中亚交通基础设施气候变化适应措施手册 ， 以乌兹别克斯坦为重点

以乌兹别克斯坦为重点的中亚运输基础设施气候变化适应措施手册 2023年12月 亚洲发展银行 以乌兹别克斯坦为重点的中亚运输基础设施气候变化适应措施手册 2023年12月 亚洲发展银行 知识共享署名3.0IGO许可证(CCBY3.0IGO) ©2023亚洲开发银行 菲律宾马尼拉大都会1550号亚行大道6号电话63286324444；传真63 286362444 保留一些权利。出版于2023年。 ISBN978-92-9270-571-8（印刷）；978-92-9270-572-5（电子）；978-92-9270-573-2（电子书） 出版物库存编号TIM230612 DOI:http://dx.doi.org/10.22617/TIM230612 本出版物中表达的观点是作者的观点，不一定反映亚洲开发银行（ADB）或其理事会或其代表的政府的观点和政策。 亚行不保证本出版物中包含的数据的准确性，也不对其使用的任何后果承担任何责任。提及特定公司或制造商的产品并不意味着它们得到亚行的认可或推荐，而不是其他未提及的类似性质的公司或产品。 通过对特定领土或地理区域进行任何指定或提及，或在本出版物中使用“国家”一词，亚行无意对任何领土或区域的法律或其他地位做出任何判断。 本出版物可通过知识共享署名3.0IGO许可证(CCBY3.0IGO)https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/igo/。通过使用本出版物的内容，您同意受本许可证条款的约束。有关归属、翻译、改编和权限，请阅读https://www.adb.org/terms-use。 本CC许可不适用于本出版物中的非亚行版权材料。如果该材料归因于其他来源，请联系该来源的版权所有者或出版商以获得复制许可。亚行对因使用该材料而引起的任何索赔概不负责。 请联系pubsmarketing@adb.org，如果您对内容有疑问或意见，或者如果您希望获得版权许可，您的预期使用不属于这些条款，或使用亚行标志的许可。 亚行出版物的更正见http://www.adb.org/publications/corrigenda。 1.在本出版物中，“$”是指美元。 印在再生纸上 2.亚行承认“中国”为中华人民共和国，“吉尔吉斯斯坦”为吉尔吉斯共和国，“俄罗斯”为俄罗斯联邦。封面：气候变化对道路项目的影响（亚行照片）。 iii Contents 表格、数字和方框 v 手册的范围和结构 vii 缩写、权重和度量 viii Acknowledgments ix 1.与气候变化相关的基本术语和概念 1 A.基本术语 1 B.导言 2 C.中亚的气候变化 3 二氧化碳排放、气候变化和全球变暖 4 E.人为排放 5 F.发射器和接收器 6 2.缓解措施 7 A.导言 7 B.碳足迹计算 8 3.与气候有关的基础设施压力：原因和影响 13 A.导言 13 B.洪水：风险评估 13 C.洪水：重现期和广义极值分布 14 D.返回期：定义 14 E.洪水:水饱和度对土壤承载力的影响 17 F.洪水：水对排水系统的影响 20 G.洪水：水对桥墩周围冲刷的影响 24 H.洪水：水作为重力流动的驱动剂 26 I.运输基础设施与温度相关的压力源 28 J.温度对混凝土路面的影响 33 K.雪堆和积雪融化对交通基础设施的影响 35 L.由张力释放和永久冻土融化引起的落石 37 M.火灾对土壤稳定性的影响 39 4.适应气候变化以提高复原力40 交通基础设施 A. B. C. D. E.减少损害影响的适应措施47 重力流：路堤的易损性曲线 F. G. H. I. J. K.减少温度影响的适应措施57 关于路面 L. 5.关注乌兹别克斯坦62 A. B. C. D. E. F.