9 月 3 日消息，今年夏季，美國(guó)極端高溫和頻繁洪澇導(dǎo)致各地橋梁受損嚴(yán)重。專(zhuān)家指出，氣候變化正在加速橋梁的老化，可能導(dǎo)致橋梁“像積木一樣散架”。
以下是翻譯內(nèi)容：
在今年夏季的一天，攝氏 35 度的高溫下，連接布朗克斯和曼哈頓的紐約市第三大道橋卡在了上開(kāi)狀態(tài)，持續(xù)了數(shù)小時(shí)。與此同時(shí)，熱浪和洪水席卷美國(guó)中西部，一座連接愛(ài)荷華州和南達(dá)科他州的鐵路橋在暴漲的洪水中倒塌。在緬因州劉易斯頓，溫度波動(dòng)導(dǎo)致路面隆起，一座橋梁因此被迫關(guān)閉。
美國(guó)有四分之一的橋梁建于 1960 年之前，原本就需要維修。而現(xiàn)在，工程師們表示，與氣候變化相關(guān)的極端高溫和頻繁洪澇正加速這些橋梁的解體，導(dǎo)致它們過(guò)早老化。
這一現(xiàn)象悄然間對(duì)全美各地的人員和貨物運(yùn)輸安全構(gòu)成了日益嚴(yán)重的威脅，也表明氣候變化正在以人們可能尚未意識(shí)到的方式重塑日常生活。
科羅拉多大學(xué)博爾德分校的土木工程教授保羅?奇諾斯基（Paul Chinowsky）研究氣候變化對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響。他表示：“我們正面臨一場(chǎng)與極端天氣事件密切相關(guān)的橋梁危機(jī)?！薄霸谡５臍夂驐l件下，這些問(wèn)題不會(huì)發(fā)生。而如今的情況前所未見(jiàn)?！?/p>
幾十年前設(shè)計(jì)和建造的橋梁材料并未考慮到溫度的劇烈變化。如今，這些橋梁正在快速膨脹和收縮，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)逐漸脆弱。
奇諾斯基指出：“隨著氣溫的不斷升高，混凝土和鋼鐵支撐的橋梁可能會(huì)像積木一樣散架。”
今年的氣溫創(chuàng)下歷史新高，全美的高速公路、機(jī)場(chǎng)跑道等大部分基礎(chǔ)設(shè)施都受到了影響，但橋梁面臨的風(fēng)險(xiǎn)尤為嚴(yán)重。
美國(guó)交通部長(zhǎng)皮特?布蒂吉格（Pete Buttigieg）在采訪(fǎng)中表示：“橋梁通常是幾十年前規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的基礎(chǔ)設(shè)施，更新或翻新所需的時(shí)間最長(zhǎng)。而全國(guó)各地到處都能看到這些薄弱環(huán)節(jié)?！?/p>
根據(jù)綜合類(lèi)科學(xué)期刊《PLOS ONE》的一項(xiàng)研究，到 2050 年，氣候變化導(dǎo)致的極端高溫可能會(huì)使美國(guó)四分之一的鋼架橋坍塌。研究人員發(fā)現(xiàn)，到 2040 年，極端高溫造成的橋梁故障可能會(huì)導(dǎo)致大范圍的維修和關(guān)閉。
另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，極端高溫正在導(dǎo)致美國(guó)橋梁路面隆起。與此同時(shí)，研究表明，與氣候變化相關(guān)的強(qiáng)降水正在加劇“橋梁沖刷”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象導(dǎo)致橋梁基樁周?chē)耐寥莱练e物被侵蝕，是美國(guó)橋梁倒塌的主要原因。
問(wèn)題橋梁已經(jīng)開(kāi)始影響供應(yīng)鏈和商品成本。2022 年，10 號(hào)州際公路上加州至亞利桑那州邊界的一段 30 英尺長(zhǎng)（約合 9.1 米）的橋梁在暴雨中被沖走。這段路是從鳳凰城到洛杉磯港口的重要貨運(yùn)干線(xiàn)。2015 年，10 號(hào)州際公路上的另一座橋梁 —— 特克斯?沃什橋（Tex Wash Bridge）在所謂的千年一遇洪水中倒塌。根據(jù)美國(guó)運(yùn)輸研究所的數(shù)據(jù)，每次橋梁關(guān)閉都會(huì)因?yàn)檠诱`和額外燃料費(fèi)用導(dǎo)致卡車(chē)運(yùn)輸成本平均每天增加約 250 萬(wàn)美元。工程師們預(yù)計(jì)，在未來(lái)十年內(nèi)，全美范圍內(nèi)類(lèi)似的橋梁關(guān)閉事件將大幅增加。
