以下文章经许可转载自The Conversation，这是一个涵盖最新研究的在线出版物。
在飓风哈维于 8 月 25 日登陆之前，人们毫不怀疑它的影响将是毁灭性的和广泛的。
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不幸的是，哈维造成了更大的破坏，早期估计损失超过1900 亿美元，这将使其成为美国历史上损失最惨重的风暴。哈维倾泻在休斯顿地区的降雨被称为“前所未有”，使得工程和洪水泛滥区设计标准看起来最多是过时的，最坏的情况是不负责任的。
但如果认为这是一生一次的事件，那就错了。随着大西洋本飓风季形成更多非常强大的风暴，我们应该更清楚。我们必须倾听那些讲述更复杂故事的人，一个涉及数十年土地利用规划和糟糕的城市设计，以惊人的速度产生了不透水面的故事。
随着休斯顿地区将注意力转向重建，其他城市考虑加大力度以提高其基础设施的弹性，正是这个故事可以为决策者、规划者、工程师、开发商和公众提供宝贵的教训。在特朗普政府取消基础设施项目考虑气候影响的要求并且可能试图提供基础设施投资方案的背景下，这些教训尤为重要。
我们从我们作为社会科学家和工程师的研究以及我们帮助领导的城市应对极端天气事件的可持续性研究网络（由美国国家科学基金会资助）的经验中汲取经验。以下是 21 世纪基础设施投资的六条规则，这些规则认识到需要重新思考我们如何设计和运营我们的基础设施。
如果我们采用 20 世纪的技术、需求和气候条件进行设计，我们将不再为社会以及我们现在和未来将遇到的危险服务。
坚实的基础
优先进行积极维护。在 2017 年，美国基础设施被美国土木工程师学会基础设施报告卡评为 D+。到 2020 年，修复所有这些正在恶化的道路、桥梁和大坝的账单将达到 2100 亿美元，到 2040 年将达到 5200 亿美元。例如，美国陆军工程兵团估计美国有15460 座具有“高”危险等级的大坝。
然而，当我们的城市和州在基础设施上支出时，往往是在新的基础设施项目上。而新的基础设施往往会效仿我们几十年来使用的模型、设计和标准——例如，更多的公路容量或新的管道。
与此同时，长期维护的资源往往匮乏，导致竞相拼凑资金以维持系统运行。如果我们想认真地在快速变化的世界中避免灾难，我们必须认真对待现有基础设施的维护。
投资和重新设计机构，而不仅仅是基础设施。在分析基础设施的故障时，很容易将责任归咎于技术设计。然而，设计参数是由机构设定的，并受政治、融资和政策目标的影响。
因此，基础设施的失败不仅仅是技术上的失败，它们也是机构上的失败。它们是“知识系统”的失败，或在机构内部和跨机构生成、交流和利用知识的能力的失败。
例如，在飓风卡特里娜期间，堤坝的失败通常被解释为技术上的失败。事实确实如此，但我们也知道，在像卡特里娜这样强大的风暴中，堤坝会失效。因此，堤坝的失效也是机构设计上的失败——有关堤坝薄弱的信息没有被利用，部分原因是飓风防护系统资金不足，缺乏必要的机构和政治权力来迫使采取行动。
在哈维之后，基本的设计和洪水泛滥区开发参数，如百年一遇的洪水，被认为是根本上存在缺陷的。我们设计更具弹性的基础设施的能力将取决于我们设计更有效机构来管理这些复杂问题、从失败中学习和适应的能力。
弹性和不确定性
为气候变化而设计。当涉及到基础设施应对气候变化预计会带来的更多极端事件的能力时，主要问题不是糟糕的工程或错误的技术设计。相反，基础设施的规模通常是基于历史事件的强度和频率。然而，这些历史条件现在经常被超出：自 1979 年以来，仅休斯顿就经历了三次500 年一遇的风暴。
气候变化将使为未来的风暴做准备更加困难。这些事件不仅与降水和内陆洪水有关，而且还包括更极端的高温、寒冷、干旱、野火、沿海洪水和风。建筑物、道路、水网和其他基础设施可以使用数十年，而为历史事件设计可能会导致随着气候变化，事件变得更加频繁或强烈而导致更频繁的失败。基础设施设计师和管理者必须从基于风险的思维转向基于弹性的思维，以便我们的系统能够更好地承受和从这些极端事件中恢复过来。
将基础设施视为相互联系和相互依赖的。在 1987 年的文章《阿查法拉亚》中，作家约翰·麦克菲探讨了美国陆军工程兵团控制阿查法拉亚和密西西比河系统的努力。他出色地表明，旧河控制系统并没有给复杂而蜿蜒的河流系统带来可预测性，而是造成了不可预测性。“这是水文事件和人为事件的混合……这是有计划的混乱……没人知道它会走向何方。”
虽然此后洪水泛滥区管理取得了进展，但开发和基础设施设计的影响仍然经常被零散地考虑。正如蒙哥马利县工程师马克·穆尼在最近的《休斯顿纪事报》文章中指出的那样，“我可以向您展示任何单个项目是如何适当缓解径流的。话虽如此，当您看到我们不透水面增加时，很明显水在我们县的流动方式发生了变化。这都是每个人都在努力解决的巨大难题的一部分。”
基础设施规划和设计必须考虑过去决策的遗产，以及随着生态、技术和人类系统以越来越不确定和复杂的方式相互作用，风险如何随着时间的推移而累积。
基础设施和公平
创建灵活的基础设施。鉴于我们的基础设施是集中式的，并且满足不会快速变化的需求（我们在过去一个世纪中使用水和电的方式基本相同），它们往往是不灵活的。然而，我们需要我们的城市系统和支持它们的 инфраструктура 具有弹性。而灵活性是弹性的必要前提。
当前的设计偏爱稳健性和冗余。这些基础设施往往难以更改，而管理机构的结构和约束方式往往会阻碍灵活性。考虑一下固定电话和移动电话在用途和更换硬件方面的灵活性差异。同样，需要新的策略将灵活性纳入我们的基础设施。在飓风的情况下，具有智能信号和控制功能的道路可以动态调整红绿灯和反向车道，以便车辆快速疏散，这将具有重要价值。
为每个人设计基础设施。正如我们在1995 年芝加哥热浪、飓风卡特里娜以及现在的飓风哈维中看到的那样，大型灾难几乎总是凸显我们社区中系统性的社会不平等。
然而，随着城市重建和其他城市观察以获取经验教训，我们一贯回避历史遗留问题、公共政策和政治经济结构，这些结构继续使低收入和少数族裔人口（如无家可归者）更容易受到极端天气事件的影响。为了改变这一点，基础设施的设计必须首先考虑到最脆弱的人群。
气候弹性基础设施提供的服务通常首先为那些有经济和政治权力要求它们的社区建造，从而导致一些人所说的生态士绅化。决策者和规划者必须与不同的社区进行互动，并确保基础设施服务是为所有人设计的——社区需要要求这样做。
本文最初发表在The Conversation上。阅读原始文章。