protecting the port: expanding the future of...

37
Preciado 1 PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF GULFPORT, MISSISSIPPI Claudia Preciado CEE 129: Engineering and Policy Responses to Climate Change in Seaports FALL 2010 Austin Becker Martin Fischer Ben Schwegler

Upload: others

Post on 07-Jul-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  1 

 PROTECTING THE PORT: 

EXPANDING THE FUTURE OF GULFPORT, MISSISSIPPI 

       

Claudia Preciado CEE 129: Engineering and Policy Responses to Climate Change in Seaports 

FALL 2010 Austin Becker Martin Fischer Ben Schwegler 

  

Page 2: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  2 

Table of Contents  0.0 Project Introduction………………………………………………………………………………… 0.1 Coastal Ports Justification…………………………………………………………………….. 0.2 Case Study Goals…………………………………………………………………………………………. 0.3 Design Approach………………………………………………………………………………………… 0.4 Audience…………………………………………………………………………………………………. 0.5 Units………………………………………………………………………………………………………. 

 1.0 Site Identification………………………………………………………………………………… 1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community……………… 1.2 Topography and Bathymetry…………………………………………………………………….. 1.3 Design Conditions and Acceptable Risk………………………………………………… 1.4 Hydrology and Hydraulics…………………………………………………………………….. 1.5 Coastal and Wind Data…………………………………………………………………….. 1.6 Geology and Sediment Regime…………………………………………………………………….. 1.7 Land Use Patterns and Historical Reserves………………………………………………… 1.8 Natural Resources and Ecosystem Services……………………………………………… 1.9 Estimating the Local Rate of Sea Level Rise………………………………………………… 1.10 Vulnerability Assessment…………………………………………………………………….. 1.11 Historic Extreme Events…………………………………………………………………….. 1.12 Preliminary Site Delineation……………………………………………………………………..  2.0 Conceptual Design Alternatives Evaluation………………………………………… 2.1 Cost Data………………………………………………………………………………………………. 

2.1.1 Construction Materials…………………………………………………………………….. 2.1.2 Construction Equipment…………………………………………………………………… 2.1.3 Labor – Design, Skilled, and Unskilled……………………………………………… 

2.2  Selecting the Conceptual Design……………………………………………………………… 2.2.1 Conceptual Design A: Port Perimeter Control & Elevation………………… 2.2.2 Conceptual Design B: Wet­Wet Dike Only………………………………….. 2.2.3 Conceptual Design C: Combination Approach……………………………… 

2.3  Alternative Selection……………………………………………………………………..  3.0 Schematic Design Development………………………………………………………… 3.1 Design Layout……………………………………………………………………………………… 

3.1.1 Dike……………………………………………………………………………………………… 3.1.2 Gates & Lock………………………………………………………………………………… 3.1.3 Pumping and Drainage System……………………………………………………… 

3.2 Materials………………………………………………………………………………………………. 3.3 Equipment…………………………………………………………………………………………… 3.4 Labor…………………………………………………………………………………………………….. 3.5 Construction Time and Sequencing………………………………………………………… 3.6 Cost………………………………………………………………………………………………………… 3.7 Impact on Ecosystem Functions and Landforms………………………………………… 

Page 3: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  3 

3.8 Societal Impacts…………………………………………………………………………………….. 3.9 Design Limitations and Next Steps………………………………………………………… 

3.9.1 Data Availability…………………………………………………………………….. 3.9.2 Environmental Impacts…………………………………………………………………….. 3.9.3 Damage from storm event greater than design storm………………………… 3.9.4 Permitting Requirements……………………………………………………………  

4.0 Incorporation of Results in Overall Project……………………………………………… 

 

                                

Page 4: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  4 

0.0 Project Introduction  Climate  change  is  undoubtedly  the  most  vigorously  debated  environmental  issue  of  the 21st century. Among the many predicted scenarios likely to result  from climate change is an increase in the mean sea level (MSL) on a planetary scale‐‐‐greater than that attributable to the rate of sea level rise (IPCC 2007). Although the MSL changes vary depending on the location in question (Church 2001)  it  is evident that new risk management strategies are needed.  These  include managing  subsidence,  land  use  planning,  selective  relocation,  and flood  warning  and  evacuation  (Nicholls  2008).  Aside  from  these  “soft”  protection strategies,  at  some point,  additional  “hard”  construction  in  the  form of  dikes,  levees,  sea walls, etc. will be required to protect ports, harbors and other coastal developments where the  cost  and  practicality  of  relocation  is  not  believed  to  outweigh  the  constructed alternative.  Several studies have attempted to estimate the cost of constructing protective structures, yet none have been based on an analysis of actual design alternatives, nor have they  attempted  to  quantify  the  ability  of  the  design  and  construction  industry  (DCI)  to deliver the improvements envisioned.   The Stanford Engineering and Public Policy Framework Project on Climate Change and its impacts on  the Built Environment  in  the Coastal Zone (the Stanford Project) will address these  gaps  by  preparing  a  global  simulation  of  the  construction  response  required  to protect the world's major ports from a significant rise in MSL, which will include estimates on the requirements for construction materials, equipment, labor, and cost (Fischer 2008). Additionally, the project will compare these requirements to the current capacity of the DCI in  order  to  estimate  the  duration  of  the  global  simulation. Our  preliminary  results  show that  protecting  the  178  most  significant  ports  in  terms  of  economic  value  will  cost approximately  $90  billion  (USD)  and  will  take  about  50  years,  assuming  unconstrained resources and simultaneous construction at all ports. The mean project will take 8 years to construct,  and  the median project will  take  4  years.  If we  add  the material  constraint  of sand and gravel production by region—which we have determined to be the most limiting resource—then the time required to protect all 178 ports rises to 220 years.   This  paper  is  a  case  study  on  developing  a  protection  strategy  for  Port  of  Gulfport, Mississippi. With the results of this case study and the development of further case studies in various ports around the world, we expect to the project‐level estimates to change and improve in accuracy as they are refined by the knowledge gained in each case study.   

