極端氣候破壞老舊水壩

世界各地的強降雨連連引發大面積洪水。2024年6月下旬，美國中西部北方發生洪水，至少有一座老化的大壩面臨風險--明尼蘇達州南部的Blue Earth河在Mankato城以南大約15英里處繞過Rapidan水壩，新開擴了水道，以致旁邊有個房屋被沖進河裡--這座水壩現在面臨倒塌的危險(見圖片)。官員警告當地居民，水壩若決堤，河水可能會上升2英尺，但目前還不需要疏散。

還在一年之前，美國東北部的Vermont州發洪水，導致至少一座水壩倒塌，並威脅到其他水壩。Vanderbilt大學土木環境工程系副教授兼系主任Hiba Baroud為專家資料網站撰文，為讀者解釋了在氣候變化之下，洪水對大壩造成的壓力增加。

當洪水流過或繞過大壩時，危險有多嚴重？水流可能會引起小小的破損，這些小小的破損會導致大壩潰決，以及所蓄的水會突然無限制地從破口被釋放。這個危險和水壩陳舊、維護不善、以及沒有足夠的溢洪能力直接有關，遇到強降雨事件時，脆弱的水壩無法安全地放水。

大壩的設計很重要，混凝土的水壩一般比土堤壩承受漫溢的能力強。水流過大壩的時間和流量是決定大壩潰決可能性的重要因素，而漫溢佔了所有潰壩事故的34%。

大水漫溢的後果取決於幾個因素，比如大壩的用途、規模和位置。如果水壩是為防洪而設計的，並且周圍有住宅、企業或重要基礎設施，那麼大量不受控的洩洪可能會造成災難性的後果。位於農村地區的小型水壩如果漫過或潰堤，造成的損害可能會比較小。

美國50個州總共有超過91,000座水壩，其設計和用途各不相同。水壩平均年齡為57年，而超過90年的大水壩有8千多座。每四年，美國土木工程師學會都會為國家基礎設施製作一份報告單，根據道路、橋樑和水壩等結構的狀況及其所需的投資來評判等級。根據最新的成績單，到2030年為止，美國估計將有70%的水壩壽命超過50年。

總體而言，這份報告給2,300座美國水壩評為「D」級，就是潛在危險比較大，並缺乏緊急行動計劃的水壩。(評估是根據開發水平，一旦潰壩可能會造成人員傷亡或嚴重財產損失的程度。)

退役或更換水壩可能很複雜且成本高，還可能對周圍社區其它基礎設施產生連鎖效應。有沒有辦法在不完全以新代舊的情況下加強水壩防洪能力？能，那就是定期維護，和將舊水壩升級。增強水壩的強度並使其能夠抵禦自然災害，是經濟效益最高的方法。

當水壩不再發揮建造目的時，它們可能會逐步破損或被拆除，以恢復河流的自然流動。政府的水壩安全官員協會估計，修復美國所有非聯邦水壩要花費$1,577億美元。2021年通過的基建投資和就業法案，其中有$30億美元指定用於大壩安全項目，主要是修復、改建和拆除。

氣候變化正在增加暴風雨自然災害的頻率和強度，因而增加了對水壩的威脅。而這些轉變並不符合歷史趨勢，曾被認為是極端少見的氣候將會越來越常見。例如最近的一項研究發現，新英格蘭地區(美國東北六州)一場百年一遇的洪水(目前在任何特定年份發生機率為1%)，可能會在幾十年內變成每年一次。

氣候正在變化還意味著極端天氣變得更加極端。2015年，南卡州發生了千年一遇的降雨，導致47座水壩潰決。

設計新水壩和將現有基礎設施升級需要基於更新的設計程序，考慮未來的氣候預測，而不僅是歷史上發生過危險事件。雖然老舊的水壩未必不安全，但它們是按照過時的設計標準和施工程序，以及針對不同的環境條件建造的，遇到未來的氣候災難可能就不安全了。

每次遇到極端氣候事件襲擊，應該會促使政府機構和社區制定緊急行動計劃等等，積極採取措施為將來的災難做好準備和規劃。隨著農村地區的進一步開發，美國潛在高危水壩數量在過去20年中增加了一倍多。制定了緊急行動計劃的水壩比例也有所增加，現在為76%，比幾年前高了很多。

脆弱和有潰決危險的水壩會影響我們的經濟，也影響許多部門。水壩有多種用途：它們提供飲用水和灌溉用水、產生能源並保護社區免受洪水侵襲。它們也是美國運輸網絡的一部份，為美國提供超過5億噸商品的運輸。

水壩是關鍵的基礎設施，了解它們發生故障時的直接和間接代價非常重要，幫助美國為未來災難做好準備策略。(說的是美國，其它國家都一樣！)