แบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปี

หลังจากหลายทศวรรษที่เกิดอุทกภัยร้ายแรงในลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปีสภาคองเกรสได้ผ่านพระราชบัญญัติควบคุมน้ำท่วมปี 1928 ซึ่งเรียกร้องให้มีการดำเนินการตามแผนเพื่อควบคุมน่านน้ำของแม่น้ำมิสซิสซิปปีที่ยิ่งใหญ่ในทันที ในทศวรรษหน้ากองทัพบกวิศวกรได้สร้างเขื่อนและประตูน้ำ 29 แห่งช่องทางน้ำไหลหลายร้อยแห่งและเขื่อนใหม่ที่สูงขึ้นกว่าพันไมล์ แต่แม่น้ำไม่ใช่สัตว์ที่เชื่องได้ง่ายๆ ในปีพ. ศ. 2479 น้ำท่วมครั้งใหญ่อีกครั้งทำให้ผู้คนหลายแสนคนในรัฐโอไฮโอต้องอพยพออกไปทำให้สภาคองเกรสต้องผ่านพระราชบัญญัติควบคุมน้ำท่วมอีกฉบับหนึ่งและงานใหม่หลายชุดก็เริ่มขึ้นตามแม่น้ำ การตอบสนองต่อน้ำท่วมโดยทั่วไปคือต่อพื้นที่เขื่อนที่ได้รับผลกระทบ แต่มาตรการควบคุมดังกล่าวกำหนดเป้าหมายเฉพาะพิ้นที่เดียวและไม่ได้ดูที่ระบบแม่น้ำทั้งหมดโดยรวม ทันทีที่มีการสร้างเขื่อนน้ำท่วมจะทะลักเข้าสู่ภูมิภาคใหม่

โปสการ์ดเก่าที่แสดงให้นักท่องเที่ยวหรือวิศวกรตรวจสอบแบบจำลองอ่างมิสซิสซิปปี 

พันตรียูจีนเรย์โบลด์หัวหน้าวิศวกรของคณะวิศวกรของกองทัพสหรัฐฯตระหนักถึงข้อบกพร่องในแนวทางปัจจุบัน เรย์โบลด์ผู้มีวิสัยทัศน์ได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาที่รุนแรง: สร้างแบบจำลองไฮดรอลิกขนาดใหญ่ของลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปีทั้งหมดและศึกษา“ ผลกระทบเชิงโต้ตอบของสภาพอากาศและมาตรการควบคุมที่เสนอเมื่อเวลาผ่านไป” และใช้ความรู้เพื่อ“ พัฒนาแผนสำหรับการประสานงาน ปัญหาการควบคุมน้ำท่วมทั่วลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปี”

ในวิกส์เบิร์กที่สถานีทดลองทางน้ำมีแบบจำลองของส่วนเล็ก ๆ ของแม่น้ำคานาวาซึ่งสามารถจำลองเหตุการณ์น้ำท่วมในประวัติศาสตร์และสร้างไฮโดรกราฟของน้ำท่วมที่แม่นยำของแม่น้ำคานาวาได้ การใช้แม่น้ำ Kanawha เป็นต้นแบบนำร่อง Reybold ได้ร่างแผนครอบคลุมสำหรับแบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปี แบบจำลองที่มีความทะเยอทะยานจะจำลองแม่น้ำมิสซิสซิปปีและลำน้ำสาขาสำคัญ ๆ ได้แก่ แม่น้ำเทนเนสซีอาร์คันซอและมิสซูรีซึ่งครอบคลุมพื้นที่ 41 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ของสหรัฐอเมริกาและแม่น้ำ 15,000 ไมล์

พื้นที่ ที่เลือกสำหรับโมเดลไฮดรอลิกที่ใช้งานได้ขนาด 200 เอเคอร์ตั้งอยู่ใกล้กับเมืองคลินตันรัฐมิสซิสซิปปีไม่ไกลจากเมืองวิกส์เบิร์ก ในเวลานั้นสงครามโลกครั้งที่ 2 กำลังเกิดขึ้นและชายฉกรรจ์กำลังขาดแคลนดังนั้น Reybold จึงขอและได้รับอนุญาตให้จ้างเชลยศึกชาวเยอรมันเป็นแรงงานในการเคลียร์และเตรียมสถานที่ การเตรียมสถานที่นั้นใช้เวลาสามปีตั้งแต่เดือนมกราคม พ.ศ. 2486 ถึงเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2489 ก่อนที่จะเริ่มการสร้างแบบจำลองได้

