以下文章經許可轉載自The Conversation，這是一個涵蓋最新研究的線上出版物。
在颶風哈維於 8 月 25 日登陸之前，人們毫不懷疑它的影響將是毀滅性的和廣泛的。
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不幸的是，哈維造成了更大的破壞，早期估計損失超過1900 億美元，這將使其成為美國曆史上損失最慘重的風暴。哈維傾瀉在休斯頓地區的降雨被稱為“前所未有”，使得工程和洪水氾濫區設計標準看起來最多是過時的，最壞的情況是不負責任的。
但如果認為這是一生一次的事件，那就錯了。隨著大西洋本颶風季形成更多非常強大的風暴，我們應該更清楚。我們必須傾聽那些講述更復雜故事的人，一個涉及數十年土地利用規劃和糟糕的城市設計，以驚人的速度產生了不透水面的故事。
隨著休斯頓地區將注意力轉向重建，其他城市考慮加大力度以提高其基礎設施的彈性，正是這個故事可以為決策者、規劃者、工程師、開發商和公眾提供寶貴的教訓。在特朗普政府取消基礎設施專案考慮氣候影響的要求並且可能試圖提供基礎設施投資方案的背景下，這些教訓尤為重要。
我們從我們作為社會科學家和工程師的研究以及我們幫助領導的城市應對極端天氣事件的可持續性研究網路（由美國國家科學基金會資助）的經驗中汲取經驗。以下是 21 世紀基礎設施投資的六條規則，這些規則認識到需要重新思考我們如何設計和運營我們的基礎設施。
如果我們採用 20 世紀的技術、需求和氣候條件進行設計，我們將不再為社會以及我們現在和未來將遇到的危險服務。
堅實的基礎
優先進行積極維護。在 2017 年，美國基礎設施被美國土木工程師學會基礎設施報告卡評為 D+。到 2020 年，修復所有這些正在惡化的道路、橋樑和大壩的賬單將達到 2100 億美元，到 2040 年將達到 5200 億美元。例如，美國陸軍工程兵團估計美國有15460 座具有“高”危險等級的大壩。
然而，當我們的城市和州在基礎設施上支出時，往往是在新的基礎設施專案上。而新的基礎設施往往會效仿我們幾十年來使用的模型、設計和標準——例如，更多的公路容量或新的管道。
與此同時，長期維護的資源往往匱乏，導致競相拼湊資金以維持系統執行。如果我們想認真地在快速變化的世界中避免災難，我們必須認真對待現有基礎設施的維護。
投資和重新設計機構，而不僅僅是基礎設施。在分析基礎設施的故障時，很容易將責任歸咎於技術設計。然而，設計引數是由機構設定的，並受政治、融資和政策目標的影響。
因此，基礎設施的失敗不僅僅是技術上的失敗，它們也是機構上的失敗。它們是“知識系統”的失敗，或在機構內部和跨機構生成、交流和利用知識的能力的失敗。
例如，在颶風卡特里娜期間，堤壩的失敗通常被解釋為技術上的失敗。事實確實如此，但我們也知道，在像卡特里娜這樣強大的風暴中，堤壩會失效。因此，堤壩的失效也是機構設計上的失敗——有關堤壩薄弱的資訊沒有被利用，部分原因是颶風防護系統資金不足，缺乏必要的機構和政治權力來迫使採取行動。
在哈維之後，基本的設計和洪水氾濫區開發引數，如百年一遇的洪水，被認為是根本上存在缺陷的。我們設計更具彈性的基礎設施的能力將取決於我們設計更有效機構來管理這些複雜問題、從失敗中學習和適應的能力。
彈性和不確定性
為氣候變化而設計。當涉及到基礎設施應對氣候變化預計會帶來的更多極端事件的能力時，主要問題不是糟糕的工程或錯誤的技術設計。相反，基礎設施的規模通常是基於歷史事件的強度和頻率。然而，這些歷史條件現在經常被超出：自 1979 年以來，僅休斯頓就經歷了三次500 年一遇的風暴。
氣候變化將使為未來的風暴做準備更加困難。這些事件不僅與降水和內陸洪水有關，而且還包括更極端的高溫、寒冷、乾旱、野火、沿海洪水和風。建築物、道路、水網和其他基礎設施可以使用數十年，而為歷史事件設計可能會導致隨著氣候變化，事件變得更加頻繁或強烈而導致更頻繁的失敗。基礎設施設計師和管理者必須從基於風險的思維轉向基於彈性的思維，以便我們的系統能夠更好地承受和從這些極端事件中恢復過來。
將基礎設施視為相互聯絡和相互依賴的。在 1987 年的文章《阿查法拉亞》中，作家約翰·麥克菲探討了美國陸軍工程兵團控制阿查法拉亞和密西西比河系統的努力。他出色地表明，舊河控制系統並沒有給複雜而蜿蜒的河流系統帶來可預測性，而是造成了不可預測性。“這是水文事件和人為事件的混合……這是有計劃的混亂……沒人知道它會走向何方。”
雖然此後洪水氾濫區管理取得了進展，但開發和基礎設施設計的影響仍然經常被零散地考慮。正如蒙哥馬利縣工程師馬克·穆尼在最近的《休斯頓紀事報》文章中指出的那樣，“我可以向您展示任何單個專案是如何適當緩解徑流的。話雖如此，當您看到我們不透水面增加時，很明顯水在我們縣的流動方式發生了變化。這都是每個人都在努力解決的巨大難題的一部分。”
基礎設施規劃和設計必須考慮過去決策的遺產，以及隨著生態、技術和人類系統以越來越不確定和複雜的方式相互作用，風險如何隨著時間的推移而累積。
基礎設施和公平
建立靈活的基礎設施。鑑於我們的基礎設施是集中式的，並且滿足不會快速變化的需求（我們在過去一個世紀中使用水和電的方式基本相同），它們往往是不靈活的。然而，我們需要我們的城市系統和支援它們的 инфраструктура 具有彈性。而靈活性是彈性的必要前提。
當前的設計偏愛穩健性和冗餘。這些基礎設施往往難以更改，而管理機構的結構和約束方式往往會阻礙靈活性。考慮一下固定電話和行動電話在用途和更換硬體方面的靈活性差異。同樣，需要新的策略將靈活性納入我們的基礎設施。在颶風的情況下，具有智慧訊號和控制功能的道路可以動態調整紅綠燈和反向車道，以便車輛快速疏散，這將具有重要價值。
為每個人設計基礎設施。正如我們在1995 年芝加哥熱浪、颶風卡特里娜以及現在的颶風哈維中看到的那樣，大型災難幾乎總是凸顯我們社群中系統性的社會不平等。
然而，隨著城市重建和其他城市觀察以獲取經驗教訓，我們一貫迴避歷史遺留問題、公共政策和政治經濟結構，這些結構繼續使低收入和少數族裔人口（如無家可歸者）更容易受到極端天氣事件的影響。為了改變這一點，基礎設施的設計必須首先考慮到最脆弱的人群。
氣候彈性基礎設施提供的服務通常首先為那些有經濟和政治權力要求它們的社群建造，從而導致一些人所說的生態士紳化。決策者和規劃者必須與不同的社群進行互動，並確保基礎設施服務是為所有人設計的——社群需要要求這樣做。
本文最初發表在The Conversation上。閱讀原始文章。