美國基建之困:洪災頻頻,沒有準備

2021年07月23日17:54

原標題:美國基建之困:洪災頻頻,沒有準備

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編輯:江南

文:紐約華人資訊網主筆 詹涓

2014年底,馬尼·阿克塞爾拉德(Marni Axelrad)和丈夫在休斯頓的梅爾蘭(Meyerland)社區買了一套房子。

他們知道休斯頓很多區域都容易被水淹,因此在買之前做了功課:他們打算買的房子確實需要洪水保險,但由於所在街區地勢比較高,也有配套水泵等設施,在過去從未被洪水淹過。他們因此非常樂觀。但許多人都沒有意識到,過去的紀錄在未來的洪水面前可能非常脆弱——事實證明,這樣的未來並不遙遠。

第二年春天,一場大雨導致房子裡積水達半英呎。這對夫婦和他們的三個孩子不得不搬出去住五個月。第二年的另一場洪水漫到了前門,淹沒了他們的一輛車。

然後是2017年,哈維颶風帶著史無前例的降雨在德州上空盤旋數日。風暴造成室內積水高達2.5英呎。這一次,這家人被迫搬離了8個月。除了要再次拆除房子重建外,他們還花了數十萬美元把房子抬高了大約6英呎,比他們剛買的時候高出了很多。

“為了改建,我們不得不又申請了一筆貸款,”阿克塞爾拉德說。她還說,現在這套房子成了昂貴的雞肋,由於多次水浸,他們沒法以一個合理的價格出手房產,但即使已經抬高了地基,這家人每逢下雨天仍然會提心吊膽——下一次下雨,水位會不會漲得更高?他們抬高的6英呎足夠抵禦未來的極端降雨嗎?

非營利洪水研究組織第一街基金會(First Street Foundation)發現,在美國本土48個州1.42億套房產中,面臨洪水嚴重危險的房產可能達1460戶,到2050年將增至1620萬處,但涉及降水模式變化的相當大的不確定性,可能會使這一數字大幅增加。這可能意味著許多人家的房子按揭尚未還清,家就已經被水淹沒。

洪水相關事件已經是美國最常見、代價最高的自然災害,自2000年以來造成的損失和損失超過9000億美元。近幾十年來,隨著颶風、洪水和局部暴雨的影響,這個問題不斷惡化,在今年表現得尤為突出。

在歐洲和中國,暴雨和相關的洪水正在造成一系列破壞和人身傷亡。美國中西部和東部多個地區也遭受了極端降雨和洪水襲擊,最近幾週,洪水襲擊了紐約和亞利桑那州的弗拉格斯塔夫,降雨淹沒了密歇根州東南部和底特律。一年前,極端降雨還導致底特律北部的多座大壩倒塌,引發嚴重洪水。

基本上,由於全球變暖,大氣會留存住更多的水,導致一下雨就會下更多的雨,幾十年前被認為是罕見的極端風暴已經變得越來越普遍。而現有的人類基礎設施大多是根據20世紀的氣候而建造的,沒有考慮到21世紀迅速惡化的氣候。只要允許氣候變化繼續下去,與強降雨相關的風險就會繼續增加。與此同時,美國的道路、橋樑、住房和商用建築、雨水和污水系統、大壩、防洪設施以及其他基礎設施將越來越無法承受在全球變暖中不可避免的極端天氣事件。

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落後的洪災地圖

很多人都知道,在買房前需要先看看聯邦緊急事務管理署(Federal Emergency Management Agency, FEMA)劃定的特別洪水危險區(Special Flood Hazard area),在這份地圖上標明了870萬房產處於“百年一遇”的洪水區。百年一遇指的是在任何一年經曆洪災的幾率是1%。

但研究者和一些倡導機構強調,FEMA的洪水地圖往往過時而且並不完整,而且它的統計旨在顯示基於河流的洪水,而不是由強降雨引起的洪水,但後者是一個隨著大氣變暖而日益嚴重的問題。就以2017年哈維颶風為例:災難性的洪水淹沒了休斯頓約20萬戶家庭和企業,在這當中有約一半並不處在“百年一遇”的洪水區。