0.1 Coastal Ports Justification In determining the scope of this project, careful thought was given to what kinds of coastal areas  should  be  studied.  First,  a  distinction  was  made  between  the  built  coastal environment and the undeveloped coastal environment. Although undeveloped areas have a  significant  ecological  value  and may  provide many  economic  benefits,  it  is  difficult  to justify  implementing  an  engineering  project  that will  attempt  to  preserve  some  baseline state when it is not clear that such a baseline exists in a naturally dynamic environment. It is also complicated to determine on whom responsibility for this protection would fall and 

Page 5: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  5 

how it would be prioritized with respect to the built environment on which many lives and livelihoods  depend.  Within  the  built  environment, we  have  decided  to  look  at  land  uses that  are  entirely  dependent  on  coastal  access.  Although  there  are  growing  levels  of residential and commercial development along the coast worldwide, these structures could potentially  be  relocated  inland  or  abandoned  and  reconstructed  inland.  Residential property  values  are  also  highly  sensitive  to  flood  risk,  so  they  are  difficult  to  quantify precisely.  In  light of  these  factors,  coastal ports emerge as a good simplifying  target,  since  they are central  to  the  economic  productivity  and  trade  of  most  coastal  nations.  For  the  United States, 95% of all goods entering the country arrive via waterborne transportation (POLA 2007a).  Ports  are  also  tied  to  the  coast  and  exceedingly  difficult—if  not  impossible—to relocate,  due  to  the  intricate  infrastructure  that  connects  them  to  the  land  and  the  sea. Finally, another practical reason to choose ports as the target of this study is the relatively complete and regularly maintained data availability on their operation,  their surrounding geophysical environment, etc.   

0.2 Case Study Goals The overall goal of this case study is to provide guidance on the development of a coastal port protection strategy that is applicable for Gulfport and other similar ports throughout the world, which will be used to validate the approach used in the Stanford Project at large. In  conjunction with  a  range  of  very  different  case  studies  that  are  being  developed,  the limitations of this approach will be tested and it will be expanded to better match reality.  0.3 Design Approach  By  preparing  an  engineering  design  at  a  schematic  level,  we  will  be  able  to  assess  the minimum design  specificity  required  in order  to  create a global  simulation  that does not double‐count resources. If the schematic designs produced according to this case study can identify the most critical resources needed, then we can better estimate the limiting factors for the scheduling of the simulated port protection activities on regional and global levels.    Taking the design from a case‐study level to a larger statistical analysis of the world’s top ports involves using the following variables:    

• Dependent Variable o Cost to implement port protection systems  

Materials   Equipment   Time   Labor  

•  Independent Variables o Rate of sea level rise o Design type 

Page 6: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  6 

o Extreme water level o Exposed population & assets 

  0.4 Audience  The  intended  audience  for  this  case  study  is  student  research  teams  at  universities worldwide that are taking part in the Stanford Project. Once the methodology and results have been further tested and verified, this paper will then be a source for the development of  project‐level  documents  to  be  disseminated  throughout  the  scientific  and  engineering community, as well as to the general public.    0.5 Units  Every attempt is made to use SI units throughout this project. All prices are in US dollars ($) unless otherwise indicated. 

1.0 Site Identification   The port of Gulfport, Mississippi is located in the Gulf Coast of the United States. The area is largely a fishing, tourism, and agricultural area. Though Gulfport is subsequent to the ports in  Houston,  New  Orleans,  Mobile,  and  Tampa,  it  is  the  largest  port  in  the  state  of Mississippi.  Gulfport  is  also  the  second  largest  city  in  the  state  of  Mississippi  with approximately 70,000 residents, following the capital city, Jackson. The city is 69.2 square miles  with  7.3  square  miles  of  water  (11.4% water)  and  56.9  square  miles  of  land  (US Census Bureau 2008). Gulfport’s importance lies in its accessibility and distribution range. The port boasts  international accessibility  to Mexico, Central America, and  the Caribbean nations in its close range. Furthermore, Gulfport can distribute to 75% of the United States market within 24 hours (MPSA 2010).  However, the area is prone to hurricanes and floods. Earthquakes and  tornados are rare, but do occur. The  increase of  severe weather storms and the low elevation of the area create an urgency and careful level of preparation in port protection plans.   After  experiencing  a  catastrophic  event  such  as  Hurricane  Katrina  in  2005,  Gulfport  is actively seeking  to protect  its port against similar  future events. The port has undergone rebuilding  and  has  expansion  in  its  future.  The  Port  of  the  Future  project  looks  at expanding Gulfport, bringing economic and environmental benefits to the renovation plans.   1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community  The port at Gulfport was founded in 1902, only a  few years after  its  founding as a city  in 1898. The port originally specialized in lumber, but has expanded and transformed in the years since then (CI.GULFPORT.MS.US 2010).  

Page 7: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  7 

Gulfport ranks as the fourth largest port on the Gulf Coast and the 110th largest in the US by throughput.  In 2008,  the port handled  just over  two‐million  tons of cargo, 1.5m of which was  imports  (USACE  2008).  The  USACE  maintains  the  navigation  channel  to  36’.  As  a “landlord port,” the State of Mississippi holds 184 acres of land and leases it to four major tenants: Dole, Chiquita, Crowley, and Dupont. The Mississippi State Port Authority (MSPA) also owns and maintains much of the major infrastructure located on the portlands.  This includes  two  cranes,  warehouse  space,  and  a  bulk‐cargo  facility.  The  Port  handles containers  and  bulk  freight.  Primary  imports  are  fresh  fruit.  The  tenants  also  export various products primarily to South and Central America.    Chiquita,  for  example,  handles  one  ship  a  week  of  containerized  fresh  fruit.  Some containers  get  stuffed  with  miscellaneous  cargo  before  being  returned  to  the  Chiquita plantations in Guatemala and Honduras. Chiquita, Inc. uses Gulfport as one of its two ports operating in the Gulf Coast. It serves as a major banana distribution center and handles one vessel  per  week  from  the  banana  plantations  in  Guatemala  and  Honduras.  Through Gulfport, Chiquita supplies fruit to much of central and mid‐west America. Crowley handles general containerized cargo. Island Casinos, though not operating their barge casinos since they were destroyed in Katrina, continues to lease a portion of the portlands, providing an additional  source of  revenue  to  the MSPA. The berth  retained by  Island Casinos  remains empty, but for an occasional visit from a luxury motor yacht visiting the adjacent casino.   Of  the  imports, bananas  is  the majority at 58%, making  it  the second  largest  importer of green fruit in the United States. Other imports include garments, ilmenite ore, and lumber. (MSPA 2010)  [Figure 1: Top Imports in Short Tons, CY 2009—MSPA 2010]

 