用于尽职调查和预评估的新数字能力71 乌兹别克斯坦公路项目 附录 1.造林计划二氧化碳计算器74 2.土壤的刚度、弹性模量和变形性80 3.从稳定到土体在斜坡上的滑动84 4.岩体抗剪强度88 5.用于土壤工程改造的稳定剂89 Tables 1 不同土壤的毛细管上升值 23 2 2005-2014年乌兹别克斯坦重力流动造成的损失 26 3 生物工程解决方案的优势 56 4 沥青性能等级分类 58 A3 土摩擦角的典型值 87 A5 使用统一土壤对工程目的土壤进行分类分类系统 90 数字 1 全球主要二氧化碳排放源 5 2 与混凝土浇筑相关的关键过程的碳足迹贡献 10 3 二氧化碳计算器电子表格 12 4 引发洪水事件 13 5 每年在威尼斯记录的最大潮汐数量 15 6 洪水千里马图 16 7 沥青道路的层 18 8 类混凝土材料的弯曲 19 9 路面的水源 20 10 排水层对水分运动的影响 24 11 码头周围快速流动的水流 25 12 重力流的分类 27 13 沥青车辙机理研究 32 14 混凝土路面爆破机理 35 15 倾斜斜坡上的积雪板 36 16 路面结构 41 17 用于控制冲刷的衣领 46 18 作用在路堤上的力 47 19 路堤的易损性曲线 48 20 加筋路堤草图 51v 21 倾斜斜坡的草图 51 22 土钉系统的草图 52 23 石笼墙的力平衡 53 24 组合边坡稳定技术 55 25 伸缩缝详图 59 26 各国为适应而投资的国内生产总值百分比在中亚 67 27 重挠度仪测试中的挠度盆 70 28 A380高速公路25公里路段的四种情况 72 A2.1 线性弹性 81 A2.2 柔性路面车辙 81 A2.3 土体上的剪应力 82 A3.1 土体上的垂直应力 84 A3.2 倾斜土体上的垂直和剪应力 85 Box 工作示例 34 本手册旨在为政府官员，顾问和承包商提供有关中亚气候变化影响的有用信息和资源，并展示适应措施如何提高已建运输基础设施的弹性。 特别是考虑到哈萨克斯坦，吉尔吉斯共和国，塔吉克斯坦，土库曼斯坦和乌兹别克斯坦，该手册讨论了气候变化对运输基础设施的实际影响。它表明，了解气候变化带来的潜在威胁对于确保基础设施的设计和建造更具弹性至关重要 。 在本手册中，运输基础设施是指沥青和混凝土路面、路堤、桥梁、斜坡、沟渠和排水系统等重要组成部分。铁路与高速公路（排水，沟槽，路堤，桥梁，隧道）以及轨道，电缆和信号等独特元素具有相似的结构解决方案。机场人行道与柔性（沥青）和刚性（混凝土）路面一样遭受同样的困扰，也是容易受到气候变化影响的结构之一。 该手册显示了气候变化模型预测的加剧的干旱，极端降雨事件，冰川融化和荒漠化对中亚核心交通基础设施的影响。它评估了重力流，雪崩，冰川和多年冻土融化以及人行道上的热量的影响。 该手册还讨论了提高该地区基础设施弹性的一般适应措施，最后以乌兹别克斯坦为重点。审查和讨论了主要的气候变化压力源以及适应措施，包括使用低成本生物工程解决方案来减少基础设施对极端天气的脆弱性。 vii 缩写、权重和度量 缩写 亚行亚洲开发银行 CCA适应气候变化 CFP碳足迹 CO2二氧化碳 EWS预警系统 GEV广义极值 GHG温室气体 IPCC政府间气候变化专门委员会SLS适用性极限状态 ULS极限状态 权重和度量 GPa千兆帕斯卡(1GPa=1,000MPa)kgkg 公里公里 km2平方公里 Kt千吨 m3立方米 毫米毫米 MPa兆帕(1MPa=10kg/平方厘米)ppm百万分之一 viii Acknowledgments 本出版物由亚洲开发银行（ADB）首席运输专家PawanKarki编写；和亚行顾问MichelDiTommaso；由亚行太平洋部副总干事岩崎秀明支持。 