来论|如何使基础设施在下一场风暴之前更加安全?
今夏,有关道路、桥梁等基础设施因恶劣天气而损坏,造成伤亡的新闻频频引起人们的关注。
恶劣天气越来越频繁,给基础设施带来了巨大的压力。桥梁倾倒,路面阻隔,房屋倒塌,断电,通信中断... 在越来越不稳定的气候下,面对各种极端灾害,我们能做的就是后来被动补救吗?如何尽可能保持基础设施的安全运行,减少损失和人员伤亡?
除追求建设更高标准的基础设施项目外,识别和预测未来的气候风险点,采取有针对性的预防和适应行动,建立有效的气候风险管理体系,已成为气候“沸腾时代”的重中之重。
恶劣天气对基础设施的考验
暴雨,山洪,台风...面对灾害造成的基础设施损害造成的事故和伤亡,人们总是提出:“这是自然灾害还是人为灾害?”的问题。专业工程师经常解释:在项目选址、设计和施工阶段,“防灾”、尽可能全面地考虑“抗灾”。事实上,以混凝土结构为核心的现代工程学科的建立只有100多年。基础设施能否在很长一段时间内经受住复杂自然环境的考验,是悬在每个工程师头上的“达摩克利斯之刃”。
在恶劣天气频发的情况下,基础设施的防范能力通常会遭受“极限挑战”。经验过剩的恶劣天气正在频繁发生,根据历史数据推断出恶劣天气的可能性已经无法反映当前的情况。北京师范大学国家安全与应急管理学院于2024年1月发布《地球的未来》(Earth’s Future)上面的一项研究表明,如果全球减排行动不力,预计到本世纪末,全球近一半的交通基础设施将遭受至少四种破纪录的气候灾害。
在东亚,交通基础设施面临的最大挑战包括:极端高温导致轨道变形和材料损坏;冻土层融化导致路基失衡;极端暴雨和干旱暴雨的复合事件导致铁路或公路边坡失效(边坡是工程术语,是指道路或铁路两侧建造的路基斜坡或山体护坡,适应地形、地基稳定、排水增强等。).研究小组还指出,作为一个环环相扣的系统,除了这些气候灾害对基础设施的直接影响外,如果基础设施的某个节点失效,可能会引起级联反应,带来更大的影响。例如,高温可能会导致铁路轨道变形,而一线列车的停运可能会导致更大范围的铁路交通瘫痪,从而造成更难估计的间接经济损失。
维护基础设施不能只靠提高标准,更需要日常管理。
提高基础设施的安全设计规范至关重要,但这远远不够。一方面,提高基础设施的防灾防御标准需要很长时间;另一方面,仅仅提高新项目的标准并不能覆盖大量已建设的设施。当前,经过大规模建设,我国基础设施养护问题逐步凸显。例如,2001-2020年是我国高速公路快速建设的20年,其中2009-2013年是高速增长的时期:从2008年底到2013年底,我国高速公路里程从6.03万公里增长到10.44万公里, 复合年增长率为11.6%。2012年,我国高速公路总里程超过美国,成为全球高速公路最长的国家。2023年,我国高速公路总公里达到18.36万公里,是美国的近一倍(2021年美国达到10.8万公里)。如今,一些在此期间建造的高速公路正逐渐接近15年的“设计使用寿命”(在中国,以沥青混合料为路面的高速公路设计使用寿命为15年),维护成本大大增加,这是一个很大的维护压力。根据交通运输部规划研究院的报告,“十四五”期间,我国对道路养护资金的需求预计将比“十三五”期间翻一番,约为“十二五”期间的2.4万亿元和四倍。
当前,我国基础设施灾害管理主要是应急处置。以路面为例,道路管理部门有应对极端天气的行动计划。基层路政和道路养护人员在接到气象局的暴雨预警后,会进行紧急检查,检查桥梁涵洞是否有异物堵塞影响洪水、道路边坡和排水沟是否正常排水等问题。但如果自然灾害极端,超过基础设施承受灾害的水平,应急计划显得无能为力,如突发洪水导致自动水文站等实时监测设备被冲走,无法获得实时动态,道路沿线突然坍塌,部分乡镇电网通信断开等。
因此,许多专家指出,中国需要系统地识别基础设施项目面临的极端天气灾害风险,并将其纳入日常管理。这就需要将气候风险的监测和预警与日常基础设施维护联系起来,而不是“头痛医头,脚痛医脚”。
典型的例子是香港特区政府管理山体滑坡和泥石流风险。20世纪50-70年代,香港经济快速发展,人口成倍增长。许多人在山脚和陡峭的山坡上建造自己的房子。这些房子遭受山体滑坡和泥石流的风险极高。一九七二年六月十八日,香港发生了许多严重的山泥倾泻事件——秀茂坪和宝珊道山泥倾泻事件,共造成138人。
一九七七年,香港特区政府专门设立了土力工程处,专门管理滑坡和泥石流风险的上升。
