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美國基礎設施現狀|大壩

綜述

大壩為社區和經濟活動提供了至關重要的服務和保護。 全國90580座水壩的平均壩齡為56年。 隨著人口的持續增長和發展, 潛在高危害性(high-hazard)的大壩總數增加, 2016年數量攀升至近15500。 由於投資不足, 有缺陷的潛在高危害性大壩的數量也上升到約2170或更多。 據估計將需要投資近450億美元來修復老化, 然而更為關鍵的是那些潛在高危害性的大壩。

條件和能力

大壩有各種規格也用於多重目的。 我們國家的大壩提供了必要的效益, 如飲用水、灌溉、水力發電、防洪和休閒娛樂。 公眾通常認為的工程奇跡像內華達州的胡佛大壩不過是一個小小構築物,

其實它創建了一個以湖中心的計劃性社區。 無論構築物或大或小, 大壩都是一個強大的存在, 但常常被忽視直到發生故障。

大壩的安全運行和適當的維護對維持收益是至關重要的, 同時要減輕大壩潰壩的風險。 儘管其重要性, 成千上萬的大壩仍然需要重建來滿足當前的設計和安全標準。 這些結構不僅是老化問題, 而是接受更嚴格的標準的問題。 下游開發力度加大需要推進以科學的知識預測洪水、地震和潰壩。

大壩基於它們的潛在危害性或者預期的潰壩案例帶來的後果進行分類。 大壩的潰壩由於講帶來生命財產的損失而被列為高潛在危害性。 潛在高危害性的大壩數字正在快速增長,

2015年, 在美國大約有15500座水壩被列為潛在高危害性構築物。 這個數字在2005年還只有10213。 2005年預計如大壩下游地區繼續發展該數位將繼續攀升。 隨著人口增長的放緩, 美國有機會有條不紊地發展無人居住的地區, 以避免把房屋和其他建築物置於水壩下游, 從數量結構上減少被劃分為“高潛在危害性”。 “另一有11882座水壩正在標記為“顯著潛在危害性”, 意味著這些大壩一旦潰吧不一定會導致生命損失, 但可能導致重大經濟損失。 雖然這些數字在攀升, 但增長率已經放緩。 這是因為更多的大壩正在定期檢查, 允許導致潰壩的缺陷被識別出來。

全國的大壩平均壩齡56年。 到2025年, 美國十分之七的大壩超過50年。 50年前大壩基於當時最好的設計和施工標準而建。

然而,隨著科學和設計參數據的明顯改善, 許多大壩將不能安全地承受目前的預測關於大洪水和地震荷載。 此外,許多這些大壩最初建造時期由於缺乏發展眼光為“低潛在危害性”並沒有使用嚴格的設計標準。

資金和未來需求

修復有缺陷的大壩方面的投資, 提高政策的有效性和監督大壩安全防止惡化的管理程式, 都需要改變技術標準和使用改進的技術。 基於該地區的降水條件下、增加下游人口和土地利用的變化下更好地理解大壩的升級或改造是必要的。 當一個大壩的危害性分級改變反應到會提高大壩的潛在危害性, 大壩可能需要升級以滿足安全需求提升。 許多大壩所有者,

尤其是私人大壩業主發現非常重修大壩的資金非常困難找到。

《國家大壩安全協會》官方估計, 修復國內非聯邦和聯邦大壩的合併過後的總成本超過640億美元。 需要修復的這些水壩是指那些歸類為最重要、或高度危害性的大壩成本近220億美元, 當修復被延遲時成本還會繼續上升, 包括維護、修復等。

美國陸軍工程兵團估計超過250億美元將被要求解決大壩缺陷那些兵團擁有(Corps-owned)的水壩。 在目前的投資率下, 這些維修需要超過50年才能完成。 墾務局確定了大約20 個“高-重大潛在危害性”大壩需要修復或升級, 這些未來15年的行動的成本估計為20億美元。

