9 月 3 日消息，今年夏季，美國極端高溫和頻繁洪澇導致各地橋梁受損嚴重。專家指出，氣候變化正在加速橋梁的老化，可能導致橋梁“像積木一樣散架”。
以下是翻譯內容：
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狀態(tài)，持續(xù)了數(shù)小時。與此同時，熱浪和洪水席卷美國中西部，一座連接愛荷華州和南達科他州的鐵路橋在暴漲的洪水中倒塌。在緬因州劉易斯頓，溫度波動導致路面隆起，一座橋梁因此被迫關閉。
美國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，與氣候變化相關的極端高溫和頻繁洪澇正加速這些橋梁的解體，導致它們過早老化。
這一現(xiàn)象悄然間對全美各地的人員和貨物運輸安全構成了日益嚴重的威脅，也表明氣候變化正在以人們可能尚未意識到的方式重塑日常生活。
科羅拉多大學博爾德分校的土木工程教授保羅?奇諾斯基（Paul Chinowsky）研究氣候變化對基礎設施的影響。他表示：“我們正面臨一場與極端天氣事件密切相關的橋梁危機?！薄霸谡５臍夂驐l件下，這些問題不會發(fā)生。而如今的情況前所未見?！?/p>
幾十年前設計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，導致結構逐漸脆弱。
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像積木一樣散架?！?/p>
今年的氣溫創(chuàng)下歷史新高，全美的高速公路、機場跑道等大部分基礎設施都受到了影響，但橋梁面臨的風險尤為嚴重。
美國交通部長皮特?布蒂吉格（Pete Buttigieg）在采訪中表示：“橋梁通常是幾十年前規(guī)劃、設計和建造的基礎設施，更新或翻新所需的時間最長。而全國各地到處都能看到這些薄弱環(huán)節(jié)。”
根據(jù)綜合類科學期刊《PLOS ONE》的一項研究，到 2050 年，氣候變化導致的極端高溫可能會使美國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導致大范圍的維修和關閉。
另一項研究發(fā)現(xiàn)，極端高溫正在導致美國橋梁路面隆起。與此同時，研究表明，與氣候變化相關的強降水正在加劇“橋梁沖刷”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象導致橋梁基樁周圍的土壤沉積物被侵蝕，是美國橋梁倒塌的主要原因。
問題橋梁已經(jīng)開始影響供應鏈和商品成本。2022 年，10 號州際公路上加州至亞利桑那州邊界的一段 30 英尺長（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干線。2015 年，10 號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)美國運輸研究所的數(shù)據(jù)，每次橋梁關閉都會因為延誤和額外燃料費用導致卡車運輸成本平均每天增加約 250 萬美元。工程師們預計，在未來十年內，全美范圍內類似的橋梁關閉事件將大幅增加。
“由于許多橋梁關閉，卡車不得不頻繁改道?！泵绹\輸研究所高級副總裁丹?穆雷（Dan Murray）表示：“每次運輸增加的距離可能從 15 到 100 英里（24 到 160 公里）不等，而卡車運輸?shù)某杀就ǔ＜s為每小時 91 美元。”“這會引發(fā)通貨膨脹。我們購買的商品并未改變，但額外的成本卻會轉嫁給消費者?！?/p>
現(xiàn)年 50 歲的比爾?邁納（Bill Minor）是沃爾瑪?shù)囊幻ㄜ囁緳C，負責從威斯康星州比弗達姆（Beaver Dam）的倉庫向周邊商店配送食品雜貨、服裝和電子產(chǎn)品。他說，他每天都要經(jīng)過奧什科什的巴特湖橋十幾次。今年 6 月，因高溫導致橋梁接縫膨脹，該橋關閉了一天。邁納表示，繞道行駛導致送貨量減少，且燃料消耗增加。
他說：“這座橋在州際公路上，但繞行的鄉(xiāng)道限速每小時 25 英里（40 公里），你要穿過小鎮(zhèn)，速度更慢?！?/p>
美國政府一直在努力解決這一問題。2021 年的兩黨基礎設施法案撥款 1100 億美元用于修復和建設道路、橋梁及其他主要交通項目。該法案中的創(chuàng)新項目 PROTECT 將 73 億美元分配給各州，用于提高設施和公路抵御極端天氣的能力。
在佛蒙特州，過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固。此外，橋下水道也被加深拓寬。
但這一切都需要資金和時間。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的橋梁，成本要增加 30% 到 40%。