真實的數字可能是多少?也許是1460萬處房產,這是非營利機構“第一街”做出的估算。第一街的累積洪水風險模型是利用哥倫比亞大學、喬治梅森大學和麻省理工學院以及美國地質調查局和國家海洋和大氣管理局(NOAA)等政府機構的數據開發的。例如,為了確定風暴潮洪水隨時間的變化,該模型結合了麻省理工學院對5萬個合成颶風的分析。為了找到某一特定房產的歷史洪水風險,第一街重現了50次歷史河流和風暴潮事件的洪水程度,以找到因特定風暴而被淹沒的房屋。這個模型還確定了當前和未來各種類型洪水的概率,包括潮汐、風暴潮、強降雨造成的洪水,以及與河流相關的洪水。

新的計算顯示,在美國大部分地區,洪水的風險遠遠大於政府的估計,而且隨著氣候變化的惡化,這種威脅只會加劇。

第一街的模型發現,到2050年,路易斯安那州、特拉華州、新澤西州、佛羅里達州和南卡羅來納州面臨嚴重洪災風險的房產數量將增加最多。這些都是沿海州。

然而,內陸各州的洪水風險也將增加,其中俄亥俄州面臨重大風險的財產比例將增加5.4%,肯塔基州和田納西州增加3.2%,愛達荷州增加7.7%。

第一街在其網站上提供細緻到每一幢房產的地圖,可以在這裏(First Street Foundation's Flood Factor)查看。

第一街的計算顯示,許多城市有成千上萬的房產面臨著政府地圖上沒有顯示的風險。排在首位的是芝加哥。

FEMA地圖顯示,芝加哥60多萬處房產中,只有0.3%位於百年一遇洪水區內。但根據第一街的數據,幾乎有13%的城市房產面臨這種風險——比FEMA顯示的多出約7.5萬處。

負責監督雨水管理的大芝加哥都市水填海區(Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago)官員表示,他們還沒有詳細審查第一街的工作。但他們一致認為,在FEMA洪水地圖標記的地區以外確實發生了嚴重的洪水,

負責管理芝加哥水務區下水道基礎設施的凱文·菲茨帕特里克(Kevin Fitzpatrick)說,這一發現“一點都不會讓我感到驚訝”,他說,該市的下水道系統一般只能承受五年一遇的暴雨,也就是任何一年發生概率為20%的暴雨。

有些隱患則在岸邊。在佛羅里達州的勞德代爾堡,FEMA認為該市5.5萬處房產中的41%處於在洪泛區。但第一街的數據顯示,這個數字接近三分之二,也就是多出約1.3萬套房產。

“這似乎是有道理的,”勞德代爾堡河漫灘經理理查德·本頓(Richard Benton)在看到第一街的地圖時說。他說,這些地圖確實準確地顯示了通常會發生洪水的地區。

拖後腿的基建

第一街的計算相比聯邦政府的統計已經堪稱激進,但仍然無法預測美國各地遭遇的異常天氣和罕見內澇,也難以估計落後的基建設施會如何拖防洪救災的後腿。

在6月的一場風暴中,底特律下了場大雨,街道和房屋被淹。該市收到超過2.3萬份損壞報告,許多房子的地下室進水,汽車被水衝走。

“我們從未經曆過這樣的事情,”五大湖水務局首席執行官蘇·麥考密克(Sue McCormick)在風暴過後的新聞發佈會上說。水務局為底特律及其周邊地區提供污水處理服務。

城市中心比其他地區更容易發生洪水,因為街道、停車場和建築是不透水的,水沒法像在森林或草原那樣滲入地下。相反,它只能流動,而且速度極快,往往會給路面車輛、行人甚至建築帶來巨大危險。

像許多老城市一樣,底特律通過將雨水與污水結合來處理流動的雨水。然後被泵入處理廠。在最近的風暴中,兩家主要泵站的12台水泵中有4台出現了電力中斷和機械故障。

在過去的幾年里,該機構已經花費了1000萬美元升級這兩個泵站,並在其他方面花費了數億美元。但是,要使下水道系統全面現代化,還需要耗資170億美元建立一個單獨的雨水管網。

亞利桑那州立大學基礎設施和政策研究員米哈伊爾·切斯特(Mikhail Chester)說,美國各地的雨水基礎設施正在老化,許多政府都採取了權宜之計,而不是建立更具彈性的系統。切斯特補充說,在大風暴期間,機械和電力系統必然會出些故障。所以要確保系統有冗餘。

