引子

氣候變化已經(jīng)對(duì)我國(guó)城市的基礎(chǔ)設(shè)施造成了十分顯著的影響，其引發(fā)的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)不斷增加。當(dāng)前我國(guó)尚未全面啟動(dòng)氣候變化對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的潛在影響評(píng)估。如何評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響，以提升其氣候變化應(yīng)對(duì)和防災(zāi)減災(zāi)能力，既是科學(xué)研究的熱點(diǎn)難點(diǎn)，也是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。本文從工作組織、科學(xué)研究和政策上提出相關(guān)政策建議，以期服務(wù)國(guó)家“十四五”期間應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的影響。

一、氣候變化對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的影響及國(guó)際經(jīng)驗(yàn)

城市化和全球氣候變暖導(dǎo)致的極端天氣事件頻次增加、強(qiáng)度增強(qiáng)，已經(jīng)對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施造成了嚴(yán)重危害。極端天氣導(dǎo)致的洪水、滑坡、泥石流、雪崩等影響著交通基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)及安全運(yùn)營(yíng)。例如，極端暴雨洪水沖毀路基橋梁，地下水位下降導(dǎo)致鐵路和公路設(shè)施結(jié)構(gòu)沉降，凍土融化造成“凍土帶”的鐵路和公路設(shè)施結(jié)構(gòu)破壞等。在致險(xiǎn)成害機(jī)理上，以地面沉降對(duì)鐵路的影響為例，全球氣候變化導(dǎo)致水資源不均勻時(shí)空分布加劇，極端干旱事件頻繁發(fā)生，干旱程度加劇。干旱導(dǎo)致地下水的補(bǔ)給減少，同時(shí)引發(fā)地下水需求量增加，導(dǎo)致人為過(guò)量開(kāi)采地下水。當(dāng)前地下水位下降的地區(qū)日益增多。隨著地下水位下降，土層孔隙水壓力不斷減小，土體有效應(yīng)力增加，加之列車長(zhǎng)期動(dòng)力荷載的作用，導(dǎo)致土體壓縮，基礎(chǔ)承載力下降，鐵路線路基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生較大的不均勻沉降變形，影響軌道線路的平順，對(duì)線路的運(yùn)營(yíng)維護(hù)造成極大影響。

在國(guó)際上，氣候變化對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的影響評(píng)價(jià)問(wèn)題已經(jīng)引起了國(guó)際各界的高度重視。例如，英國(guó)牛津大學(xué)環(huán)境變化研究中心自2012年以來(lái)，針對(duì)氣候變化下的國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與適應(yīng)性措施開(kāi)展了一系列的研究，提出了基于復(fù)雜系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其研究成果為英國(guó)政府制定基礎(chǔ)設(shè)施長(zhǎng)期規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。歐盟自2014年起，啟動(dòng)了極端天氣事件下基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目，評(píng)估了歐洲近年來(lái)極端天氣事件對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施造成的影響，并從監(jiān)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)分析、情景模擬、降低風(fēng)險(xiǎn)策略等諸多方面對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施面臨的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。

二、我國(guó)氣候變化事實(shí)及其對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的影響

（一）我國(guó)氣候變化事實(shí)

1951-2018年，我國(guó)地表氣溫顯著上升，平均增溫速率達(dá)0.24℃/10年。近20年是20世紀(jì)初以來(lái)的最暖時(shí)期。1961-2018年我國(guó)年累計(jì)暴雨站日數(shù)呈增加趨勢(shì)，平均每10年增加3.8%。1961-2018年，我國(guó)發(fā)生了178次區(qū)域性氣象干旱事件，呈上升趨勢(shì)，其中極端干旱事件16次，嚴(yán)重干旱事件37次，中度干旱事件73次。整體來(lái)看，我國(guó)氣候極端化發(fā)展明顯，嚴(yán)重威脅著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施及運(yùn)營(yíng)的安全。

（二）氣候變化對(duì)我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施及安全運(yùn)輸影響巨大