Page 8: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  8 

The  port  mainly  exports  containerized  cargo,  but  a  small  fraction  of  it  is  linerboard. Specifically,  the  port  handles  paper,  clays,  cellulose,  fabrics,  cloth,  yarn,  and  apparel hardware.    The  port  is  equipped  to  handle  bulk,  break‐bulk,  project  and  containerized cargo.  [Figure 2: Top Exports in Short Tons, CY 2009—MSPA 2010] 

The Mississippi State Port Authority manages operations at Gulfport. In 2009, the MSPA handled 2.04 million tons of cargo, 198,900 TEUs (Twenty‐foot Equivalent Units), and 235 ships. In 2004 (Pre‐Hurricane Katrina), the port handled over 2.4 million tons of cargo, 213,108 TEUs, and 353 ships. The port’s job impact is also steadily recovering: pre‐Katrina there were 3,200 direct jobs and there are currently 2,056 direct jobs. The port’s pre‐Katrina business service revenue topped at $180 million dollars; however, the hurricane caused a $106 million repair project cost, funded separately from the U.S. Housing and Urban Development’s block grants of $570million (MSPA 2010).    One of the port’s most significant renovation projects it is undertaking is raising the West Pier’s elevation to 25 feet above sea level rise. The Mississippi State Port Authority expects to accomplish the project in the next 18 to 24 months. This elevation rise will help protect against flooding and the minimum projected sea level rise (Port of the Future 2010).   Economic growth is also expected to occur once the Panama Canal expansion is complete in 2014, assisting the port in becoming more competitive with an open route to Asia and the western coast of the South America (PANCANAL 2010).   

Page 9: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  9 

[Figure 3: Port Infrastructure as of December 2009—Port of the Future 2010] 

  Infrastructure at the port includes (MSPA 2010): 

• 10 multiple berths ranging from 525 – 750 feet • Over 400,000 sq ft. of Covered Storage • Two Gottwald Mobile Harbour Cranes  • Open Container Storage with reefer plug outlets  • Bulk Material Unloading System  • Dockside and Off Dock Storage • Open Bulk and Break‐bulk storage • Customs secured boundaries with roving patrols • Container Freight Station.  • Ro‐Ro ramp 

1.2 Topography and Bathymetry  In order to visualize the low elevation of the port, we used a web‐based tool that is easy to manipulate  to  show  elevation  data  for  most  of  the  world.  Using  NASA’s  Shuttle  Radar Topography Mission  (SRTM)  topographic  data,  this  tool  shows  flooding  based  simply  on the elevation of land points at the time of data collection.          

Page 10: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  10 

Figure 4: Gulfport at 1m of SLR—SRTM 2010.  

 Figure 5: Gulfport at 2m of SLR—SRTM 2010.  

 Figure 6: Gulfport at 5m of SLR—SRTM 2010. 

Page 11: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  11 

Figure 7: Gulfport at 7m of SLR—SRTM 2010.

 1.3 Design Conditions and Acceptable Risk  When  analyzing  the  port  at  Gulfport  for  protective  measures,  it  is  pertinent  to  include current  renovation  projects.  The  Restoration  Project  at  Gulfport  projects  an  expansion within  the  next  10  years.  The  following  is  a  visual  representation  of  the  proposed expansion:  [Figure 8: Restoration Program, Gulfport—Port of the Future 2010] 

 

Page 12: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  12 

 The renovated port would eliminate the upper part of the port in order to create a larger turning  basin  for  ships.  The  design  also  widens  the  port,  which  could  result  in  less vulnerability.   Another condition  to note  is  the  tidal range. USACE averages  the  tidal range  to about 1.7 feet  with  wind  vulnerability.  Strong  winds  can  cause  the  tides  to  increase  or  decrease dramatically. The graph below demonstrates the tidal range.   [Figure 9: Tidal Predictions for Gulfport Harbor, 2009—NOAA 2009]  

  The nature of the Gulf Coast is also vulnerable to major hurricanes ranging up to Category 5 storms. On average, Gulfport is affected by a storm every 3‐4 years with major hurricanes hitting  once  every  two  decades.  Hurricane  Katrina  by  far  has  been  one  of  the  most devastating  hurricanes with  a  storm  surge  of  28  feet. Most  of  the  hurricanes  in  the Gulf Coast  range  from  70mph‐125mph  (Category  3‐4).  While  some  storm  surges  are incomparable to that of Hurricane Katrina, other notable hurricanes in Gulfport’s past have been  accompanied  by  high  rainfall,  tornados  in  the  northern  regions  of Mississippi,  and flooding. Prior to Katrina, Hurricane Camille was known as the strongest hurricane to hit Gulfport (HURRICANECITY.COM 2010)  STORM DATA­­  GULFPORT, MS Average # of Years Between Storms  3.5 years 

Average # of Years Between Direct Hits  15.4 years 

Next predicted hit  2013 

Page 13: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  13 

Last storm  2009, Hurricane Ida Storm Surge #s  7 ft (Hurricane Ethel, 1960) 

24.6 ft (Hurricane Camille, 1969)  8.9 ft (Hurricane Georges, 1998) 10‐15 ft (Hurricane Ivan, 2004) 28 ft (Hurricane Katrina, 2005)  3.5 ft (Hurricane Ida, 2009)  

 1.4 Hydrology and Hydraulics  The Gulf  of Mexico,  the  body  of water  surrounding Gulfport Harbor,  creates  a  variety  of lakes and rivers in the Gulfport area that stream in from the east near Biloxi, MS. The Bay of Biloxi  becomes Mullet  Lake  then  Big  Lake,  then  Big  Little  Lake, which  branches  off  into multiple  rivers  that  feed  into Gulfport. One of  the rivers  flows  just  south of  the Gulfport‐Biloxi  International  Airport,  running  parallel  to  highway  90  and  cutting  below highways 605 and 49. If  left unprotected, sea level rise will destroy the city’s main modes of access with  the  rest  of  Mississippi  and  the  United  States,  including  the  airport  and  highways. These modes of transportation are not only essential for the citizens, but also for the port because of ground transportation to most of the United States.   [Figure 10: Google map image of Gulfport’s rivers and lakes—Google Maps 2010] 

  1.5 Coastal and Wind Data  The  following  data was  collected  on November  15,  2010  for Gulfport’s  coastal wind  and rain data. During November,  the  last month  in  the  traditional hurricane  season,  the high monthly wind speed was 29 mph and the yearly high being 39 mph. The rain data’s high monthly rate is 5.70 in/hr and the high yearly rate is 82.29 in/hr.     

