science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waterwegen van Chicago - die na meer dan 100 jaar nog steeds stromen

Een sleepboot duwt een binnenschip op het Chicago Sanitary and Ship Canal langs een kolengestookte elektriciteitscentrale. Krediet:Universiteit van Illinois

Aangezien de stad Chicago is gegroeid in bevolking en industrie sinds de oprichting meer dan 180 jaar geleden, zo heeft zijn behoefte aan schoon water. Het voldoen aan die groeiende behoefte heeft veel uitdagingen met zich meegebracht. Vandaag, het Chicago Area Waterway System is een ingewikkeld netwerk van gewijzigde rivieren en kanalen die worden gebruikt voor navigatie en scheepvaart, huishoudelijk en industrieel afvalwaterbeheer, recreatie, en esthetiek.

Al meer dan 100 jaar, het kanaal Illinois-Michigan, het Chicago Sanitair- en Scheepskanaal, en het Cal-Sag-kanaal hebben de systemen van de Grote Meren en de Mississippi-rivier met elkaar verbonden. Aziatische karper, momenteel beperkt tot het systeem van de Mississippi, dreigen Lake Michigan en de Grote Meren binnen te vallen via het Chicago Sanitary and Ship Canal. Onderzoekers bevestigen opnieuw dat het verstrekken van veilig drinkwater aan inwoners van Chicago prioriteit nummer één moet blijven; echter, de Aziatische karper moet worden geblokkeerd om te voorkomen dat ze de Grote Meren binnendringen.

University of Illinois-onderzoeker Ken Olson en zijn collega van de Iowa State University, Lois Wright Morton merkt op dat het omkeren van de stroom van de Chicago River in 1892, bouw van het Chicago Sanitair en Ship Canal in 1900, en daaropvolgend beheer vormen nog steeds een goede oplossing voor de unieke waterproblematiek van de stad.

Deze ingenieuze prestatie moet worden erkend, volgens Olson. "Een gigantische onderneming, het kanaal had oorspronkelijk vier aquaducten en 17 sluizen om de navigatie van de 140 voet drop van Lake Michigan naar de Illinois River mogelijk te maken, " zegt Olson. "De permanente ommekeer van de rivieren Chicago en Calumet was een immense prestatie van gemeentelijke openbare werken die internationaal bekend werd als een van de zeven wonderen van de Amerikaanse techniek."

De Chicago en Calumet Rivers voeren het storm- en behandelde rioolwater van de stad weg van Lake Michigan door het om te leiden naar de Cal-Sag en Chicago Sanitary and Ship-kanalen en de Des Plaines River, zuiden naar de rivier de Illinois, Mississippi rivier, en de Golf van Mexico. Echter, tijdens evenementen met veel neerslag, het rioolwaterzuiveringssysteem in de omgeving van Chicago kan het overtollige vermengde regen- en rioolwater niet altijd opslaan en behandelen vanwege het volume en de snelheid van de afvoer.

"De verhoogde afvoersnelheid is het resultaat van veranderingen in het stedelijke landgebruik, " volgens Olson. "Gebouwen met een hoge dichtheid, beton, en ondoordringbare oppervlakken hebben gras- en beboste gebieden vervangen die regenwater in de grond absorberen en vasthouden." Het Chicago Sanitary District heeft meer opslag toegevoegd met behulp van steengroevebekkens en tunnels onder de omgeving van Chicago om het vooruitzicht van een grote storm die onbehandeld rioolwater aanbrengt te verminderen, virussen, microben, voedingsstoffen, en zware metalen in het Mississippi-riviersysteem.

Het Tunnel- en Reservoirplan (TARP, ook bekend als het Deep Tunnel Project) is gemaakt om afvoer van regenwater en overloop van ongezuiverd rioolwater te onderscheppen. "Het is in wezen een riviersysteem dat onder de stad is aangelegd, "

zegt Olson. "TARP bestaat uit 110 mijl aan tunnels en reservoirs, dat zijn eigenlijk oude kalksteengroeven die regenwater en ongezuiverd afvalwater opvangen en vasthouden totdat het kan worden behandeld in afvalwaterzuiveringsinstallaties en in de kanalen en rivieren kan worden geloosd."

Volgens U of I-onderzoeker Cory Suski, hoewel het uitgebreide kanaalsysteem de watervoorziening van Lake Michigan beschermt, het creëerde een ander probleem:talloze toegangspunten en paden voor invasieve Aziatische karpers. "Er zijn 18 locaties geïdentificeerd met een hoog risico om de verplaatsing van wateroverlastgevende soorten tussen de twee bekkens toe te staan, " zegt Suski. Suski experimenteert met het gebruik van kooldioxide om vissen uit een gebied te verjagen, fungeren als een niet-fysieke barrière en helpen het Michiganmeer te beschermen.

Er zijn elektrische hekken geïnstalleerd in het Chicago Sanitary and Ship Canal, het enige pad dat het hele jaar nat blijft. In combinatie met andere technieken, de "hekken" zijn gebruikt om te voorkomen dat invasieve Aziatische karpers de Grote Meren binnendringen.

Het herstellen van de bergkam van de drainagekloof en het terugbrengen van de Chicago en Calumet Rivers naar hun oorspronkelijke stroomrichting naar Lake Michigan zou een manier kunnen zijn om te voorkomen dat de vliegende Aziatische karper de Grote Meren binnendringt. maar zou een nog groter probleem kunnen veroorzaken:de drinkwatervoorziening van Chicago in gevaar brengen. Olson zegt dat de watervoorziening van Chicago niet in een precaire staat verkeert en dat het kanaalsysteem dat de stroom van de rivier omkeert in meer dan 100 jaar niet heeft gefaald.

"De boodschap aan beleidsmakers is dat ze nieuwe manieren moeten blijven financieren om de Aziatische karperroute door het Chicago Sanitary and Ship Canal naar Lake Michigan te blokkeren. " zegt Olson. "Een omkering van de huidige stroom zou Lake Michigan en de drinkwatervoorziening van Chicago in gevaar kunnen brengen, dus dat is geen haalbare optie. De tunnelprojecten zullen doorgaan met het opslaan van storm- en rioolwater totdat het kan worden behandeld en afgevoerd naar de rivieren Illinois en Mississippi."