美國國家公路和交通官員協(xié)會執(zhí)行主任吉姆?泰蒙（Jim Tymon）表示，科學家、工程師和政府目前才剛剛開始制定如何建造適應氣候變化的橋梁標準。他說：“我們正在從經(jīng)歷的事件中吸取教訓，并為應對氣候變化做好準備，但目標也在不斷變化?！?/p>
2018 年，科羅拉多州成為首批在規(guī)劃道路和橋梁時考慮氣候變化影響的州之一。2013 年洪水毀壞了當?shù)丶s 500 英里（800 公里）的道路和 50 座橋梁，緊急修復耗資超過 7 億美元。科羅拉多州交通委員會要求新建橋梁和道路必須適應氣候變化。
科羅拉多州邀請科羅拉多州立大學教授、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力狀況。他表示：“我們看到的情況非常嚴重?！?/p>
幾十年來，橋梁表面一直使用叉齒伸縮縫連接，以適應正常的熱脹冷縮。
馬哈茂德表示，氣候變化相關的極端高溫現(xiàn)象激增，導致接縫膨脹更加頻繁和劇烈。他指出，接縫過熱加上公路碎屑的積聚使問題更加嚴重。“一旦發(fā)生這種情況，這座橋可能會遭受永久性損壞，”他說。“鋼材會變形扭曲，橋面會開裂，滲水后會導致腐蝕?！?/p>
接縫膨脹還會引發(fā)其他問題。鋼橋通常會設計成略微彎曲以適應重載，但堵塞的接縫使梁體僵硬，無法有效分散重型卡車的負荷。
“這意味著梁體承受的重量遠遠超過設計負載，”馬哈茂德說。
橋梁的年齡通常是脆弱性的重要預測指標之一。工程師們通常會優(yōu)先維修或更新使用超過 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河上一座使用了 10 年的縣道橋梁。
根據(jù)美國聯(lián)邦公路管理局的全國橋梁名錄，這些橋梁在 2020 年至 2022 年間的檢查結果顯示均被評為“良好”或“令人滿意”的狀態(tài)。
科羅拉多州的交通官員表示，盡管他們在優(yōu)先考慮維修哪些橋梁時已經(jīng)將這些研究納入考量，但州內并沒有足夠的資金來完成所有的改進工作。根據(jù)基礎設施法案，科羅拉多州每年從聯(lián)邦政府獲得 4500 萬美元用于橋梁維修，并從 PROTECT 計劃中每年獲得 9800 萬美元，用于提高其所有基礎設施的氣候適應能力，這些資金將持續(xù)到 2026 年。
州官員估計，科羅拉多州每年可能需要超過五倍的資金?！艾F(xiàn)實是，我們知道那是不可能的，”科羅拉多州交通部負責氣候適應計劃的威廉?約翰遜（William Johnson）表示。“我們不能在明天就替換所有的橋梁以增強氣候適應性，但我們正在將氣候變化因素納入整個過程?！?/p>
馬哈茂德博士將他的研究擴展到全國范圍，利用全國橋梁名錄中的數(shù)據(jù)模型，分析氣候變化對 8 萬座鋼橋的梁、橋面和承重梁的影響。他發(fā)現(xiàn)，風險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荷設計的，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)庫中包括俄克拉荷馬州的 1357 座鋼橋和北達科他州的 575 座橋梁，其中包括北達科他州特雷爾縣北支鵝河上的一座 25 年的橋梁，穿過大?？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)范設計的，”馬哈茂德博士說。但由于氣候變化引發(fā)的意外損害，他表示：“我們會看到這些橋梁的梁體扭曲，混凝土脫落，甚至橋梁關閉?！?/p>
北達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科他州的橋梁處于風險中的觀點。他說，州每年從 PROTECT 計劃中獲得約 4500 萬美元的資金，“但我不會說我們用這些錢來應對任何形式的氣候變化，因為我不能說我們真的看到了這種情況?！?/p>
俄克拉荷馬州交通部副部長蒂姆?加茨（Tim Gatz）表示，寒冷和炎熱都會對道路和橋梁造成壓力。他說：“我們一直面臨著非常多變的天氣狀況。有時極冷，有時極熱?！?/p>
俄克拉荷馬大學工程學教授羅伊斯?弗洛伊德（Royce Floyd）指出，研究表明，氣候變化導致極端高溫和極端寒冷之間的轉換更加迅速。弗洛伊德發(fā)現(xiàn)，溫度劇烈變化會導致路面兩側擠壓橋梁，迫使道路和鋼材彎曲或開裂，甚至導致鋼梁錯位。
他提到，近年來俄克拉何馬州至少有三座主要橋梁都出現(xiàn)了類似問題。雖然這些橋梁已經(jīng)被修復，但沒有考慮到氣候變化的影響。弗洛伊德說，如果不提高這些橋梁的氣候耐受性，未來可能會再次出現(xiàn)同樣的問題。
“如果不為氣候變化做好規(guī)劃，那么最終我們還會遇到同樣的問題，”他說。
廣告聲明：文內含有的對外跳轉鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時間，結果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。