Page 14: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  14 

[Figure 11: Wind and Rain Data for Gulfport, November—CO.HARRISON.MS.US 2010] 

    Year‐round winds collected for Gulfport show winds peaking during the beginning of year from January through May. Though the period from May to November is hurricane season in  Gulfport,  the  average  wind  data  is  the  lowest  during  this  time,  according  to windfinder.com.  The  strongest  period  for  hurricanes  is  the  summer  months  (June‐September). The average wind speed for June through September is between 7 and 8 mph.    As noted in the wind distribution map, the strongest winds in Gulfport comes from the SSE and SE directions, reflecting it’s position as a port in the Gulf Coast.  [Figure 12: Wind data, statistics—WINDFINDER.COM 2010] 

 

Page 15: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  15 

 1.6 Geology and Sediment Regime  Sedimentation in Gulfport Harbor is composed primarily of clay and silts. Most of what was noted  from  samples  taken  in  the  harbor  consisted  of  clayey  silts  of  varying  coarseness. Most of the sediment was fine, with some of it thicker than that. Most of the sedimentation, with  the  exception  of  catchment  runoff,  comes  from  salt‐water  sources.  The  sediment  is primarily  transported  by  open  waters.  Extreme  weather  events  also  help  carry sedimentation  in  a disastrous  form—they  can do everything  from relocate your home  to reshape beaches.   The geological formation of Gulfport comprises of Prairrie deposits that created floodplains and the ridge of the coast. Underneath this is the Biloxi Formation, which is made primarily of muddy sand. The Gulfport Formation also created beach ridges along  the Mississippi’s coast, formed with humate‐stained sand. As pictured below, the port of Gulfport and area that surrounds is geologically composed from the Gulfport Formation, with some portions forming from the Prarrie deposits (Otvos 1985).  [Figure 13: Mississippi Coastal Geology—Otvos 1985] 

 

Page 16: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  16 

1.7 Land Use Patterns and Historical Resources  From a range of 1 meter sea level rise to 7 meters sea level rise, Gulfport’s transportation will be affected in varying degrees of intensity. At 1m, highway 90 runs the risk of flooding along with the port itself. A continued sea level rise begins to affect other highways such as 49, 10, and 605. At this point,  the Gulfport‐Biloxi  International Airport  is at high risk and possibly unable to access as well. Under the situation of no protective measures, Gulfport will become  isolated and  its coastal  citizens will  face a great  loss. The various rivers and lakes  in  Gulfport will  inundate  to  a  level  in which  the  citizens’  only  response will  be  to evacuate as quickly as possible if there is no protection for the area. In consideration of the Gulf  Coast,  a  1  meter  sea  level  rise  will  greatly  affect  New  Orleans  and  further  strain resources on the surrounding areas, including Gulfport, MS.   [Figure 14: Google image of Gulfport, MS—GOOGLE MAPS 2010]  

  1.8 Natural Resources and Ecosystem Services  A  natural  resource  and  protection  measure  comes  from  the  location  of  Gulfport  in  the Mississippi Sound—just south of  the port are Cat  Island (10 miles south) and Ship Island (10  miles  south  east).  These  two  islands  can  become  barriers  in  conjunction  with  the Mississippi River Delta, the U.S. mainland, and more islands (and Florida).   In the event of climate change induced extreme weather events, Gulfport’s ecosystem and natural systems are at risk. After Hurricane Katrina, much of  the tree canopy  in Harrison Country was  destroyed,  changing  the  county’s  forests  and  affecting  the  clean  air  supply. Many streams were also destroyed in the path of Katrina, affecting the clean water supply. Gulfport  lost 13% of  tree canopy, 12% shrub, and 4% open area. The  loss of  tree canopy resulted in approximately 28,000 pounds lost of air pollution removal. In the event of sea 

Page 17: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  17 

level  rise  and  extreme  weather  events,  more  of  these  resources  will  be  damaged (URBANFORESTRYSOUTH.ORG 2007).   1.9 Estimating the Rate of Local Sea Level Rise   The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) estimates a global average sea level rise of 7.2  inches  to 23.6  inches by 2100. The projections do not  include a  change  in  the melting from Greenland and Antarctica. With those projections, sea level rise could range from 19.2 inches to 31.6 inches. Given the data measured in the past, the IPCC has made the following global projections for the end of the 21st century (Mastrandrea 2010):  [Figure 15: SLR Projections—IPCC 2007]

 Specifically, in the Gulf Coast region, the IPCC projected the following for sea level rise:  Notice in the Gulfport region, the projected SLR is 1.5‐3.5 meters (EPA 2010).  [Figure 16: SLR in the Gulf Coast—EPA 2010] 

 

Page 18: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  18 

 1.10 Vulnerability Assessment  Although  the  geomorphology  of  the  port  gives  the  port  some  competitive  advantage,  it surely serves as one its largest vulnerabilities. Gulfport sits at the center of the area in the Gulf known colloquially as the “hurricane catcher’s mitt.” The first big storm was Hurricane Camille in 1969.    The plan to rebuild the port includes raising the entire port lands to 25’ above base flood elevation,  just  under  the  level  of  storm  surge  caused  by  Katrina.  Though  certainly more aggressive  than  any  other  storm  protection  plan  that  I  know  of,  this  plan  benchmarks Katrina  as  the  largest  storm  reasonably  expected.  Some  experts  disagree  and  with  the confounding impacts of sea level rise and climate‐change induced hurricane intensification, it is safe to say that storms stronger than Katrina lie well within the realm of possibility for the coming decades.  Going higher would reduce vulnerability, but at some point  the cost make it unfeasible to do so. The plan to elevate also requires similar improvements to the adjacent  transportation  infrastructure  connecting  the  port  to  the  hinterland.  The  budget does  not  include  these  additional  costs  and must  be  borne  by  the  taxpayers  and/or  the private rail company.     Gulfport’s resilience plans fall into both Tiers 2 and 3 as described above. They institute a full evacuation plan for all cargo and equipment and are working on major infrastructure improvements to build hurricane resilience.  1.11 Historic Extreme Events  There  have  been  3  extreme  events  that  have  greatly  affected  Gulfport,  MS.  Extreme weather  events have been noted as Category 4  and 5 hurricanes  in  this  case. Because of Gulfport’s  location,  there  is  heavy  rainfall  when  any  hurricane  hits  the  Gulf  Coast  (even though  it  may  not  hit  the  Mississippi  coastline).  It  is  also  important  to  note  that Mississippi’s  coastline  is  the  smallest  in  length  compared  to  other Gulf  Coast  states.  The damages noted below are total damages for all affected states.  (Information from NOAA 2010) Hurricane Camille Category 5  Flash flooding August 17, 1969  259 deaths Storm surge: 24.6 ft  $1.421 billion in damages Winds: 200mph           