國家的水利基礎設施的改進(WIIN)法案2016年簽署成為法律, 授權推進國家大壩恢復和修復計畫,

這將有助於國家的非聯邦的“高潛在危害性”水壩修復、拆除或恢復方面提供資金。 完全撥款條款有可能幫助修復優先順序最高的大壩的安全修復項目。 這個項目資助缺乏財政資源將繼續是大壩所有者無法實現所需要的維修和升級的一個理由。

將近一半的州已經授予或低息迴圈貸款程式協助大壩業主維修。 這個來自地方的資金承諾可以幫助潛在的聯邦撥款更進一步到位。 總的來說, 在過去的幾年中國家大壩安全計畫中人員增加了不少, 2015年國家計畫裡在監管程式方面開支了。 4900萬美元, 比四年前增加了10%。 水利改革和發展法案2014年(WRRDA)再授權執行聯邦國家大壩安全計畫, 但目前還沒有達到一個完整的撥款授權級別。

公共安全及彈性

為了提高公共安全和彈性,大壩必須降低潰壩的風險和後果;要進一步制定更好的計畫減少潰壩的影響;要增加大壩的安全監管水準;要提高和改善政府機構之間的協調和溝通;要在工具、培訓和技術方面進一步發展。

潰壩不僅公共安全的風險,也可以導致我們的數百萬美元的經濟損失。潰壩並不僅僅限於對大壩本身的傷害,它也會導致許多其他基礎設施系統的損傷,如道路、橋樑和供水系統。當潰壩發生時,必須有致力於由此產生的機構性影響,如公共衛生風險的預防和治療的資源。出於這個原因,用於大壩即將潰壩的事件或其他不可控事件的緊急行動計畫(EAP)中關於水的釋放是至關重要的。備有EAP的“高潛在危害性”大壩的數量近年來增加,2015年時是77%的大壩備有EAP,2013年的報告是66%,向100%的國家目標有明顯的進展。

我們國家的大壩是由許多不同的實體擁有並經營,這包括各級政府。然而一半以上大壩屬於私人實體。聯邦政府擁有3381座水壩,比例為大約4%的國家的大壩。美國陸軍工程兵團僅擁有709座大壩,其中一半以上壩齡50歲。大多數大壩私人持有,這些大壩的壩體結構可能依靠國家大壩安全項目檢驗。國家大壩安全項目有的主要責任和允許,檢查和監管超過四分之三的國家的大壩。因此,國家大壩安全程式承擔很大公共安全責任,但不幸的是,許多情況是缺乏足夠的資源,在某些情況下,足夠的監督管理機構才是有效的。

EAP在面臨大壩潰壩、洩漏事件時保護人民生命和財產方面發揮著最大的作用。2013年起僅有五個州100%的“高潛在危害性”的大壩備有EAP。幾個州正在備有EAP方面取得顯著的進展,包括夏威夷它從1999年只有2座大壩備有EAP,到2015年已經有120座做到具有EAP。

創新使得風險管理中可見重建成本降低。大壩安全設計實踐走向基於風險決策流程的大壩設計、重建和運行。基於風險的決策使大壩業主更好地利用有限的資金和按優先順序排序項目,通過關注維修和操作將風險降低到可以接受的水準,從而提高社會適應能力。工程師、大壩所有者、監管機構和應急管理專業人員應該參與社區潛在的潰壩影響,提供一個對風險的公平的描述。通過更廣泛的社區協作,利益相關者就更好地支持土地利用決策、應急行動計畫,並使用好維護和改造的資金,這將長期減少社區的風險。