2018年，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到13.1萬(wàn)公里，運(yùn)送旅客發(fā)送量33.7億人次，運(yùn)量接近全球人口的一半。2018年末，我國(guó)公路總里程達(dá)到484.7萬(wàn)公里，高速公路達(dá)到14.26萬(wàn)公里，位居世界第一，全年?duì)I業(yè)性客運(yùn)量達(dá)136.7億人，貨運(yùn)量達(dá)395.7億噸。隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高速發(fā)展，我國(guó)已形成了復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一旦局部的交通基礎(chǔ)設(shè)施受到氣候變化的影響，將使整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)成本增多，引發(fā)一系列的問(wèn)題，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至社會(huì)穩(wěn)定問(wèn)題。在公路方面，2008年初，我國(guó)南方發(fā)生的歷史罕見(jiàn)的低溫雨雪冰凍極端災(zāi)害天氣造成部分地區(qū)交通運(yùn)輸全面癱瘓，最多時(shí)21條國(guó)道近4萬(wàn)公里路段通行不暢，上萬(wàn)車輛和人員被困。2009年8月18日，陜西省寧陜縣遭遇歷史罕見(jiàn)的特大暴雨，造成西漢高速公路寧陜段發(fā)生特大泥石流災(zāi)害,導(dǎo)致交通雙向中斷，1300余輛車滯留。2011年7月28日,秦巴山區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降雨,導(dǎo)致210省道潘家灣至太白縣城段因暴雨多處發(fā)生塌方，交通中斷，108國(guó)道周至縣境內(nèi)因暴雨發(fā)生塌方，交通中斷。在鐵路方面，我國(guó)《時(shí)速300~350km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》中對(duì)基礎(chǔ)工后沉降做出了嚴(yán)格要求：有砟路基工后沉降不大于5 mm，無(wú)砟路基工后沉降不應(yīng)超過(guò)扣件允許的沉降調(diào)高量15 mm。然而鐵路往往跨越多種地貌地質(zhì)單元,沿線經(jīng)過(guò)的區(qū)域氣候、水文、植被等環(huán)境條件差異大，大部分地區(qū)不同程度的存在著地面沉降問(wèn)題，不均勻沉降將直接造成幅值較大的軌道長(zhǎng)波高低不平順，對(duì)高速鐵路的安全運(yùn)營(yíng)構(gòu)成了威脅。以華北地下水位下降顯著的漏斗沉降區(qū)為例，自2009年12月至2012年9月期間某高鐵連續(xù)梁和相鄰簡(jiǎn)支梁橋墩差異沉降最大值達(dá)到54.6 mm，總沉降量最大值達(dá)到223.5 mm，沉降速率達(dá)21.1 mm/年～117 mm/年。西南地區(qū)某高速鐵路一座橋梁墩臺(tái)自2010年9月起連續(xù)3年的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，橋梁墩臺(tái)呈雨季上升、旱季下沉的規(guī)律性變化，橋墩的下沉量和上浮量分別達(dá)19.0 mm和38.6 mm。滬寧城際望虞河大橋由于周邊地區(qū)過(guò)量抽水，導(dǎo)致橋墩沉降過(guò)大，嚴(yán)重影響了高鐵軌道線路的平順性，采取了限速措施以確保安全運(yùn)營(yíng)。

三、我國(guó)在氣候變化對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施影響方面的進(jìn)展與不足

我國(guó)在氣候變化對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施影響方面的研究工作起步相對(duì)較晚，主要是交通部門和氣象部門的一些合作，重點(diǎn)關(guān)注不同高速公路或高等級(jí)公路交通氣象災(zāi)害防御問(wèn)題。例如，北京市公路局開(kāi)展了“高速公路霧警自動(dòng)限速標(biāo)志系統(tǒng)”的研究；江蘇省氣象局與江蘇寧滬高速公路公司聯(lián)合完成了“寧滬高速公路(江蘇段)秋冬季大霧災(zāi)害研究”；交通部公路科研所等開(kāi)展了對(duì)京珠北高速公路紅云霧區(qū)安全保障技術(shù)方面的研究。為了積極應(yīng)對(duì)氣候變化,統(tǒng)籌開(kāi)展適應(yīng)氣候變化工作，2013年11月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)聯(lián)合財(cái)政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、水利部、農(nóng)業(yè)部、林業(yè)局、海洋局、中國(guó)氣象局共9部(局)共同制定并印發(fā)了《國(guó)家適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略》，指出當(dāng)前我國(guó)“采礦、建筑、交通、旅游等行業(yè)部門防范極端天氣氣候事件能力不足”。但當(dāng)前我國(guó)科學(xué)研究更多從宏觀尺度研究氣候變化對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的潛在影響，缺乏長(zhǎng)期數(shù)據(jù)觀測(cè)的定量研究，且更多關(guān)注交通基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生破壞后對(duì)城市基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響。在政策和管理上，由于具體政策落實(shí)緩慢，交通部門和其他部門之間存在潛在的數(shù)據(jù)和行動(dòng)壁壘，且科研界和實(shí)務(wù)界的深層次溝通和協(xié)作不足，導(dǎo)致在認(rèn)識(shí)上存在欠缺和不重視，甚至出現(xiàn)科學(xué)研究成果無(wú)法落地和指導(dǎo)實(shí)踐，而一線實(shí)務(wù)具體需求無(wú)人問(wèn)津的困局。因此，未來(lái)亟待加強(qiáng)上述問(wèn)題在科研界和實(shí)務(wù)界的深入溝通與合作。