Page 19: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  19 

[Figure 17&18: Gulfport ruins after Hurricane Camille—Google Images 2010] 

  

   

Page 20: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  20 

(Information from NOAA 2010)  Hurricane Ivan Category 4  100 tornadoes caused September 16,2004  92 deaths Storm surge: 10­15 ft  $14.2 billion in damages 

Winds: 120mph (sustained)  Entered the Gulf Coast twice  

[Figure 19: Highway 10 after Hurricane Ivan—Google Images 2010] 

  [Figure 20: damage from Hurricane Ivan—Google Images 2010]  

 

Page 21: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  21 

(Information from NOAA 2010)  Hurricane Katrina Category 3/4  33 tornadoes caused August 28, 2005  1200 deaths (200 in MS)  

Storm surge: 25­28 ft  $75 billion in damages Winds: 175mph (sustained)  Costliest hurricane in US history   

 [Figure 21, 22, & 23: Damages from Hurricane Katrina—Google Images 2010] 

 

 

Page 22: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  22 

   1.12 Preliminary Site Delineation  The white polygon denotes the port infrastructure that needs to be protected:  [Figure 24: Port of Gulfport Infrastructure—Google Earth 2010] 

 The white line denotes the area that should be protected by a dike. This port is the port of Biloxi, but it stems off into lakes and rivers that run behind Gulfport. The thicker white line 

Page 23: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  23 

is a bridge that also needs to be protected from storm surges, such as the 9m surge from Hurricane Katrina.  [Figure 25: Port of Biloxi—Google Earth 2010] 

  2.0 Conceptual Design Alternatives Evaluation  The  goal  of  this  section  is  to  consider  the  most  commonly  used  designs  in  coastal protection— both  structural  and non‐structural—and  to  assist  in  determining which  are the best alternatives for the study site. Note that this is an iterative process, in which a few design alternatives were rapidly selected and then evaluated to decide whether to proceed or to go back and consider a different approach.    A  diversity  of  coastal  protection  approaches  have  been  successfully  implemented,  and choosing the right one is a very site‐specific process. The following tables list the benefits and impacts that are possible outcomes of addressing various design function goals. Then, the most  prevalent  approaches  to  structural  and  non‐structural  designs  are  listed,  along with their associated benefits and impacts. This should make it possible to narrow the list of  suitable  alternatives  for  the  project  site  to  three  or  four.  If  appropriate,  two  or more alternatives can be combined to create a multifaceted design that may be better suited to the  project  requirements  than  the  alternatives  by  themselves  (Massachusetts  Office  of Coastal Zone Management 2007)      

Page 24: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  24 

   [Figure 26, 27, & 28:Benefits and Impacts of Design Alternatives] 

 

Page 25: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  25 

A different categorization of protection strategies is laid out in the table below. This table is meant  to  assist  in  the  cost  estimating  and  feasibility  evaluation  for  choosing  one  of  the options  listed  as  a  design  alternative  (Massachusetts Office  of  Coastal  Zone Management 2007) USACE EM 1110‐2‐1100 (Part VI).  For  Gulfport,  there  are  a  number  of  primary  and  secondary  objectives  that  a  successful design should meet, while avoiding negative impacts as much as possible:  

• Primary objectives: o Societal Goals: promote public safety and public welfare o Biological Resources: maintain ecological values and ecosystem functions o Design lifespan: 100 years o Sustainability: economical, ecological, and social 

• Secondary objectives: o Minimize cost o Minimize disruption to port activities during construction  o Enhance ecological values 

 Given these guidelines, a design should be able to work in two scenarios: extreme events and everyday functions. The extreme event that is used as a metric in this study is the 100‐year storm event. An event of this magnitude should be able to hit the port of Auckland and normal port  functions should resume quickly after  the storm. However during the storm, the design structure may require port functions to stop. 

Page 26: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  26 

 The design should also maintain normal day‐to‐day shipping and port operations even with the estimated sea level rise without hindering current or planned expanded operations.   A  final  consideration  of  elevating  all  infrastructure  is  necessary. While  this would  be  an extremely  complex  operation,  it  would maintain  navigability  and meet  almost  all  of  the other primary and secondary objectives as well.   2.1 Cost Data  In order to evaluate design alternatives against each other, it is important to know the site‐specific cost of constructing each one.  2.1.1. Construction Materials  Material  Cost (material, labor, 

equipment) Units 

Rip‐rap and rock  lining, machine placed  for slope protection 

$52  Linear m3 

Gabions,  galvanized  steel  mesh  mats  or boxes, stone‐filled, 36” deep 

$145  m2 

Aggregate,  select  structural  fill,  spread with 200 H.P. dozer, no compaction, 2 mi RT haul 

$17  m3 

Concrete,  plant‐mixed  bituminous,  all weather patching mix, hot 

$87  m3 

  2.1.2 Construction Equipment  Equipment  Rental Cost  Hard Asset Cost Bulldozer  $6000/mo  $70,000 Crane  $7500/mo  $350,000 Cement mixing station  $2700/mo  $50,000 Backhoe  $2500/mo  $80,000 Vibration compactor  $3000/mo  $10,000 Crane barge  $5000/mo  $600,000 Hopper dredge  $6000/mo  $800,000   2.1.3 Labor – Design, Skilled, and Unskilled  Since  the  unit  costs  for materials  include  the  cost  of  labor,  the  labor market  in  Gulfport should be noted. The population of Gulfport declined from the year 2000 to 2006 by 9.6%. The total population of Gulfport is approximately 64, 316. The city’s average GDP in 2006 was $8,776 million, estimating a growth from 2000 to 2006. Expansion and renovation of 