更加險象環生的是水壩。2020年5月,密歇根州兩座大壩坍塌,數十億加侖的水湧入附近社區。1萬多人被迫撤離,數千棟房屋被9英呎深的水淹沒。

密歇根大壩的倒塌可能是一場令人震驚的悲劇,但它們絕不是一個孤立的事件。美國總共有超過9.1萬座水壩,大壩的平均使用年限為57年,許多大壩——比如密歇根大壩——都是在20世紀初建造的,當時各州還沒有製定安全標準。

自2010年以來,美國陸軍工程兵團(USACE)已經錄得250座大壩倒塌,根據其國家水壩清單項目,共有約18%的水壩被列為具有高度潛在危險,這意味著如果大壩倒塌,可能會造成人員傷亡。另有12%具有重大潛在危險,這意味著故障可能不會造成人員死亡,但可能造成“經濟損失、環境破壞、生命線設施中斷或影響其他問題”。

美國土木工程師協會(ASCE)目前預計,至少需要936億美元才能實現美國這9萬座大壩和周邊水利系統的現代化。這當中不僅存在著資金問題,還有產權難點,因為這當中有超過一半(56.4%)居然是私人所有的,當中很多最初是由小區開發商建造的,他們想創造一個供娛樂的水體,但現在被移交給了業主委員會,而業主可能很難就花錢修大壩達成一致。

即使水泵或水壩這類設施狀況良好,受極端降雨頻率不斷增加的影響,也可能無法阻止災難性的洪水。

過時的模型

底特律的泵站與許多雨水基礎設施類似,它們的設計是為了應對一場五年或十年一遇的風暴。根據美國國家氣象局的數據,在底特律地區,一場十年一遇的風暴通常可以在一小時內帶來約1.7英吋(43毫米)的降雨。

根據水務部門的說法,在6月的風暴期間,底特律部分地區遭遇了強降雨,這更像是一場千年一遇風暴的特徵(一小時內降雨量超過94毫米),遠遠超出了泵站的能力。

但是肯特州立大學的水文學家安妮·傑斐遜說,降雨量預測是基於歷史數據,這些數據可能不能代表大風暴的真實幾率,罕見的極端降雨已經變得越來越普遍。

例子比比皆是,遍及美國和地。2014年的國家氣候評估發現,從1958年到2012年,東北部的暴雨增加了71%,中西部北部增加了37%,東南部增加了27%。2017年的哈維颶風是休斯頓地區三年內第三次遭遇“500年一遇的洪水”,隨後該市又發生了兩次重大洪水事件。

傑弗遜強調,很少有機構在他們的基礎設施設計中考慮到氣候變化。“我們把自己鎖在過去的氣候中,”傑斐遜說。

一些地區已經開始適應這種變化。在休斯頓所處的哈里斯縣,該縣更新了百年一遇級別的降雨量,因此對已經在進行的道路項目調整了設計,修訂後的計劃將道路抬高 5 英呎,增加雨水管道並加固橋樑。

休斯頓並不是德州唯一一個在更新的降雨量估計值中發生巨大變化的城市。在奧斯汀,以前被認為是百年一遇的風暴現在只能降格為25年一遇。奧斯汀洪泛區的房屋數量從 4000 戶增加到 7200 戶。

積極嚐試

一些城市正在積極投資以抵禦這些威脅。據《坦帕灣時報》報導,在2015年和2016年的大洪水之後,佛羅里達州的坦帕市花費了2700萬美元升級泵站和其他基礎設施。其中一些升級似乎正在發揮作用——至少今年,該市避免了颶風埃爾莎(Elsa)等大風暴期間的洪水。

還有些州正在考慮其他措施,最常見的手段是乾脆把洪泛區的房屋回購下來。

1997年,科羅拉多州柯林斯堡發生洪水,造成5人死亡,財產損失超過2億美元。之後,該市通過了雄心勃勃的法規,限製在卡什拉波德雷河(Cache la Poudre River)洪泛平原上的建築。該市還在這片擁有百年歷史的河漫灘上購置了房產,以使三分之二的地區恢復自然和公園,現在當河水氾濫時,這些地方就像一塊海綿。2013年,當科羅拉多州的大部分地區經曆了歷史性的洪水時,柯林斯堡躲過了嚴重的破壞,自1997年洪水直接襲擊以來建造的近1.4萬座建築中,只有8座受到了破壞。

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