暴雨倾盆：自然灾害与社会脆弱性视角下的废水基础设施分布不平等研究

本文结合美国国家风险指数（NRI）和社会脆弱性指数（SVI），系统分析了迈阿密-戴德县废水基础设施（化粪池系统与污水泵站）的空间分布特征。研究发现，高自然灾害风险区集中了更高人均数量的废水设施，且其分布与社会脆弱性呈负相关，揭示了气候风险与社会公平交织下的基础设施韧性挑战。

　　

Failure risk of wastewater infrastructures

废水处理基础设施（包括污水处理厂WWTPs、管道排污系统和化粪池系统）对维持公共卫生至关重要。尽管这些系统设计使用寿命可达百年（Tscheikner-Gratl等，2019），但气候变化正日益威胁其全球运行性能，尤其在沿海地区。例如，Hughes等（2021）研究了新西兰废水系统的气候相关脆弱性，强调了不同社区面临的分布性影响。

Study region

迈阿密-戴德县位于南佛罗里达沿海区域，因其地理位置而高度易受自然灾害威胁（图1）。该地区面临由气候变化加剧的飓风和风暴潮风险。海平面上升（SLR）构成尤为严峻的挑战，因为该县大部分地区海拔较低，平均仅高出海平面约72英寸（1.83?m）（海平面上升工作组，2015）。这种低海拔特性使该地区极易频繁发生洪水事件。

Spatial distribution of wastewater infrastructure

图2展示了超过80,000个数字化化粪池系统按运营状态的空间分布。其中约21.6%已被废弃并分散在整个研究区域。约24.9%的化粪池系统处于不同维护阶段的修理中。这些系统主要集中分布在两个区域：县北部（如北迈阿密、北迈阿密滩）和中部（如东肯德尔、松林和南迈阿密）。近半数的系统（约53.5%）目前处于运行状态，广泛分布于整个县境，尤其是在城市化程度较低的区域。

Discussion

通过NRI和SVI视角分析废水基础设施的空间分布，为城市与气候韧性规划提供了关键见解。NRI突显了自然灾害带来的物理风险，而SVI则强调了影响社区准备、应对和从灾害中恢复能力的社会经济脆弱性。随着高风险区域因气候变化预计将扩大，将灾害信息纳入基础设施规划变得至关重要。

Conclusions

在本研究中，我们结合NRI和SVI，分析了两种类型废水基础设施在自然灾害和社会脆弱性背景下的空间分布。我们发现， disproportionately高数量的化粪池系统和污水泵站位于高自然灾害风险区域，突显了未来基础设施维护的挑战。此外，我们确定了废水基础设施存在与社会脆弱性之间的负相关关系。