Page 27: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  27 

the port is expected to create 6,500 direct jobs, 8,400 induced jobs, and 1,700 indirect jobs. It  will  add  $10  billion  in  added  personal  income  and  $1.6  billion  indirectly  to  the  local economy.  As  of  October  2010,  the  unemployment  rate  is  8.5%  in  Harrison  County.  As  a state, Mississippi sits right above the national 9% unemployment rate at 9.7%. Thus, there is no shortage of labor in the state and county.   2.2 Selecting the Conceptual Design  After narrowing the conceptual design strategy to a few alternatives, a preliminary design should be performed  for each one. Each design  should  include a broad‐level overview of the requirements for the following elements:   • Design layout • Materials required by category  • Construction equipment  • Time to construct • Cost drivers  • Fulfillment of primary and secondary criteria    This will allow for a more detailed comparison of the alternatives and the selection of the preferred approach. It should be noted that the preferred approach might be a combination of several of the design alternatives.  Gulfport’s elevation makes it incredibly vulnerable to the slightest climate change, thus the port  needs  protection  for  anything  above  1m,  but  up  to  9m  (storm  surge  height  from Hurricane Katrina).   2.2.1 Conceptual Design A: Port Perimeter Control and Elevation   A port perimeter control and elevation design would consist of placing a dike around the port  infrastructure and elevating  the port  infrastructure.   Through the Port of  the Future restoration project, Federal Emergency Management Agency (FEMA) authorized Gulfport’s plans to raise the port infrastructure to 25 feet. This elevation is approximately double of what  it  is  now—13  feet.  The  initial  funds  for  the  restoration  project  in  total were  $570 million dollars. The elevation is projected to be completed in the next 18 to 24 months (the size of the crew is unclear at this point)(Port of the Future—2010).   The port perimeter control consists of a wet‐wet dike and will cost $497 million to build. It will take approximately 5 months to construct with a crew of 200 men. The path length for the dike will be approximately 7223 meters. This protection measure will prevent sea level rise of 2 meters from damaging the port infrastructure and operations (Sebastian—2010).  2.2.2 Conceptual Design B: Wet­Wet Dike Only 

Only constructing a wet‐wet dike would save Gulfport money from elevating their port. The dike would line around the port infrastructure and protect the city from high sea level rise. 

Page 28: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  28 

Protecting the port without elevating the infrastructure would most likely require a taller dike to combat the higher end projections for sea level rise in the Gulf Coast (3.5 meters). However,  the  taller dike prepared  for 4 meters of  sea  level  rise would  cost  $563 million dollars. The near $100 million difference may be projecting for more than 100 years; thus, the 2 meter projection will most likely hold until the end of the century (Sebastian—2010).   

2.2.3 Conceptual Design C: Combination Approach 

The  above  designs  do  not  account  for  the  possibility  of  flooding  from  behind  the  port caused by the rivers that flow in from the port of Biloxi. A design that included a wet‐wet dike in front of the bridge at Biloxi and a port perimeter control with a wet‐wet dike at the port of Gulfport would be a sound design. Protecting only the port of Gulfport would allow the  flooding  to  turn  the port  into  an  island of  sorts.  Essentially,  protecting  only Gulfport would be a $497 million dollar loss. However, constructing both dikes would be much more expensive.  The  cost  of  protecting  Biloxi would  be  $269 million  dollars. With  a  200 man crew,  construction  would  last  2  months.  While  this  design  is  more  expensive,  it  is important  to  note  there  are  more  stakeholders  involved  with  two  ports  involved (Sebastian—2010).   

2.2.4 Non­structural Approach 

 Due to the layout of the city, the only other option of action against sea level rise would be to  retreat  until  an  area  with  higher  elevation  is  reached.  It  would  incur  the  costs  of relocating most of  the citizens of Gulfport because  the city’s average elevation  is 20  feet. Considering it is the second largest city in Mississippi, the state’s economy will be strained if the entire city moved north. However, the city might weigh the $766 million dollar cost of protecting the port with simply retreating. If insurance companies covered sea level rise as a form of home protection—it would actually be more beneficial to just relocate. The idea of the port of Gulfport becoming an island if Biloxi is not protected might push the citizens to relocate and have Gulfport’s activity transferred over to various other ports in the Gulf Coast.   3.0 Schematic Design Development  Once the preferred approach has been selected, a more detailed schematic design should be performed to evaluate the technical feasibility of the design and the resources required to implement it. This design procedure will be iterative in nature. For the purposes of this case study, this level of detail will be sufficient and it is not necessary to go to the level of complexity of construction drawings and bid documents.   3.1 Design   The most protective design for the port of Gulfport would be the third design suggested—the combination approach with the port of Biloxi. As evident  in  the Gulfport’s renovation 

Page 29: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  29 

project, Port of the Future, the stakeholders in the port of Gulfport are invested in a long‐term  commitment.  Their  renovations  for  the  port  are  intended  to  protect  Gulfport  for extreme weather events in the next 100 years. On the Port of the Future site, there is also discussion of the expansion of the Panama Canal. There is a presumption that the opening of  the  canal  would  increase  the  throughput  at  Gulfport.  The  economic  growth  that  is expected  to  occur  with  the  widening  of  the  canal  may  be  reason  enough  for  protective measures of the port.   [Figure 29: Port of Gulfport—Sebastian 2010]

 [Figure 30: Port of Biloxi—Sebastian 2010] 

    

Page 30: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  30 

3.1.1 Dikes  Port of Gulfport  Dike Type:  Wet­Wet Dike Length:  7223 meters Sea Floor Elevation:   2.347 meters 

Storm Surge Level:   3.7 meters 

 The  design  elements  required  for  the  construction  of  the  dike  foundation  material (concrete),  dike  toe material  (structural  fill),  dike  core material  (concrete),  dike material (structural fill), and dike armoring material.  Port of Biloxi Dike Type:  Wet­Wet Dike Length:  2665.4 meters  Sea Floor Elevation:   ­2 meters 

Storm Surge Level:   3.7 meters  

 [Figure 31: Dike Typical Cross­Section Preview—Protector Spreadsheet 2010] 

      

-5

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Vert

ical

Str

uctu

re H

eigh

t (m

)

Horizontal Structure Length (m)

Dike Typical Cross-Section Preview Dike Toe Material

Dike Material

Page 31: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  31 

3.1.2 Gates and Lock   Port of Gulfport  Lock type:  Sliding Gates Lock Size:  Large Number of locks:  2 

Max ship length:  1200 feet  Max ship width:  300 feet Overall lock length:  1800 feet  

Gates:  2175 tons   Port of Biloxi Lock type:  Sliding gates Lock Size:  Large Number of locks:  2 

Max ship length:  1200 feet  Max ship width:  300 feet Overall lock length:  1800 feet  

Gates:  2175 tons   The design elements for the gates and lock include excavation, concrete, rebar, fill, bridge, bridge caissons, sliding gates, and riprap armoring.   3.1.3 Pumping and Drainage System   The  pumping  and  drainage  system  design  elements  include  underdrainage  material (geosynthetic membrane), underdrainage piping (PVC), and a pump station design (1000 HP Pump).   Port of Gulfport Underdrainage width:  103.3452 meters Underdrainage piping diameter:   0.2 meters Underdrainage piping interval:  3 meters 