首先,为了减少泥石流造成的直接关系,政府出资安置生活在山脚和山坡上的小屋居民(注:小屋是人们自己建造的临时房屋,通常由铁皮或木材制成,通常建在政府土地或个人农田上)通过将小屋居民搬出这些风险点,直接减少生命经济损失。政府还明确了选址规划政策,新项目应尽可能避免地质敏感区域,从源头上降低风险。
其次,政府启动了“避免山泥倾泻计划”,逐一对香港附近城市的山坡进行风险调查和分类,逐步提高斜坡抵御暴雨的能力,降低斜坡区滑坡、落石等风险。采取措施包括:在斜坡周围增加排水沟,增加斜坡的保护和支撑等。自1977年以来,该计划已安全地加强了全港11000多个“高风险斜坡”。
此外,土力工程部根据香港120多个自动雨量计的实时降水数据和全港斜坡分布特点,在香港建立了“山泥倾泻预警系统”。 当降水来临时,结合实时雨量和未来预测,系统可以推测香港不同地方山泥倾泻的风险,从而判断是否有必要向居民发出预警。
经过40年的系统改进,这套日常管理与紧急相结合的边坡管理体系有效保障了居民的安全。自1977年以来,香港山泥倾泻造成的灾害总数明显减少。
虽然总投资超过136亿港元,但香港特区政府认为,如果斜坡下降,没有采取任何措施,安全隐患、维护成本和社会成本会随着时间的推移而增加,只有在紧急情况发生后才会进行维护。因此,系统的投资可以防止它发生。
面对气候风险,我国的行动进展和挑战
2020-2023年,我国首次对全国自然灾害进行了调查,对500多万公里的公路、90多万座道路桥梁和隧道、80多万个市政设施进行了“防灾调查”。包括项目建成年份、设计施工状况、使用寿命、维护状况、安全信息等在内的各类建筑项目的防灾信息,均纳入统计,并纳入全国联网数据库。通过这项调查,中国首次全面掌握了全国基础设施的“防灾基本面”:这些信息相当于基础设施的“体检数据”,是后续评估基础设施面临自然灾害时“牢固性”的重要依据。
此外,基于城市的风险评估和气候适应项目已经开展了一段时间。2017年,第一批气候适应型城市试点在中国28个城市启动,第二批试点于今年5月启动。39个城市被选为气候适应试点城市。其他的,比如“海绵城市”、一系列试点项目,如“韧性城市”,正在进行中。
然而,在城市层面上实施的项目仍然面临着许多挑战。怎样提高地方政府参与此类项目的动力是一个很大的困难。交通与发展政策研究所东亚区首席代表刘岱宗表示,气候适应项目很难直接促进经济增长,其效果通常需要很多年才能显现出来,这使得当地官员对积极推进这类项目不感兴趣。所以,未来需要大量自上而下的激励制度,鼓励地方政府积极参与相关项目。
此外,建立高效的联动机制尤为重要,需要跨部门、跨专业合作来应对气候风险。专家建议,可以成立由市长或副市长牵头的“行动小组”,成员来自生态环境、气候、住房建设、紧急情况、交通、农业等相关部门,形成负责任的机构。
深圳在这次探索中走在了前列。早在2011年,深圳就成立了以市长为核心的气候问题应对领导小组。成员由市委各部门主任、区长、局长组成,负责制定战略规划和政策。通过联席会议制度,各部门达成共识,协调行动,促进政策有效实施。
这种机制使深圳的气候行动更加系统和可持续。当前,深圳已经出台了《深圳市适应气候变化中长期规划》,明确了各部门的职责和行动方向。实际上,一方面升级市政设施和管网系统,制定生命线工程建设方案,加强恶劣天气下基础设施的抵抗力;另一方面,它构建了‘1 11 N“应急管理系统,确保在恶劣天气下,能够迅速向有关部门传达预警信息,并启动应急预案,最大限度地减少灾害损失。
深圳的经验表明,系统预防的可操作性可以通过部门合作来推动。但目前这种机制仅限于少数城市,未来如何推广,尤其是如何帮助更多受气候影响的地区提前计划,为未来的灾难做准备,还需要更多的政策探索和地方实践。
(作者为上海浦东益科循环技术推广中心 研究员)
附录:中国基础设施面临哪些具体气候风险?根据2015年中国工程院编制出版的《气候变化对中国重大项目的影响与对策研究》,整理如下:
本文仅代表作者观点,版权归原创者所有,如需转载请在文中注明来源及作者名字。
免责声明:本文系转载编辑文章,仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布,请及时与我们联系进行审核处理或删除,您可以发送材料至邮箱:service@tojoy.com