) 釋出土地徵用指令。^[12]
4. 土地代理會聯絡土地所有者以制定合同。合同可以是流量權還是全部財產收購。

流量權

土地所有者會從 MFDA 那裡獲得定期在其財產上儲存洪水的權利的付款。與大都會防洪疏導局 (MFDA) 相關的實體將負責獲得流量權。卡斯縣聯合水資源區 (CCJWRD) 將負責監督北達科他州的收購過程。在明尼蘇達州，摩爾黑德市、克萊縣或摩爾黑德-克萊縣聯合權力機構 (MCCJPA) 將負責管理流量權的收購。^[11]

財產收購

專案工程師會確定法戈-摩爾黑德地區將受到影響的土地地塊，並根據施工時間表為每個地塊安排評估。評估結果將報告給北達科他州的卡斯縣聯合水資源區 (CCJWRD) 或明尼蘇達州的摩爾黑德-克萊縣聯合權力機構 (MCCJPA)。根據評估結果，會發出購買要約，作為土地代理與土地所有者之間談判的基礎。達成協議後，會設定結算日期，屆時將建立更新的財產權，並向土地所有者支付款項。

作物損失賠償計劃

MFDA 提供全面的作物覆蓋保險，確保土地所有者在 MFDA 活動造成的洪水事件中受到保護。根據該保險，土地所有者可以索取相當於生產者產量乘以作物保險價格的賠償。需要注意的是，如果土地所有者因作物損失索賠而從聯邦作物保險單中獲得賠償，則將在 MFDA 的補充作物損失計劃提供額外賠償之前將其計入。即使聯邦作物保險停止，MFDA 仍然受其在結算協議中概述的義務約束，保證持續支援受影響的土地所有者。

環境考量

大都會防洪疏導專案得到環境政策的支援，這些政策最大限度地減少了其生態足跡，並確保可持續發展。這些政策包含多種旨在保護和增強專案區內生物多樣性、水質和自然棲息地的措施。環境影響評估會評估對野生動物、溼地和其他敏感生態系統的潛在影響，指導專案的設計和實施，以減輕不利影響。此外，該專案還納入了綠色基礎設施元素，如植被緩衝區、溼地和溪流恢復以及侵蝕控制措施，以保護洪泛區，提高整體環境恢復能力。^[13] 該專案遵守嚴格的監管要求和緩解方案，確保符合聯邦、州和地方環境法律和標準。^[14] 大都會防洪疏導專案透過優先考慮環境管理和保護，旨在平衡洪水風險降低和生態可持續性，保護人類社群和自然環境，造福後代。

案例敘述

1997 年法戈-摩爾黑德地區發生紅河洪水後，人們意識到有必要採取果斷措施來減輕未來洪水事件的威脅。隨著資料分析師和科學家將洪水與全球氣候變化聯絡起來，人們更加意識到類似災難性事件可能會再次發生。雖然解決大氣影響以抑制氣候變化仍然是當務之急，但北達科他州和明尼蘇達州在改變自然過程（如降雪、融化以及春季解凍後的洪水）方面面臨著侷限性。該地區的地理環境也帶來了挑戰，限制了大規模的改造。為了應對這些限制，大都會防洪疏導專案應運而生，成為一個積極主動的解決方案，可以有效地管理洪水風險，保護法戈-摩爾黑德地區免受反覆出現的威脅。

大都會防洪疏導專案的需求得到了社群的廣泛支援，特別是在法戈-摩爾黑德地區的居民投票決定增加稅收，直到 2084 年以支援該專案的資金。這種認可反映了社群認識到該專案在減輕 1997 年洪水等災難性事件的破壞性影響方面的至關重要性，這些事件給該地區造成了巨大的經濟損失，並提高了保險費率。這項基層倡議將該問題推向了更高級別的政府，促進了地方、州和聯邦實體之間的合作。美國陸軍工程兵團在州和聯邦層面發揮了至關重要的作用，利用其專業知識和資源來支援專案的開發和實施。透過這種多層次的合作，大都會防洪疏導專案應運而生，成為對全面防洪迫切需求的統一回應，突出了政府間合作在解決複雜區域性挑戰方面的有效性。

經驗教訓/關鍵要點

1997 年紅河洪水強調了基礎設施韌性的重要性以及州和聯邦政府實體、地方政府和私人工程公司之間的合作。1997 年後，中西部地區的降雨模式持續增加；由於地形平坦，水流向北流入加拿大，中西部地區的洪水不可避免。此外，需要適當的衛星資料和雨量計來準確預測和監測降雨強度和分佈。這些因素的綜合作用導致社群利益相關者和政府利用各種防洪技術，以最大程度地減輕未來洪水事件的影響。

該專案進度最初緩慢，但在建立了大都會洪水改道局 (MFDA) 後獲得了動力。MFDA 彙集了來自法戈、摩爾黑德和周邊市政當局的代表，以協調洪水緩解和復原工作。這種統一的方法確保了不同的利益相關者共同努力實現共同目標，簡化了決策過程並提高了專案的整體有效性。透過建立 MFDA，來自不同政治和行政實體的利益相關者可以協調他們的努力、資源和優先事項，以全面解決共同的洪水風險。

討論問題

1.) 大都會洪水改道專案如何反映城市規劃和基礎設施發展中的更廣泛趨勢，特別是在氣候變化適應和減緩戰略的背景下？

2.) 政府機構和利益相關者在規劃和執行大都會洪水改道專案中扮演什麼角色？

3.) 大都會洪水改道專案可能存在哪些爭議？討論有關財產權、環境正義和替代洪水緩解方法的擔憂。

4.) 大都會洪水改道專案可能存在哪些潛在的倫理問題，以及為什麼這些問題值得關注？在資源分配和決策過程中是否存在相互競爭的社會利益？

5.) 北達科他州和明尼蘇達州能夠共同合作完成這項專案以實現共同目標。你認為馬里蘭州和弗吉尼亞州能否在連線兩州的波托馬克河上的橋樑方面做到同樣的事情？