ภาพรวมบางส่วนของแบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปี 

ในช่วงสองทศวรรษถัดมาแบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปีเป็นรูปเป็นร่าง แบบจำลองนี้สร้างขึ้นโดยใช้มาตราส่วนแนวตั้งที่เกินจริงคือ 1: 100 และมาตราส่วนแนวนอน 1: 2000 มาตราส่วนแนวตั้งที่ใหญ่ขึ้นถูกคิดว่าจะลดแรงตึงผิวจึงจำลองความปั่นป่วนได้ดีขึ้น แบบจำลองทั้งหมดประกอบด้วยแผ่นคอนกรีตขนาด 10 ฟุตสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 10 ฟุตที่มีรูปทรงที่ดินและแนวแม่น้ำรวมทั้งแควหน้าผาทะเลสาบที่ราบน้ำท่วมสะพานและเขื่อน ปลั๊กหรือช่องโลหะบนเตียงริมแม่น้ำให้ "ความหยาบ" เพื่อจำลองวัสดุประเภทต่างๆในขณะที่ตาข่ายโลหะพับได้จำลองใบไม้ที่หนาแน่น

น้ำจากลำธารในบริเวณใกล้เคียงถูกกระจายไปทั่วทั้งโมเดลผ่านระบบท่อและปั๊มที่ซับซ้อน เรย์โบลด์ยังออกแบบอ่างเก็บของและหอเก็บขนาด 500,000 แกลลอนซึ่งเขาสามารถปล่อยน้ำปริมาณมากในช่วงเวลาสั้น ๆ เพื่อจำลองเหตุการณ์น้ำท่วม

ในการวัดและรวบรวมข้อมูลมีการติดตั้งเครื่องมือไหลเข้าและไหลออก 76 ชิ้นรอบ ๆ โมเดลรวมถึงเครื่องมือ 160 ขั้นตอนที่จำลองสภาพอากาศตามปกติและเหตุการณ์น้ำท่วมบนปฏิทินเสมือนจริงพร้อมวันเดือนและปีจำลอง ทั้งสามารถจำลองได้ใน 5 นาที

ความสำเร็จที่แท้จริงครั้งแรกของโครงการเกิดขึ้นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2495 เมื่อใช้แบบจำลองเพื่อทำนายอุทกภัยในปีนั้น จากผลการทดสอบแบบจำลองดังกล่าวรัฐบาลได้รับคำแนะนำว่าต้องยกระดับคันกั้นน้ำที่ไหนและพื้นที่ใดที่จำเป็นต้องอพยพ ในปีนั้นแบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปีป้องกันความเสียหายประมาณ 65 ล้านดอลลาร์ ในอีกสองทศวรรษข้างหน้าจนกระทั่งซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์พร้อมใช้งานแบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปีถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อกำหนดกลยุทธ์การควบคุมน้ำท่วมจากมอนทาน่าไปจนถึงลุยเซียนา แบบจำลองนี้ถูกใช้ล่าสุดในปี 1973 เพื่อทดสอบผลกระทบของการเปิด Morganza Spillway

ในช่วงทศวรรษที่ 1990 แบบจำลองนี้ถูกกำหนดให้เป็นสถานที่สำคัญของรัฐมิสซิสซิปปีและมีการจัดตั้งสวนสาธารณะในเมืองรอบ ๆ บริเวณนั้นในช่วงสั้น ๆ แต่เมื่อค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาสวนสาธารณะสูงเกินไปจึงถูกทิ้งร้าง แบบจำลองลุ่มน้ำมิสซิสซิปปีปัจจุบันอยู่ในซากปรักหักพังและมีพุ่มไม้รกครึ้ม