橋樑斷裂的風險被低估了

美國正在考慮一項1萬億的預算草案，更新基礎設施，包括那些老舊的橋樑。據一項發表在基礎設施系統雜誌的新研究稱，目前的橋樑評估方法可能會低估其易損性，導致不能合理利用相應經費。

加利福尼亞的標誌性的大蘇爾海岸邊的一個橋樑就是一個典型例子，這座橋樑在三月初斷裂了。雖然最近加州的史無前例的大暴雨可能損壞了結構，但標準的風險評估方法還是很難鑒定哪座橋樑最易受損。

斯坦福地球系統科學教授、斯坦福森林環境研究所高級研究員Noah Diffenbaugh說道：「加利福尼亞的上個冬季凸顯了我國基礎設施的缺陷。下一步的基礎設施更新中不僅要進行修復工作，而且還要應對全球變暖帶來的極端天氣事件。」

更加頻繁的洪水

大蘇爾受損的菲佛峽谷大橋了預示了未來的情況。由於氣候和土地利用的變化，洪水爆發得越加頻繁和嚴重，美國50萬架跨水橋樑受損也將越來越多。

由於橋樑會受到多種複雜自然因素的作用，很難提出準確的受損估計，但根據地區和國家的研究預計，可能氣候造成的直接損失達2500億美元。這一估計只是代表氣候變化對橋樑造成的損失的量級估計，包括由此造成的商業損失和通勤損失。

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美國的風險評估通常假設橋樑如果遭遇百年一遇洪水就會坍塌，其中百年一見意味著任何一年洪水流速和流量超過該標準的概率是1%。論文作者發現，由於這種假設沒有考慮所有可能造成橋樑受損的洪流情況，低估了風險。

新模型

在新研究中，研究者考慮可能造成橋樑受損的洪水的所有變數，而不僅僅是先前考慮的百年一見。最終，他們發現橋樑受損風險對潛在的洪水頻率的變化更加敏感。這一結果似乎支持應考慮多種洪水情形的觀點，而不只是百年一見這個單單的閾值。

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的確，在所分析的35座橋樑中，23座都被估計為會在強度低於百年一見的洪水中坍塌。研究者還注意到這些橋樑在較低流量中坍塌的主要原因是這些橋樑大部分都是在現代設計標準之前建造的。大部分美國的橋樑，以及大部分基礎設施，都是在現代設計標準之前修建的，這表明極端天氣事件對美國基礎設施造成的風險更加普遍。

美國土木工程協會將美國橋樑評定為C+，估計需要1230億美元才能完全修復。

弗吉尼亞理工學院暨州立大學土木與環境工程助理教授、第一作者Madeleine M. Flint說道：「為了平衡修復歷史遺留隱患和增強氣候適應性之間的資金，橋樑管理者需要更加魯棒的坍塌風險數據。我們的研究就是其中的一小步。」

本文譯自 phys，由譯者 CliffBao 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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