基礎設施過去、現在和未來案例集/威尼斯防洪工程 (MOSE)
本案例研究由朱利安·克萊因、塞繆爾·格雷、盧卡斯·蘇特和迪伊利安·保羅撰寫，主題為“模組化試驗性機電裝置 (MOSE)”。該案例研究是喬治梅森大學沙爾政策與政府學院和沃爾格諾工程學院西德和瑞娃·德貝里土木、環境與基礎設施工程系 2022 年秋季 GOVT 490-004 政策與政府綜合研討會/CEIE 499-001 土木工程專題課程的頂點課程。該案例研究以喬納森·吉福德教授指導下的交通系統案例集為藍本。
MOSE（模組化試驗性機電裝置，Modulo Sperimentale Elettromeccanico）專案旨在透過安裝 78 個移動閘門或屏障來防止威尼斯市及其周邊村莊發生洪水，這些閘門或屏障將把威尼斯瀉湖與亞得里亞海隔開。該專案還旨在抵禦高於正常潮汐水位 3 米（9.8 英尺）的波浪。MOSE 能夠在亞得里亞海的高潮水位（10 月至 3 月期間發生的高水位洪水）期間防止洪水。屏障安裝在 3 個不同的位置，長度從 20 米到 30 米不等。
威尼斯水務局委託威尼斯新工程聯合體 (Consorzio Venezia Nuova) 實施該專案。該專案於 2003 年開始建設，經過多次延誤，預計將於 2023 年投入使用。專案完工後，將保護威尼斯及其位於威尼斯瀉湖內的村莊免受洪水侵襲，並防止海平面進一步上升，從而保護旅遊、貿易等行業。
MOSE 是一個重大的基礎設施專案，其任務是保護威尼斯，威尼斯是一個擁有豐富的歷史文化遺產的城市，對整個社會都至關重要。此外，MOSE 還應對全球沿海城市和定居點日益面臨的海平面上升問題。如果該專案成功，它將為幫助沿海定居點提供一個潛在的藍圖。儘管該專案意義重大，但它也遇到了許多問題。腐敗、嚴重延誤、預算膨脹和負面環境影響等阻礙因素掩蓋了該專案可能給威尼斯帶來的潛在益處。
威尼斯早期歷史
威尼斯建於 5 世紀，當時逃離倫巴第人征服的難民定居在威尼斯瀉湖散佈的 118 個島嶼上。1 在其歷史的頭幾個世紀裡，這座城市在東方的拜占庭帝國和在不同時期統治義大利東部的各個法蘭克王國之間易手。這座城市位於兩個帝國之間，使其具有重要的政治地位，再加上從 9 世紀開始的政治穩定時期，導致該城市在 1032 年正式成為由選舉產生的總督統治的獨立國家。這次選舉導致了威尼斯在地中海貿易中佔據主導地位幾個世紀，使其成為一個重要的港口城市。2 瀉湖的水位一直是一個令人擔憂的問題，但在歷史上，缺水比任何洪水都更令人擔憂。3
MOSE 成為威尼斯的選擇
1966 年洪水過後，威尼斯水位上升的解決方案因政治鬥爭而停滯了 7 年。最終，在 1973 年，一項法律透過，為政府開放了拯救這座城市免受海嘯侵襲的方案建議。到 1980 年，國家研究委員會 (CNR) 接受了 6 項此類建議，國家研究委員會是政府科學技術研究委員會。同年晚些時候，他們將這些提案的管理權移交給了公共工程部，到 1981 年，該部建議在瀉湖的入口處設定固定和移動屏障，以防止洪水氾濫。從 1982 年到 1989 年，威尼斯新工程聯合體 (Consorzio Venezia Nuova) 經歷了設計該專案提案的過程。1994 年，最高公共工程委員會批准了該專案，在進行環境影響調查後，MOSE 於 2003 年開始建設。5 在引發該專案的特大洪水和該專案破土動工之間，過去了 37 年。
地理和位置
威尼斯城坐落在威尼斯瀉湖中，瀉湖內還有許多島嶼。這種環境是由於沿海沉積物的沉降、河流和沉積物徑流、土地沉降、人為因素以及亞得里亞海的波浪和洋流的影響而形成的。瀉湖與大海之間由三個入口隔開，分別是喬賈 (Chioggia)、馬拉莫科 (Malamocco) 和利多 (Lido)。這些入口也是水和船隻進出瀉湖的通道。