“由于許多橋梁關(guān)閉，卡車(chē)不得不頻繁改道。”美國(guó)運(yùn)輸研究所高級(jí)副總裁丹?穆雷（Dan Murray）表示：“每次運(yùn)輸增加的距離可能從 15 到 100 英里（24 到 160 公里）不等，而卡車(chē)運(yùn)輸?shù)某杀就ǔ＜s為每小時(shí) 91 美元?！薄斑@會(huì)引發(fā)通貨膨脹。我們購(gòu)買(mǎi)的商品并未改變，但額外的成本卻會(huì)轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者。”
現(xiàn)年 50 歲的比爾?邁納（Bill Minor）是沃爾瑪?shù)囊幻ㄜ?chē)司機(jī)，負(fù)責(zé)從威斯康星州比弗達(dá)姆（Beaver Dam）的倉(cāng)庫(kù)向周邊商店配送食品雜貨、服裝和電子產(chǎn)品。他說(shuō)，他每天都要經(jīng)過(guò)奧什科什的巴特湖橋十幾次。今年 6 月，因高溫導(dǎo)致橋梁接縫膨脹，該橋關(guān)閉了一天。邁納表示，繞道行駛導(dǎo)致送貨量減少，且燃料消耗增加。
他說(shuō)：“這座橋在州際公路上，但繞行的鄉(xiāng)道限速每小時(shí) 25 英里（40 公里），你要穿過(guò)小鎮(zhèn)，速度更慢。”
美國(guó)政府一直在努力解決這一問(wèn)題。2021 年的兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案撥款 1100 億美元用于修復(fù)和建設(shè)道路、橋梁及其他主要交通項(xiàng)目。該法案中的創(chuàng)新項(xiàng)目 PROTECT 將 73 億美元分配給各州，用于提高設(shè)施和公路抵御極端天氣的能力。
在佛蒙特州，過(guò)去兩年里暴雨和高溫共毀壞了約 100 座橋梁，州政府正在重建更高更寬的橋梁，打的基樁更深，使用的材料也更加堅(jiān)固。此外，橋下水道也被加深拓寬。
但這一切都需要資金和時(shí)間。佛蒙特州交通局總工程師杰里米?里德（Jeremy Reed）表示，建造一座抗洪能力更強(qiáng)的橋梁，成本要增加 30% 到 40%。
美國(guó)國(guó)家公路和交通官員協(xié)會(huì)執(zhí)行主任吉姆?泰蒙（Jim Tymon）表示，科學(xué)家、工程師和政府目前才剛剛開(kāi)始制定如何建造適應(yīng)氣候變化的橋梁標(biāo)準(zhǔn)。他說(shuō)：“我們正在從經(jīng)歷的事件中吸取教訓(xùn)，并為應(yīng)對(duì)氣候變化做好準(zhǔn)備，但目標(biāo)也在不斷變化。”
2018 年，科羅拉多州成為首批在規(guī)劃道路和橋梁時(shí)考慮氣候變化影響的州之一。2013 年洪水毀壞了當(dāng)?shù)丶s 500 英里（800 公里）的道路和 50 座橋梁，緊急修復(fù)耗資超過(guò) 7 億美元。科羅拉多州交通委員會(huì)要求新建橋梁和道路必須適應(yīng)氣候變化。
科羅拉多州邀請(qǐng)科羅拉多州立大學(xué)教授、土木工程師胡薩姆?馬哈茂德（Hussam Mahmoud）研究鋼橋接縫的加速老化和應(yīng)力狀況。他表示：“我們看到的情況非常嚴(yán)重?！?/p>
幾十年來(lái)，橋梁表面一直使用叉齒伸縮縫連接，以適應(yīng)正常的熱脹冷縮。
馬哈茂德表示，氣候變化相關(guān)的極端高溫現(xiàn)象激增，導(dǎo)致接縫膨脹更加頻繁和劇烈。他指出，接縫過(guò)熱加上公路碎屑的積聚使問(wèn)題更加嚴(yán)重?！耙坏┌l(fā)生這種情況，這座橋可能會(huì)遭受永久性損壞，”他說(shuō)?！颁摬臅?huì)變形扭曲，橋面會(huì)開(kāi)裂，滲水后會(huì)導(dǎo)致腐蝕。”
接縫膨脹還會(huì)引發(fā)其他問(wèn)題。鋼橋通常會(huì)設(shè)計(jì)成略微彎曲以適應(yīng)重載，但堵塞的接縫使梁體僵硬，無(wú)法有效分散重型卡車(chē)的負(fù)荷。
“這意味著梁體承受的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)載，”馬哈茂德說(shuō)。
橋梁的年齡通常是脆弱性的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)之一。工程師們通常會(huì)優(yōu)先維修或更新使用超過(guò) 50 年的橋梁。
然而，馬哈茂德發(fā)現(xiàn)，科羅拉多州一些狀況最糟糕的橋梁包括摩根縣河濱運(yùn)河上的一座 18 年的橋梁，普韋布洛縣縣道上的一座 29 年的橋梁，以及奧特羅縣奧特羅運(yùn)河上一座使用了 10 年的縣道橋梁。