建議

投資國家大壩重建和修復資金計畫,分攤修復非聯邦的“潛在高危害性”大壩。

到2021年前,為每一座大壩建立應急行動計畫(EAP)。

實施一個國家公共宣傳行動,讓每個處在不同位置和條件的個體變得更加“瞭解大壩”。

針對“高潛在危害性”大壩實施更好的公共教育,特別是確保公眾更好地瞭解大壩的評級體系以及危害度的確定條件。

鼓勵激勵州長和州議會提供足夠的資源和監管當局實施大壩安全計畫。

要求聯邦機構對擁有、操作者,或調節水壩來滿足大壩安全標準的聯邦指導方針的要求。

鼓勵改善當地土地使用計畫,溝通大壩的影響,使當地知曉並考慮未來的計畫。

公共安全及彈性

為了提高公共安全和彈性,大壩必須降低潰壩的風險和後果;要進一步制定更好的計畫減少潰壩的影響;要增加大壩的安全監管水準;要提高和改善政府機構之間的協調和溝通;要在工具、培訓和技術方面進一步發展。

潰壩不僅公共安全的風險,也可以導致我們的數百萬美元的經濟損失。潰壩並不僅僅限於對大壩本身的傷害,它也會導致許多其他基礎設施系統的損傷,如道路、橋樑和供水系統。當潰壩發生時,必須有致力於由此產生的機構性影響,如公共衛生風險的預防和治療的資源。出於這個原因,用於大壩即將潰壩的事件或其他不可控事件的緊急行動計畫(EAP)中關於水的釋放是至關重要的。備有EAP的“高潛在危害性”大壩的數量近年來增加,2015年時是77%的大壩備有EAP,2013年的報告是66%,向100%的國家目標有明顯的進展。

我們國家的大壩是由許多不同的實體擁有並經營,這包括各級政府。然而一半以上大壩屬於私人實體。聯邦政府擁有3381座水壩,比例為大約4%的國家的大壩。美國陸軍工程兵團僅擁有709座大壩,其中一半以上壩齡50歲。大多數大壩私人持有,這些大壩的壩體結構可能依靠國家大壩安全項目檢驗。國家大壩安全項目有的主要責任和允許,檢查和監管超過四分之三的國家的大壩。因此,國家大壩安全程式承擔很大公共安全責任,但不幸的是,許多情況是缺乏足夠的資源,在某些情況下,足夠的監督管理機構才是有效的。

EAP在面臨大壩潰壩、洩漏事件時保護人民生命和財產方面發揮著最大的作用。2013年起僅有五個州100%的“高潛在危害性”的大壩備有EAP。幾個州正在備有EAP方面取得顯著的進展,包括夏威夷它從1999年只有2座大壩備有EAP,到2015年已經有120座做到具有EAP。

創新使得風險管理中可見重建成本降低。大壩安全設計實踐走向基於風險決策流程的大壩設計、重建和運行。基於風險的決策使大壩業主更好地利用有限的資金和按優先順序排序項目,通過關注維修和操作將風險降低到可以接受的水準,從而提高社會適應能力。工程師、大壩所有者、監管機構和應急管理專業人員應該參與社區潛在的潰壩影響,提供一個對風險的公平的描述。通過更廣泛的社區協作,利益相關者就更好地支持土地利用決策、應急行動計畫,並使用好維護和改造的資金,這將長期減少社區的風險。

建議

投資國家大壩重建和修復資金計畫,分攤修復非聯邦的“潛在高危害性”大壩。

到2021年前,為每一座大壩建立應急行動計畫(EAP)。

實施一個國家公共宣傳行動,讓每個處在不同位置和條件的個體變得更加“瞭解大壩”。

針對“高潛在危害性”大壩實施更好的公共教育,特別是確保公眾更好地瞭解大壩的評級體系以及危害度的確定條件。

鼓勵激勵州長和州議會提供足夠的資源和監管當局實施大壩安全計畫。

要求聯邦機構對擁有、操作者,或調節水壩來滿足大壩安全標準的聯邦指導方針的要求。

鼓勵改善當地土地使用計畫,溝通大壩的影響,使當地知曉並考慮未來的計畫。

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