Total pipe length:  260669.4024 meters Total pump capacity required  13,000 m3/s Pump capacity:  3,000 m3/s 

# of pumps:  5  Actual total pumping capacity:  15,000 m3/s  

Page 32: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  32 

Port of Biloxi Underdrainage width:  139.86 meters Underdrainage piping diameter:    .02 meters Underdrainage piping interval:   3 meters 

Total pipe length:   130178.136 meters Total pump capacity required  13,000 m3/s Pump capacity:  3,000 m3/s 

# of pumps:  5 Actual total pumping capacity:  15,000 m3/s   3.2 Materials  Gulfport: Dike Foundation Material: Concrete Volume: 1898551.104 m3  Dike Toe Material: Structural Fill  Volume: 357538.5 m3  Dike Core Material: Concrete Volume: 1029277.5 m3  Dike Material: Structural Fill Volume: 2941243.42 m3  Dike Armoring Material: Riprap Volume: 1444743.199 m3   

Underdrainage  Material:  Geosynthetic membrane  Area: 746462.3796 m2  Underdrainage piping: PVC Total pipe length: 260669.4024 m  Pump Station Design: 1000 HP Pump Total pumps: 5  Gate & Lock Materials:  Concrete: 444000 cy Rebar: 12.2 M lbs Fill: 210000 cy  Bridge caissons: 2225 linear ft  Gates: 2175 tons Riprap armoring: 12000 tons 

 Biloxi: Dike Foundation Material: Concrete Volume: 885978.96 m3  Dike Toe Material: Structural Fill  Volume: 131937.3 m3  Dike Core Material: Concrete Volume: 379819.5 m3  Dike Material: Structural Fill 

Volume: 2427219.856 m3  Dike Armoring Material: Riprap Volume: 713351.0017 m3    Underdrainage  Material:  Geosynthetic membrane  Area: 372782.844 m2 

Page 33: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  33 

 Underdrainage piping: PVC Total pipe length: 130178.136 m  Pump Station Design: 1000 HP Pump Total pumps: 5  

Gate & Lock Materials:  Concrete: 444000 cy Rebar: 12.2 M lbs Fill: 210000 cy  Bridge caissons: 2225 linear ft  Gates: 2175 tons Riprap armoring: 12000 tons 

 3.3 Equipment  Construction  of  this  protective  measure  requires  the  following  equipment:  bulldozer, crane,  cement  mixing  station,  backhoe,  vibration  compacter,  crane  barge,  and  a  hopper dredge.  With  the  restoration  projects  happening  all  over  the  Gulf  Coast  from  hurricane Katrina, the equipment is readily available for new construction projects.   3.4 Labor  A  construction  crew  of  200 men  is  necessary  for  each  project.  If  built  simultaneously,  a crew  of  approximately  400  men  is  needed.  With  the  unemployment  rate  of  8.5%  in Harrison  County,  there  should  be  an  abundant  supply  of  workers  necessary  for construction.   3.5 Construction Time and Sequencing  In order to keep both port operations running smoothly during construction, it is advisable to offset construction times in order to transfer imports and exports to the opposite port. Thus,  the port of Biloxi can begin  first because  it  is a simpler and  faster design  that only requires a little over 2 months. After Biloxi’s dike is built, Gulfport’s can be constructed in the following 5 months.   3.6 Cost  The  total  cost  of  Gulfport’s  wet‐wet  dike  would  cost  $496  million  and  the  total  cost  of Biloxi’s wet‐wet dike would cost $269 million  for a  total of $765 million. These costs are split between labor, materials, and equipment.    3.7 Impact on Ecosystem Functions and Landforms  For  any  port  infrastructure  projects,  an  Environmental  Impact  Assessment  must  be conducted.  The  analysis  must  include  the  positive  or  negative  impacts  on  the  natural, social,  and  economic  features  of  location.  The  natural  impacts  must  include  the  marine ecosystem effects, water  quality,  air  quality,  geological  effects  of  construction.  The  social impacts  must  include  the  community’s  acceptance/rejection,  the  legality  of  the  project, visual effects,  and noise  impacts of  construction. The economic  impacts must  include  the cost of materials and the cost of leaving the port as is.  

Page 34: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  34 

3.8 Societal Impacts  The  societal  impacts  that  must  be  considered  with  a  port  protection  program  revolve around the changes that occur in the port once the infrastructure is built. A few things to consider  include:  port  operations,  recreational  opportunities,  job  impact,  transportation impact, and community involvement.   3.9 Design Limitations and Next Steps  While  the  proposed  design  has  been  given  much  consideration,  there  is  a  need  to acknowledge areas where we lack information and statistical analysis.   3.9.1 Data Availability  The data used for the estimation of costs and materials is projected at a regional scale and may be different for the city of Gulfport in particular. Communication with the port and city would  have  facilitated  precise  calculations  regarding  availability  of  materials  within  the Southern Mississippi area.   3.9.2 Environmental Impacts   An improved study on the environmental impacts of the port can include research on the marine  ecosystem  in  the  Gulf  Coast  in  order  to  realize  the  externalities  of  the  port protection strategy. Furthermore, analyzing the design strategies themselves for efficiency and green building methods would enhance the environmental impact critique.   3.9.3 Impacts from extreme event greater than design storm   The  port  protection  design  is  intended  to  protect  Gulfport  from  a  1  in  100  year  storm.  However,  given  Gulfport’s  past  experience  dealing  with  major  hurricanes,  the  port  is preparing  for  intense,  extreme  weather  events.  Given  the  extent  of  the  damage  with Hurricane Katrina, the port is under renovation for protection from a similar, if not larger hurricane.   3.9.4 Permitting Requirements   In terms of permitting requirements, the largest resistance to the proposed design would foreseeable  come  from  the  Port  of  Biloxi.  Economically  and  politically,  the  port  of  Biloxi may  present  conflict  in  protecting  the  port  of  Gulfport.  Gulfport  is  currently  undergoing reconstruction  from  the  aftermath  of  Katrina,  giving  way  to  potential  halts  for  new construction at the port.      