根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦公路管理局的全國(guó)橋梁名錄，這些橋梁在 2020 年至 2022 年間的檢查結(jié)果顯示均被評(píng)為“良好”或“令人滿(mǎn)意”的狀態(tài)。
科羅拉多州的交通官員表示，盡管他們?cè)趦?yōu)先考慮維修哪些橋梁時(shí)已經(jīng)將這些研究納入考量，但州內(nèi)并沒(méi)有足夠的資金來(lái)完成所有的改進(jìn)工作。根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施法案，科羅拉多州每年從聯(lián)邦政府獲得 4500 萬(wàn)美元用于橋梁維修，并從 PROTECT 計(jì)劃中每年獲得 9800 萬(wàn)美元，用于提高其所有基礎(chǔ)設(shè)施的氣候適應(yīng)能力，這些資金將持續(xù)到 2026 年。
州官員估計(jì)，科羅拉多州每年可能需要超過(guò)五倍的資金?！艾F(xiàn)實(shí)是，我們知道那是不可能的，”科羅拉多州交通部負(fù)責(zé)氣候適應(yīng)計(jì)劃的威廉?約翰遜（William Johnson）表示?！拔覀儾荒茉诿魈炀吞鎿Q所有的橋梁以增強(qiáng)氣候適應(yīng)性，但我們正在將氣候變化因素納入整個(gè)過(guò)程?！?/p>
馬哈茂德博士將他的研究擴(kuò)展到全國(guó)范圍，利用全國(guó)橋梁名錄中的數(shù)據(jù)模型，分析氣候變化對(duì) 8 萬(wàn)座鋼橋的梁、橋面和承重梁的影響。他發(fā)現(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)最高的橋梁位于北落基山脈和大平原地區(qū)、中西部上游、俄亥俄河谷和南部地區(qū)。他還發(fā)現(xiàn)，由于較小的橋梁本身是為較輕的負(fù)荷設(shè)計(jì)的，它們的梁體較小，因而更容易受到損壞。
馬哈茂德博士的數(shù)據(jù)庫(kù)中包括俄克拉荷馬州的 1357 座鋼橋和北達(dá)科他州的 575 座橋梁，其中包括北達(dá)科他州特雷爾縣北支鵝河上的一座 25 年的橋梁，穿過(guò)大?？怂箍h的一條縣道上的一座 16 年的橋梁，以及俄克拉荷馬州格蘭特縣 E0220 路上一座 11 年的橋梁。
“這些橋梁都是按照規(guī)范設(shè)計(jì)的，”馬哈茂德博士說(shuō)。但由于氣候變化引發(fā)的意外損害，他表示：“我們會(huì)看到這些橋梁的梁體扭曲，混凝土脫落，甚至橋梁關(guān)閉。”
北達(dá)科他州的州立橋梁工程師杰森?托倫森（Jason Thorenson）表示，他不同意馬哈茂德博士提到的北達(dá)科他州的橋梁處于風(fēng)險(xiǎn)中的觀點(diǎn)。他說(shuō)，州每年從 PROTECT 計(jì)劃中獲得約 4500 萬(wàn)美元的資金，“但我不會(huì)說(shuō)我們用這些錢(qián)來(lái)應(yīng)對(duì)任何形式的氣候變化，因?yàn)槲也荒苷f(shuō)我們真的看到了這種情況?！?/p>
俄克拉荷馬州交通部副部長(zhǎng)蒂姆?加茨（Tim Gatz）表示，寒冷和炎熱都會(huì)對(duì)道路和橋梁造成壓力。他說(shuō)：“我們一直面臨著非常多變的天氣狀況。有時(shí)極冷，有時(shí)極熱。”
俄克拉荷馬大學(xué)工程學(xué)教授羅伊斯?弗洛伊德（Royce Floyd）指出，研究表明，氣候變化導(dǎo)致極端高溫和極端寒冷之間的轉(zhuǎn)換更加迅速。弗洛伊德發(fā)現(xiàn)，溫度劇烈變化會(huì)導(dǎo)致路面兩側(cè)擠壓橋梁，迫使道路和鋼材彎曲或開(kāi)裂，甚至導(dǎo)致鋼梁錯(cuò)位。
他提到，近年來(lái)俄克拉何馬州至少有三座主要橋梁都出現(xiàn)了類(lèi)似問(wèn)題。雖然這些橋梁已經(jīng)被修復(fù)，但沒(méi)有考慮到氣候變化的影響。弗洛伊德說(shuō)，如果不提高這些橋梁的氣候耐受性，未來(lái)可能會(huì)再次出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。
“如果不為氣候變化做好規(guī)劃，那么最終我們還會(huì)遇到同樣的問(wèn)題，”他說(shuō)。
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