美国大坝等级评估

1 概述

位于美国亚利桑那州科罗拉多河上的格兰峡谷(Glen Canyon)大坝1966年竣工。美国垦务局预计将在未来15 a耗资20亿美元，用于实施一些降低大坝风险的措施。

在大坝等级评估中，美国土木工程师协会(ASCE)再次将美国的大坝评定为糟糕的D级。尽管在美国基础设施评价报告中的评级仍保持不变，但实际上，该级别表示勉强过了合格分数。

美国土木工程师协会指出，美国的基础设施被称作是连接商业、社区和人民，最终推动经济发展和改善人民生活的基石。然而鉴于其基础设施体系的陈旧，已无法满足当前和不断增加的发展需要，加之对基础设施方面的投资额也在逐渐减少。

美国土木工程师协会是在公布《2013年美国基础设施评估报告》后发表的上述言论。该协会每4a对美国的一些主要基础设施进行一次综合评价，等级从最好的A级到最差的F级，以学校成绩报告单的形式发布。各个类别单独评级，包括大坝、饮用水、能源、内河航道以及堤防工程等。根据功能、状况、资金、未来需求、运营和维护、公共安全、适应性和创新性8个标准，美国土木工程师协会咨询理事会成员会做出相应级别的评定并给出改善建议。

美国土木工程师协会主席G.E.迪洛雷托表示，美国土木工程师协会相信土木工程师是基础设施的管理者，会对其设计、建造予以关注并监督基础设施的运营和维护。因此作为管理者，有责任在报告中呼吁公众关注美国基础设施的状况，美国人需要更加积极地监督和维护基础设施，保证这些基础设施不仅能为当下的生活带来好处，也能造福子孙后代。

2 评级报告

美国土木工程师协会指出，自1998年第1次发布基础设施评级报告以来，基础设施的等级即濒临不合格的边缘，平均仅为D级，主要是由于大多数类别基础设施的维护拖沓和投资不足。在2013年的报告中，大部分的评级都在C级(普通)以下，美国基础设施总体评级是D+级别(差)。与2009年评估报告中评定的D级相比，进步微不足道。这也是自第一次发布报告以来，整体和几大类别的等级稍微有所上升。然而，对大坝类别的等级仍评定为D级，保持不变。

根据美国土木工程师协会的定义，D级是指基础设施状况极为糟糕，只是勉强达到无损伤的状态，大部分在标准以下，且评估的众多方面已接近其使用寿命的结束期。大部分系统均表现出严重的损坏，其现状和功能面临着极大的事故风险。

美国国家大坝安全官员联合会(ASDSO)称，D级是对美国大坝设施状况的公正评价，这有助于唤醒美国各州及联邦官员、大坝业主以及大坝附近居民的注意;大坝是基础设施的有机组成部分，应确保未来大坝的安全。

3 更严格的大坝设施标准

美国土木工程师协会指出，美国现有85000座大坝，随着大坝下游人口数量的增加和经济生产的不断发展，作为保护未开发农田的低风险建筑物，这些大坝目前已成为问题的根源。根据美国人口调查局的预测，到2050年，美国人口将增加1.3亿，这将导致日益老化大坝下游无人居住的地区被逐渐开发。美国土木工程师协会表示，这将增加处于危险中的人口数量，许多低风险或重大风险的大坝将被重新评定，并将其归为高风险大坝类别。

事实上，高风险建筑物的数量正在持续攀升。10 a前有10118座这类建筑物，但在2012年即已增加至14000座，另外还有12662座大坝目前被标记为具有重大风险。这就意味着大坝事故即使不一定会夺去人们的生命，也可能会招致重大经济损失。

美国大坝的平均使用年限是52 a，随着时间的流逝，造成严重后果的风险在不断增大。到2020年，70%大坝的使用年限都会超过50 a。

美国大坝安全官员联合会表示，虽然使用年限长并不一定表示大坝的状况糟糕，但这也是一个间接指标。此外，仅就一些老坝不是按照目前的标准修建这一点而言，就可认为这些老旧大坝的现状很糟糕;其他一些大坝也未得到充分维护。