Page 35: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  35 

4.0 Incorporation of Results in Overall Project   The  most  unique  feature  of  this  port  protection  model  is  the  dependency  on  a  second port—something that may not be as common an option. It would be interesting to extend this research for the port of Biloxi. An economic analysis of funding would be beneficial to understanding the feasibility of  the combination approach. Another  feature to consider  is the variety of port cities in the United States. Questions to continue research might include: What  is  the  United  States’  priority  in  ports  to  protect? Where  does  Gulfport  fall  in  this priority?  As  these  considerations  are  accounted  for,  we must  continue  to  design  for  the higher end projections in the event that action is not taken to combat climate change.   

ReferencesCitedImages Title Page Image: http://www.portofthefuture.com/eblast/portofthefuturenews1.html [1] http://www.shipmspa.com/cargo.htm [2] http://www.shipmspa.com/cargo.htm [3] http://www.portofthefuture.com/Newsroom.aspx (June 2010 Presentation)  [4] http://flood.firetree.net/ [5] http://flood.firetree.net/ [6] http://flood.firetree.net/ [7] http://flood.firetree.net/ [8] http://www.portofthefuture.com/Newsroom.aspx (June 2010 Presentation)  [9] http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:EaZA_Wt0lJgJ:www.hpc.msstate.edu/publications/docs/2010/02/7189Gulfport2010.02.pdf+noaa+2009+tidal+predictions+for+gulfport&cd=6&hl=en&ct=clnk&gl=us&client=firefox‐a [10] http://www.maps.google.com [11] http://co.harrison.ms.us/weather/ [12] http://www.windfinder.com/windstats/windstatistic_gulfport.htm  [13] http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:K618lZ14xFYJ:geology.deq.state.ms.us/coastal/NOAA_DATA/Publications/Publications/Coastwide/Geology%2520and%2520Geomorphology%2520of%2520the%2520Coastal%2520Counties.pdf+ervin+otvos+geology&hl=en&gl=us&pid=bl&srcid=ADGEESh2RnlzLH48xewtca93Bd_lWKYMKygDOLAZoewAwxYa9zQjwJ4fHEOYJfGMPHCmoL92rCOMZCufsiam3c‐sP7pGrvtPuTN7x7StZBvbQ2btmPPFE2BscUBL5KlLLfx_5ZMHnjFM&sig=AHIEtbSPE6hcprSu657H7JbayN_6XEDaeQ [14] http://www.maps.google.com [15] http://www.epa.gov/climatechange/science/futureslc.html [16] http://epa.gov/climatechange/effects/coastal/slrmaps_gulf.html [17] http://www.deadlystorms.com/storms/1969/Camille/damage.htm [18] http://www.google.com/imgres?imgurl=http://post_119_gulfport_ms.tripod.com/Resourc

Page 36: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  36 

es/camille1.gif&imgrefurl=http://post_119_gulfport_ms.tripod.com/camille1.html&usg=__mgPWyMaET7VtcpuvGBXNHpx_qW8=&h=381&w=325&sz=63&hl=en&start=87&sig2=hA3P‐EzV‐7FLW3FYgvoWDg&zoom=1&tbnid=Z19soFxonaPLNM:&tbnh=130&tbnw=111&ei=5eb9TJSmDoyasAOz‐vSwCw&prev=/images%3Fq%3Dhurricane%2Bcamille%2Bgulfport%26um%3D1%26hl%3Den%26client%3Dfirefox‐a%26sa%3DN%26rls%3Dorg.mozilla:en‐US:official%26biw%3D1252%26bih%3D581%26tbs%3Disch:10%2C2331&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=264&vpy=224&dur=2260&hovh=243&hovw=207&tx=139&ty=156&oei=1‐b9TI‐7GISgsQOkyPmqCw&esq=6&page=6&ndsp=18&ved=1t:429,r:7,s:87&biw=1252&bih=581 [19] http://www.google.com/imgres?imgurl=http://www.anniemayhem.com/blog%2520pics/I‐10CausewayBridgeDuringStorm.jpg&imgrefurl=http://anniemayhem.com/wordpress/%3Fcat%3D3%26paged%3D43&usg=__0fyyM6W6n9Fi_piwR9K‐M04pjaM=&h=264&w=410&sz=26&hl=en&start=65&sig2=Q4HjXIQigS9Nc0iwPtOSSw&zoom=1&tbnid=yMw57g4KKSbXDM:&tbnh=133&tbnw=177&ei=4ev9TOH9A4HGsAPzmeivCw&prev=/images%3Fq%3Dhurricane%2Bivan%2Bgulfport%26um%3D1%26hl%3Den%26client%3Dfirefox‐a%26sa%3DN%26rls%3Dorg.mozilla:en‐US:official%26biw%3D1252%26bih%3D581%26tbs%3Disch:10%2C1722&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=231&vpy=258&dur=3979&hovh=180&hovw=280&tx=156&ty=114&oei=j‐v9TOujEJGisQOKuZ2rCw&esq=5&page=5&ndsp=18&ved=1t:429,r:1,s:65&biw=1252&bih=581 [20] http://www.nola.com/hurricane/ivan_gallery.ssf [21]http://www.katrinadestruction.com/images/v/biloxi_mississippi/16kd726‐casino‐damage.html [22] http://www.katrinadestruction.com/images/v/biloxi_mississippi/Gulfport+Mississippi+destroyed+by+Hurricane+Katrina.html?g2_fromNavId=xae4ca10c [23]http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FEMA_‐_17183_‐_Photograph_by_John_Fleck_taken_on_10‐04‐2005_in_Mississippi.jpg [24] Sebastian & earth.google.com (class tools)  [25] Sebastian & earth.google.com (class tools) [26] http://www.mass.gov/czm/chc/recommendations/appendixc.htm [27] http://www.mass.gov/czm/chc/recommendations/appendixc.htm [28] http://www.mass.gov/czm/chc/recommendations/appendixc.htm [29] Sebastian & earth.google.com (class tools) [30] Sebastian & earth.google.com (class tools) [31] Port Protector Spreadsheet (class tools)  Additional Resources  http://www.urbanforestrysouth.org/resources/press/post‐katrina‐study‐assesses‐new‐gulf‐coast‐region2019s‐ecological‐impacts‐and‐fire‐risks/view?searchterm=None  

Page 37: PROTECTING THE PORT: EXPANDING THE FUTURE OF …projects.seaports2100.org/Preciado_Claudia_gulfportms.pdf1.1 Port Operations, Infrastructure, and Contiguous Community The port at Gulfport

Preciado  37 

http://www.ci.gulfport.ms.us/  http://www.hurricanecity.com/  http://www.city‐data.com/city/Gulfport‐Mississippi.html  http://www.usace.mil