引子

气候变化已经对我国城市的基础设施造成了十分显著的影响，其引发的灾害风险不断增加。当前我国尚未全面启动气候变化对基础设施的潜在影响评估。如何评价气候变化对基础设施的影响，以提升其气候变化应对和防灾减灾能力，既是科学研究的热点难点，也是国家可持续发展中的现实问题。本文从工作组织、科学研究和政策上提出相关政策建议，以期服务国家“十四五”期间应对气候变化对交通基础设施的影响。

一、气候变化对交通基础设施的影响及国际经验

城市化和全球气候变暖导致的极端天气事件频次增加、强度增强，已经对交通基础设施造成了严重危害。极端天气导致的洪水、滑坡、泥石流、雪崩等影响着交通基础设施结构及安全运营。例如，极端暴雨洪水冲毁路基桥梁，地下水位下降导致铁路和公路设施结构沉降，冻土融化造成“冻土带”的铁路和公路设施结构破坏等。在致险成害机理上，以地面沉降对铁路的影响为例，全球气候变化导致水资源不均匀时空分布加剧，极端干旱事件频繁发生，干旱程度加剧。干旱导致地下水的补给减少，同时引发地下水需求量增加，导致人为过量开采地下水。当前地下水位下降的地区日益增多。随着地下水位下降，土层孔隙水压力不断减小，土体有效应力增加，加之列车长期动力荷载的作用，导致土体压缩，基础承载力下降，铁路线路基础设施结构将会产生较大的不均匀沉降变形，影响轨道线路的平顺，对线路的运营维护造成极大影响。

在国际上，气候变化对基础设施的影响评价问题已经引起了国际各界的高度重视。例如，英国牛津大学环境变化研究中心自2012年以来，针对气候变化下的国家基础设施网络动态风险评估与适应性措施开展了一系列的研究，提出了基于复杂系统的基础设施网络风险评估方法，其研究成果为英国政府制定基础设施长期规划提供了科学依据。欧盟自2014年起，启动了极端天气事件下基础设施风险评估项目，评估了欧洲近年来极端天气事件对基础设施造成的影响，并从监测预警、风险分析、情景模拟、降低风险策略等诸多方面对基础设施面临的风险进行了研究。

二、我国气候变化事实及其对交通基础设施的影响

（一）我国气候变化事实

1951-2018年，我国地表气温显著上升，平均增温速率达0.24℃/10年。近20年是20世纪初以来的最暖时期。1961-2018年我国年累计暴雨站日数呈增加趋势，平均每10年增加3.8%。1961-2018年，我国发生了178次区域性气象干旱事件，呈上升趋势，其中极端干旱事件16次，严重干旱事件37次，中度干旱事件73次。整体来看，我国气候极端化发展明显，严重威胁着我国交通基础设施及运营的安全。

（二）气候变化对我国交通基础设施及安全运输影响巨大

2018年，我国铁路营业里程达到13.1万公里，运送旅客发送量33.7亿人次，运量接近全球人口的一半。2018年末，我国公路总里程达到484.7万公里，高速公路达到14.26万公里，位居世界第一，全年营业性客运量达136.7亿人，货运量达395.7亿吨。随着我国交通基础设施建设的高速发展，我国已形成了复杂的交通网络系统。一旦局部的交通基础设施受到气候变化的影响，将使整个交通网络的协调成本增多，引发一系列的问题，造成严重的经济损失，甚至社会稳定问题。在公路方面，2008年初，我国南方发生的历史罕见的低温雨雪冰冻极端灾害天气造成部分地区交通运输全面瘫痪，最多时21条国道近4万公里路段通行不畅，上万车辆和人员被困。2009年8月18日，陕西省宁陕县遭遇历史罕见的特大暴雨，造成西汉高速公路宁陕段发生特大泥石流灾害,导致交通双向中断，1300余辆车滞留。2011年7月28日,秦巴山区出现强降雨,导致210省道潘家湾至太白县城段因暴雨多处发生塌方，交通中断，108国道周至县境内因暴雨发生塌方，交通中断。在铁路方面，我国《时速300~350km客运专线铁路设计暂行规定》中对基础工后沉降做出了严格要求：有砟路基工后沉降不大于5 mm，无砟路基工后沉降不应超过扣件允许的沉降调高量15 mm。然而铁路往往跨越多种地貌地质单元,沿线经过的区域气候、水文、植被等环境条件差异大，大部分地区不同程度的存在着地面沉降问题，不均匀沉降将直接造成幅值较大的轨道长波高低不平顺，对高速铁路的安全运营构成了威胁。以华北地下水位下降显著的漏斗沉降区为例，自2009年12月至2012年9月期间某高铁连续梁和相邻简支梁桥墩差异沉降最大值达到54.6 mm，总沉降量最大值达到223.5 mm，沉降速率达21.1 mm/年～117 mm/年。西南地区某高速铁路一座桥梁墩台自2010年9月起连续3年的观测数据表明，桥梁墩台呈雨季上升、旱季下沉的规律性变化，桥墩的下沉量和上浮量分别达19.0 mm和38.6 mm。沪宁城际望虞河大桥由于周边地区过量抽水，导致桥墩沉降过大，严重影响了高铁轨道线路的平顺性，采取了限速措施以确保安全运营。