瀉湖的現代問題
在現代，洪水比低水位對威尼斯人來說是一個更大的擔憂。自 1923 年這座漂浮城市首次開始記錄洪水以來，它的廣場和建築物已經多次被水淹沒。威尼斯現代洪水最顯著的兩個事件是 1966 年的特大洪水（至今仍是威尼斯水位最高的一次，水位高出海平面 194 釐米）和 2019 年的洪水（水位僅比最高紀錄低 7 釐米）。正是這種現代洪水，再加上氣候變化的影響，導致這座城市從 1966 年的洪水開始尋找新的技術解決方案來解決他們的問題。4
洪水的環境原因
威尼斯發生洪水必須具備幾個因素。主要的環境因素包括威尼斯瀉湖、亞得里亞海以及地中海和南歐的氣象現象。首先，來自北非的熱風，即西羅科風，與地中海上空的冷空氣混合。17 這些風然後與亞得里亞海沿岸來自東歐的冷風混合，直到到達威尼斯瀉湖。其次，當西羅科風與冷風混合後到達瀉湖，高潮會將更多海水推入瀉湖，並將水“困住”，無法迴流到亞得里亞海。第三是土地本身的沉降，由於人為建設，土壤在長期之後會出現這種情況。一個世紀前，這座城市的海平面比現在低 27 釐米（約 10.63 英寸），並且每年下降約 1 毫米（約 0.04 英寸）。17
洪水的人為原因
當定居者最初決定在瀉湖中定居時，他們必須找到一種方法，在沼澤、泥灘、沼澤和鬆軟土壤中生存。為了做到這一點，定居者決定挖土並將原木插入泥土中，為建築物創造一個基礎。19 當時這是一個天才的想法。原木沒有接觸到氧氣，所以沒有腐爛，而是隨著時間的推移變得堅硬。然而，就像任何建築物一樣，都會出現沉降，地基開始下沉。
目標和目的
MOSE 旨在阻止威尼斯市發生洪水，並且可以抵禦高於正常潮汐水位 3 米（9.8 英尺）的波浪。MOSE 能夠在亞得里亞海的高潮水位（10 月至 3 月期間發生的高水位洪水）期間防止洪水。MOSE 的部署是針對水位超過 110 釐米（約 3 英尺 7 英寸）的情況，這種情況會影響市民、遊客和港口活動的日常活動。
運營方面
MOSE 由 78 個移動屏障組成，這些屏障在不執行時位於水下。屏障安裝在通往瀉湖的 3 個不同入口處。每個屏障長 20-30 米（66-98 英尺），寬 20 米，根據需要，MOSE 屏障可以在不同的時間部署。但是，屏障完全升起需要 30 分鐘，恢復到靜止位置需要 15 分鐘。
為了升起屏障，控制室根據提供給操作員的資料做出決定。一旦決定升起屏障，壓縮空氣就會被送入屏障，排出曾經將屏障淹沒的水。這會導致屏障在 30 分鐘內從水面升起。瀉湖入口的平均關閉時間約為 3-5 小時。為了降低屏障，水被允許重新進入屏障，釋放空氣，使屏障在 15 分鐘內重新沉入水下回到靜止位置。
MOSE 設有安全增量，以防止不必要的部署。此引數的設立是為了彌補潛在的每日潮汐預測失誤，並根據瀉湖內海平面進行調整。由於預報員在其預測中設定了 10 釐米的引數，因此據信 MOSE 系統操作員會增加額外的 10 釐米偏差，為潛在的錯誤提供更多緩衝。
MOSE 故障
由於資料不準確，MOSE 由於系統操作員收到有關即將到來的天氣/水文預報的不準確資訊而被高潮汐繞過。研究人員認為，未來 MOSE 的部署可能會對瀉湖內沉積物的沉積產生負面影響。隨著自然事件的破壞，瀉湖的生態系統將受到影響。MOSE 使用得越多，港口活動受到阻礙，因為屏障拒絕進入。
MOSE 預計何時全面投入運營？
預計在經歷多次延誤後，將於 2023 年 12 月全面投入運營。