四、政策建議

（1）在工作組織上，建議由交通運(yùn)輸部、科技部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合牽頭，協(xié)同國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)、應(yīng)急管理部、財(cái)政部、水利部、中國(guó)氣象局等相關(guān)部委，成立由科研界和實(shí)務(wù)界廣泛參與的“氣候變化交通安全影響委員會(huì)”，設(shè)立“新時(shí)代中國(guó)綜合減災(zāi)十年計(jì)劃”，發(fā)起重點(diǎn)排查我國(guó)鐵路和公路在當(dāng)前全球氣候變化影響下的風(fēng)險(xiǎn)隱患的行動(dòng)計(jì)劃，并將其納入“國(guó)家十四五綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃”之中。

（2）在科學(xué)研究上，通過(guò)科研界和實(shí)務(wù)界的深入溝通與合作，以需求為導(dǎo)向，精準(zhǔn)開(kāi)展氣候變化對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的影響研究。其一，重點(diǎn)開(kāi)展我國(guó)東部地區(qū)高鐵沿線和沿海地區(qū)重點(diǎn)公路段的地下水位動(dòng)態(tài)變化和地面沉降監(jiān)測(cè)。其二，以氣候變化影響下的交通基礎(chǔ)設(shè)施沉降問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，發(fā)展交通線路沉降風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)估模型和方法。重點(diǎn)發(fā)展和構(gòu)建地下水位動(dòng)態(tài)變化與車輛長(zhǎng)期往復(fù)荷載協(xié)同作用對(duì)高鐵軌道和公路基礎(chǔ)設(shè)施沉降變形和動(dòng)力穩(wěn)定性影響的模型。其三，對(duì)于已有的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要開(kāi)展科學(xué)評(píng)估，厘定其在不同氣候變化背景下的效力。尤其是在極端天氣事件對(duì)重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)時(shí)段的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施影響上，各大城市要精準(zhǔn)制定應(yīng)對(duì)措施和預(yù)案。

（3）在政策上，鼓勵(lì)科研界和實(shí)務(wù)界的精準(zhǔn)合作。其一，通過(guò)合理評(píng)估和科學(xué)規(guī)劃，制定鐵路和公路沿線區(qū)域地下水開(kāi)采的政策，并納入法律法規(guī)體系，同時(shí)將其作為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的考核指標(biāo)。其二，制定一體化的國(guó)家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格規(guī)范氣候變化背景下交通基礎(chǔ)設(shè)施的工程設(shè)計(jì)措施，有效提升地面沉降的科學(xué)防治對(duì)策。其三，在科研項(xiàng)目上，規(guī)劃開(kāi)展“未來(lái)不同情景下氣候變化對(duì)我國(guó)重點(diǎn)地段、重點(diǎn)時(shí)段鐵路和公路的綜合影響研究”。在導(dǎo)向上鼓勵(lì)科研界和實(shí)務(wù)界的深層次合作，并將其納入國(guó)家“十四五”期間的重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。其四，建議各省市、自治區(qū)、直轄市等地方科技部門和交通部門協(xié)同設(shè)立地方氣候變化對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ɑA(chǔ)設(shè)施影響的科研項(xiàng)目。

（本文受北京市社科基金研究基地項(xiàng)目（19JDGLA008）和中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2019T120114;2019M650756）資助）

作者簡(jiǎn)介：

孔鋒，清華大學(xué)公共管理學(xué)院助理研究員。