三、我国在气候变化对交通基础设施影响方面的进展与不足

我国在气候变化对交通基础设施影响方面的研究工作起步相对较晚，主要是交通部门和气象部门的一些合作，重点关注不同高速公路或高等级公路交通气象灾害防御问题。例如，北京市公路局开展了“高速公路雾警自动限速标志系统”的研究；江苏省气象局与江苏宁沪高速公路公司联合完成了“宁沪高速公路(江苏段)秋冬季大雾灾害研究”；交通部公路科研所等开展了对京珠北高速公路红云雾区安全保障技术方面的研究。为了积极应对气候变化,统筹开展适应气候变化工作，2013年11月，国家发展和改革委员会联合财政部、住房和城乡建设部、交通运输部、水利部、农业部、林业局、海洋局、中国气象局共9部(局)共同制定并印发了《国家适应气候变化战略》，指出当前我国“采矿、建筑、交通、旅游等行业部门防范极端天气气候事件能力不足”。但当前我国科学研究更多从宏观尺度研究气候变化对交通基础设施的潜在影响，缺乏长期数据观测的定量研究，且更多关注交通基础设施产生破坏后对城市基础网络系统以及经济、社会的影响。在政策和管理上，由于具体政策落实缓慢，交通部门和其他部门之间存在潜在的数据和行动壁垒，且科研界和实务界的深层次沟通和协作不足，导致在认识上存在欠缺和不重视，甚至出现科学研究成果无法落地和指导实践，而一线实务具体需求无人问津的困局。因此，未来亟待加强上述问题在科研界和实务界的深入沟通与合作。

四、政策建议

（1）在工作组织上，建议由交通运输部、科技部、生态环境部联合牵头，协同国家发展改革委员会、应急管理部、财政部、水利部、中国气象局等相关部委，成立由科研界和实务界广泛参与的“气候变化交通安全影响委员会”，设立“新时代中国综合减灾十年计划”，发起重点排查我国铁路和公路在当前全球气候变化影响下的风险隐患的行动计划，并将其纳入“国家十四五综合防灾减灾规划”之中。

（2）在科学研究上，通过科研界和实务界的深入沟通与合作，以需求为导向，精准开展气候变化对交通基础设施的影响研究。其一，重点开展我国东部地区高铁沿线和沿海地区重点公路段的地下水位动态变化和地面沉降监测。其二，以气候变化影响下的交通基础设施沉降问题为出发点，发展交通线路沉降风险的定量评估模型和方法。重点发展和构建地下水位动态变化与车辆长期往复荷载协同作用对高铁轨道和公路基础设施沉降变形和动力稳定性影响的模型。其三，对于已有的城市交通基础设施设防标准要开展科学评估，厘定其在不同气候变化背景下的效力。尤其是在极端天气事件对重点地区和重点时段的城市交通基础设施影响上，各大城市要精准制定应对措施和预案。

（3）在政策上，鼓励科研界和实务界的精准合作。其一，通过合理评估和科学规划，制定铁路和公路沿线区域地下水开采的政策，并纳入法律法规体系，同时将其作为区域可持续发展的考核指标。其二，制定一体化的国家、行业和地方标准，严格规范气候变化背景下交通基础设施的工程设计措施，有效提升地面沉降的科学防治对策。其三，在科研项目上，规划开展“未来不同情景下气候变化对我国重点地段、重点时段铁路和公路的综合影响研究”。在导向上鼓励科研界和实务界的深层次合作，并将其纳入国家“十四五”期间的重点科技攻关项目。其四，建议各省市、自治区、直辖市等地方科技部门和交通部门协同设立地方气候变化对当地交通基础设施影响的科研项目。

（本文受北京市社科基金研究基地项目（19JDGLA008）和中国博士后科学基金资助项目（2019T120114;2019M650756）资助）

作者简介：

孔锋，清华大学公共管理学院助理研究员。