該專案於 2003 年在基礎設施和交通部下屬的威尼斯新聯盟的控制下開始建設。 1 該專案的資金來自兩個主要來源。首先，經濟規劃部際委員會從 2002 年開始到 2011 年結束，分期支付了該專案 70 億歐元價格標籤中的 38 億歐元。剩餘資金由政策、協調和控制委員會提供。 2 該專案最初計劃於 2011 年完工。然而，主要是由於侵蝕問題造成的延誤繼續推遲了這個日期，現在看來該專案將於 2023 年完工。 3 重複的延誤、腐敗問題和成本增加在其建設過程中引發了很大的爭議，並導致數十名政府官員被捕。然而，該專案的部分內容已於 2020 年成功測試，並且看起來該專案將在今年真正投入運營。 4
MOSE 也不是沒有批評者。上面提到的爭議讓許多義大利公眾認為該專案是浪費時間和金錢，也是政府腐敗的途徑。此外，當專案最終完工後，許多人說這將弊大於利。用於阻止海水湧入瀉湖的關鍵閘門也將阻止海水進入，造成汙水積聚的擔憂，這可能會殺死該地區生態系統。
此外，只有當水位升高到 110 釐米以上時，閘門才會啟動，比淹沒威尼斯聖馬可大教堂等地標所需的水位高 20 釐米。人們擔心，即使專案完工，它也無法阻止到 2100 年可能會成為威尼斯現實的持續性低級別洪水。 5 威尼斯人已經在像 2019 年 11 月發生的抗議活動中表達了他們對該專案的反對意見。這場抗議活動中最令人難忘的畫面是，示威者在該市幾十年來遭遇的最高洪水中游行，他們反對自 1982 年以來政府唯一解決洪水問題的方案。
經濟
由於 MOSE 尚未全面投入運營，因此無法確定其對經濟的貢獻。然而，一旦它開始運作，它將透過保護依賴沿海地區物理屬性的產業的未來而間接貢獻數十億美元。將受到很大影響的產業之一是旅遊業，該產業為該市提供了約 20 億歐元的收入。由於其著名的義大利建築和世界聞名的美麗，該市每年吸引超過 2000 萬遊客。如果該市繼續下沉，旅遊業將受到負面影響，因為人們將無法四處走動和觀光，在當地餐館、商店、酒店和其他營業場所消費，這將對該市的利潤造成重大打擊。
不過，該專案在財務上一直很緊張，因為該專案曾經預計耗資 18 億歐元，但在 2014 年猛增至 52 億歐元。 23 近年來，價格再次上漲，總價約為 70 億歐元。最後，有傳言稱，隨著移動屏障導致進出瀉湖的延誤，港口活動成本將略有增加。
社會影響
MOSE 專案因其延誤、成本，以及更臭名昭著的腐敗而開始受到公眾批評。從 2013 年開始，就有人因挪用公款、洗錢、欺詐和腐敗而被捕。 22 這 35 人的被告群體包括企業家、政客和官僚。 23 調查顯示，2500 萬歐元的非法資金透過該專案轉移。此外，自建設開始以來，該專案資金被盜了 10 億歐元。
此外，公眾擔心它無法有效地防止洪水，從而保護使其整個城市及其瀉湖成為聯合國教科文組織世界遺產的建築。MOSE 的存在部分是為了防止該市遭受重大洪水，以保持其利潤豐厚的旅遊業的繁榮，這對威尼斯的當地人來說已經成為一個問題。威尼斯市及其居民飽受過度旅遊之苦，這導致了過度擁擠、生活成本上升和環境退化。因此，MOSE 保護了一個對當地人生活質量產生負面影響的產業。儘管如此，它試圖保護成千上萬威尼斯人賴以為生的旅遊業和貿易產業。
威尼斯政府是否應該放棄對 MOSE 開發的資助，因為它可能為企業帶來緩解並保護城市，但可能會對瀉湖生態系統造成不可逆轉的損害？
威尼斯及其居民是否應該開始考慮海平面上升到城市不再適宜居住的高度後的生活？
由於整個威尼斯市都是聯合國教科文組織世界遺產，其他國家是否應該幫助資助 MOSE 以保護它？
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7. 裁決媒體有限公司。水技術。（無日期）。於 2022 年 11 月 11 日檢索自 https://www.water-technology.net/projects/mose-project/
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