美国土木工程师协会指出，虽然50 a前的大坝是按照当时最佳的工程和施工标准建造，然而随着科学和工程技术的进步，大坝下游地区经济的不断发展，预计许多大坝已经不能够满足当前的安全要求，即对低风险大坝的严格设计标准。

4 堤防工程安全

堤防工程是人工设计和沿着水域边缘修建的建筑物，用于在洪水期截流、控制和分流。堤防工程最初建造于19世纪中后期，用于保护农田，但是随着人类活动的不断发展，开始侵占河海漫滩。如今建造的堤防工程主要用于保护城市和农村地区。

据估计，目前美国有长达161000km的堤防工程，平均使用年限为55 a。虽然堤防工程为43%的人口提供了保护，但是报告称，有91%的堤防工程目前处于无法让人满意的状况。堤防工程在很多情况下的可靠性还不得而知，美国已制定了“全国堤防工程安全计划”。

美国土木工程师协会称，老化的建筑物会对公众安全造成风险，改造或修复的费用预计为1000亿美元。然而投资的收益回报非常明显，2011年，堤防工程发挥了防洪减灾的重大作用，节省资金达1410亿美元。

在2013年的美国土木工程师协会的评估报告中，堤防工程的评级几乎为不合格，评定的等级为D－。因此建议采取下列措施以改善堤防现状。

(1)制定“全国堤防工程安全计划”，授权相关机构监督非联邦堤防工程项目，要求实施安全检查，绘制洪水多发地带的地图。

(2)采用堤防工程危险潜在可能分级体系。

(3)绘制堤防工程地图，实施分析计划。

(4)各级政府增加资金投入，激活私人资金，提出结构性和非结构性的解决方案，降低对人民生命及财产安全带来的风险。

(5)要求在适当情况下提供保险，对堤防工程保护地区设立紧急情况行动计划。

(6)确保运营和维护计划覆盖所有复杂的堤防工程系统。

(7)使用包括城市化及气候变化影响在内的最新水文数据和水力学来分析评估堤防工程，尤其是沿海地区的工程。

报告得出的结论认为，在过去的4 a中，新奥尔良市的堤防系统获得了大量来自联邦政府的资金，而加利福尼亚州也对堤防工程投入相当多的资金。虽然这些属于重要的大型系统，但仅为全美国整体防洪系统的一部分，固此必须增加国家资金投入。

然而美国土木工程师协会认为，这根本不足以实施和维持强大的全国堤防工程计划。各州、社区以及堤防业主应募集资金以进行必要的运营和维护。当然将所有的堤防工程系统都升级为理想的低风险水平，这在经济上并不合理，因此必须考虑替代方案，包括保险、堤防工程下游的土地使用要求以及有效的预警和疏散机制。

2005年8月，卡特里娜飓风袭击了新奥尔良市，飓风过后，堤防工程开裂造成了严重后果。此后美国联邦政府对该地堤防工程投入了大量的资金，然而美国土木工程师协会认为，全美范围内需要投入更多的资金。大坝的安全运行和适当维护对维持根本利益至关重要，同时也能防止大坝发生事故。美国数千座大坝需要修复才能满足当前的设计和安全标准，这些大坝不仅正在老化，还由于下游地区经济的不断发展和洪水、地震及大坝事故预测方面科学知识的进步，对大坝安全标准的要求变得更加严格。

5 大坝安全

在评估报告中，大坝安全问题受到了极大关注。美国土木工程师协会也谈及了监督美国大坝状况的复杂性，因为大部分大坝是由不同的企业所拥有和运营，其中私营业主拥有的大坝比例占69%。对于80%的大坝来说，安全计划和检查的责任在于各个州。

在美国土木工程师协会的报告中指出，州级大坝安全计划对公众的安全负有很大的责任，然而许多州的计划由于缺乏足够的资源，以致在某些情形下缺乏有效而充分的监管机构。例如，每位州级大坝安全检查人员平均负责207座大坝的安全检查。在南卡罗来纳州，对于2380座大坝来说只有1.5个安全检查员，而亚拉巴马州则根本没有大坝安全监管计划。

