气候变化给美国各地数千座老化水坝带来了越来越大的压力

强降雨 造成大范围的洪水. 。2024 年 6 月下旬，中西部北部地区发生洪水，至少一座老化大坝面临风险。明尼苏达州南部的蓝色地球河 在拉皮丹大坝周围开辟一条道路 6 月 24 日，位于曼凯托以南约 15 英里的拉皮丹镇，该建筑面临即将倒塌的风险。官员警告当地居民，如果大坝决堤，河流 可以上升 2 英尺, ，但表示不需要疏散。

这一事件发生在佛蒙特州洪水泛滥一年后 至少一座水坝倒塌并威胁其他水坝. 希巴·巴鲁德, 范德比尔特大学土木与环境工程系副教授兼副系主任解释了气候变化下洪水如何对大坝造成压力。

当水流过大坝或大坝周围时，风险有多严重？

这些情况可能会导致侵蚀，进而导致大坝溃决或溃决，以及蓄水突然、不受控制的释放。

该风险反映了暴雨等危险事件和大坝脆弱性的综合影响。脆弱的水坝可能很旧、维护不善或水量不足 溢洪道容量 安全地从大坝中泄水。

大坝的设计会影响其承受漫溢和抵抗破坏的能力。例如，与土堤坝相比，混凝土坝通常可以更好地承受一定程度的漫溢。

超额占 占所有溃坝事故的 34%. 。水流过大坝的时间和流过大坝的水量是决定大坝溃坝可能性的重要因素。

其后果取决于几个因素，例如大坝的用途、规模和位置。如果水坝是为了防洪而设计的，并且周围有住宅、企业或关键基础设施，那么大量不受控制的泄水可能会造成灾难性的后果。位于农村地区的小型水坝如果漫过或溃坝，造成的损害可能较小。

美国大多数水坝的年龄有多大？

有 超过 91,000 个水坝 遍布美国所有 50 个州，具有不同的设计和目的。平均坝龄57年，水坝8000多座 90岁以上.

每四年， 美国土木工程师学会 为国家基础设施制作一份成绩单，根据道路、桥梁和水坝等结构的状况及其所需的投资来分配等级。最新的成绩单估计，70% 的美国人水坝 到2030年将超过50岁.
总体而言，该报告给了美国大坝的等级为“D”，估计超过 2,300 高危潜在水坝 – 那些如果失败可能导致生命损失或严重财产损失的项目（根据其周围的发展水平）缺乏紧急行动计划。

有没有办法在不完全取代老旧水坝的情况下加强其防洪能力？

退役或更换水坝可能很复杂且成本高昂。它还可能对周围社区甚至其他基础设施产生连锁效应。定期维护和升级老旧水坝是一种经济高效的方法，可以增强水坝的强度并使其抵御自然灾害。

当水坝不再发挥其建造目的时，它们可能会部分溃决或 完全移除 恢复河流的自然流动。

州大坝安全官员协会估计，这将花费 1577亿美元 修复美国所有非联邦水坝其中，约五分之一（341 亿美元）用于修复潜在高危水坝。2021年 基础设施投资和就业法 包括 约30亿美元 对于大坝安全工程，重点是修复、改造和拆除。

气候变化是否会增加老旧水坝的压力？

气候变化是 增加频率和强度 威胁水坝的风暴等自然灾害。而且这些转变并不符合历史趋势。曾经被认为是极端的情况将来可能会更加常见。

例如，最近一项关于预测沿海洪水的研究发现，在新英格兰，一场 100 年一遇的洪水——这种规模的事件现在在任何一年发生的概率为 1%—— 可能成为每年都会发生的事情 到2100年代末。

气候正在变化的事实也意味着极端事件变得更加极端。2015年，南卡罗来纳州发生了1000年一遇的降雨事件，导致 47座水坝溃决.

设计新水坝和升级现有基础设施需要基于更新的设计程序，考虑未来的气候预测，而不仅仅是历史危险事件。虽然老旧的水坝不一定不安全，但它们是按照过时的设计标准和施工程序以及针对不同的环境条件建造的。这会影响它们在灾难期间失败的可能性和后果。

您是否将此类事件视为警告？

袭击美国的灾难近年来应促使政府机构和社区通过制定紧急行动计划等积极主动的措施来做好灾害准备和规划。

而美国高风险潜在水坝的数量有 过去20年增加了一倍多 随着开发进一步深入农村地区，制定紧急行动计划的水坝比例也有所增加。 现在是76%, ，比几年前高得多。

脆弱的水坝和水坝溃决的风险会影响我们的经济并影响许多部门。水坝有多种用途：它们提供饮用水和灌溉用水、产生能源并保护社区免受洪水侵袭。它们也是大型导航网络的一部分，可传输 超过5亿吨商品 美国各地每年。

正如我和我的同事们所表明的，重要的是 了解直接和间接成本 当大坝等关键基础设施系统发生故障时。这些信息对于制定可以帮助美国的战略至关重要。为未来的灾难做好准备。