虽然报告中称州大坝安全计划人员在过去数年中人数已有增多，但是2011年与近些年相比，在这方面的开销也已减少。

各个州都提供了许多资金，以帮助解决培训和大坝安全检查费用，实施的“美国全国大坝安全计划”也在2011年结束。

全美国仅有66%的大坝制定有紧急情况行动计划(EAP)，该计划是便于在可能发生的大坝事故或无法控制的其他泄水情形时采取应对措施。虽然制订EAP计划的高风险大坝数量在增加，但总数仍低于全国目标100%。这一点已引起美国土木工程师协会的关注。

大坝事故不仅仅会威胁公众的生命安全，而且还将造成上亿美元的经济损失，美国土木工程师协会以爱荷华州德里湖大坝的溃决为例加以说明。2010年发生的溃决事故，估计造成了5000万美元的损害和1.2亿美元的经济损失。

事实上，就美国大坝的修复和改造而言，资金需求量是巨大的。美国国家大坝安全官员联合会预计，修复所有联邦和非联邦大坝所需资金数额为570亿美元;修复最重要的或高风险大坝，需要210亿美元。

鉴于维护、修理和修复的进度拖沓，目前该费用仍在继续增多。而且在过去6 a中，每有效修复一座高风险大坝，就会有两座大坝面临风险。

6 建议

为了对全国的所有大坝进行修复和改造，最终可能需要更多的资金。美国陆军工程师兵团拥有694座大坝，声称需要250亿美元来解决大坝的修复和改造问题。按照目前的投入比例，大约需要50多年的时间才能完成对这些大坝的修复。美国垦务局证明了其对20个高风险和重大风险大坝实施风险降低行动的合理性:在过去的15 a付出的代价是20亿美元。

为了提高评估等级，美国土木工程师协会对大坝类基础设施提出了如下改进措施及建议。

(1)在2014年重新授权执行“美国全国大坝安全计划”，提供充足的资金。

(2)制定全国大坝修复和改造资金计划，在公共拥有、非联邦和高风险大坝之间分摊修复费用。

(3)在2017年以前，对每座高风险大坝制订紧急情况行动计划。

(4)在全国范围内，增强宣传力度，提高个人对其所在地区大坝位置和状况的认识。

(5)鼓励州长和立法机构实施激励机制，为大坝安全计划的实施提供足够的资源和监管机构。

(6)拥有、运营和监管大坝的联邦机构应满足联邦大坝安全规范中的标准要求。

综上所述，美国土木工程师协会指出，鉴于美国的大坝在继续老化，而大坝保护的人口数量却在继续增加，大坝下游地区越来越多的人口都面临着潜在的风险。许多州实施大坝安全计划的资源和权力有限，因此减少了对维持大坝安全极为必要的重要检查和监管行动。

此外，需要修复的大坝数量也在持续上升，而随着时间的流逝，资金需求量也在加大。

实施高风险大坝紧急情况行动计划数量的增加和已完成的一些大坝安全修复工作取得了相应的效益;然而，联邦、州、地方和私营部门对美国大坝的重大承诺仍需很长时才得以实现。

美国土木工程师协会认为美国政府必须承担责任，以使前景展望转化成现实，即拥有健全的美国基础设施体系就是繁荣的源泉。改善美国基础设施的理由不仅仅是提高评估等级，而且投资基础设施建设还能促进经济增长，增加就业和改善生活质量。这就意味着人们更容易获取工作机会;同时还能继续在美国的任何角落享用安全、清洁和值得信赖的饮用水;电力供应也能够得到保障。

自1998年起，美国土木工程师协会感到有责任向公众报告美国基础设施的状况，揭示政府没有投入必要的资金去改善其状况，甚至没有对大坝的维护进行投入。美国木土工程师协会有义务向美国白宫、国会以及州和地方立法机构指出美国基础设施目前的状况。