作者要感谢以下亚行工作人员-首席气候变化专家（气候变化适应）ArghyaSinhaRoy和高级道路资产管理专家 MichaelAnyala-在审查报告中的帮助。 ix 与气候变化相关的基本术 语和概念 1 A.基本术语 我们在这里介绍一些在应对气候变化时经常使用的重要术语。压力源：结构上的一组气候驱动的动作 弹性（道路）：压力源重复后的残余阻力碳足迹（CFP）：产品和/或过程中的具体碳缓解：减少产品和/或过程的CFP的行动适应：增强弹性所需的行动 巴黎协定（2015）：全球190多个国家批准的协议，到21世纪末将平均温度保持在低于工业化前水平的 2.0°C CFP削减目标：到2030年将CFP削减50%，到2050年实现碳中和代表性集中途径(RCP)：气候变化的情景，范围从 到21世纪末，每平方米2.6瓦（RCP2.6）至每平方米8.5瓦（RCP8.5） 排放器：产生二氧化碳的过程（自然或人工）收集器：吸收二氧化碳的自然或人工过程碳中和：汇平衡排放器的条件 1 B.Introduction 一个公认的事实是，在整个全新世时期，大气中的二氧化碳（CO2）保持稳定在约280ppm（ppm）。1从 1840年左右到1950年代，浓度从280ppm增加到约310ppm。自20世纪50年代以来，它以加速的速度增长 ，达到目前的值（约410ppm，并且仍在增长）。CO2和其它温室气体(GHG),例如甲烷和水蒸气,负责产生有益的温室效应,其中需要这些气体的稳定浓度来维持地球上的人类生命。但是，当这些气体的浓度增加（主要是因为人类活动）时，系统中捕获的热量比可以辐射回太空的热量多，从而导致平均温度缓慢上升，这被称为全球变暖。 为了在2100年之前将全球平均温度保持在比工业化前水平低2.0°C的水平（安全最高目标为1.5°C），当前的气候模型表明，到2030年，人为排放的二氧化碳应减少一半，到2050年，地球应实现碳中和。这一目标得到了遵守2015年《巴黎协定》的193个国家的认可。 未能满足这些边界将意味着达到一个潜在的临界点，其中气候系统的不可逆，不可预测和非线性响应可能成为现实，并且当前的模型将无法做出准确的预测。2 未能达到2015年《巴黎协定》设定的将全球气温上升限制在工业化前水平以上1.5°C的目标，有可能使气候系统陷入混乱。3换句话说，今天被视为最坏的情况，根据目前的气候模型，可能会成为最佳情况在不久的将来。此类事件可能包括由于极端高温，海平面上升，沿海地区日益强烈的天气事件（潮汐，飓风等）等因素导致的人类栖息地不可逆转的减少。)，以及极端地质灾害等。就气候变化对交通基础设施的影响而言，天气事件在频率和强度上的加剧将是主要关切，因为对用户的潜在损害和安全风险。几十年前被认为不太可能发生的极端天气事件，而且重现期很长，每年都变得越来越有可能和频繁。由于气候变化，极端天气更频繁地发生，基础设施将变得更容易受到损害，增加了桥梁、路堤和斜坡等过早损坏的可能性。交通基础设施中最脆弱的部分是路面结构（混凝土或沥青路面），路堤和沟渠（斜坡 ），桥梁，立交桥，地下通道，轨道，隧道入口和排水系统。 1这是指过去12000年的时期，并一直持续到现在。 2A.票价，编辑。2021年。气候变化和极端事件.Elsevier. 3在数学术语中,边界条件(输入)的微小变化导致天气事件(输出)的非常大的变化。 极端气候事件对运输基础设施的影响。该地区的核心运输基础设施容易受到气候变化的影响（PawanKarki和MichelDiTommaso的照片）。 C.中亚气候变化 包括哈萨克斯坦，吉尔吉斯共和国，塔吉克斯坦，土库曼斯坦和乌兹别克斯坦在内的中亚地区已经感受到气候变化的影响越来越大。展望未来，该地区可能会面临气候压力，包括温度上升，极端天气事件和冰川融化加剧，以及沙漠和干旱地区的持续扩张。4 中亚地区人口约6500万，大部分地区位于干旱和半干旱地区，被草原，沙漠和林地所覆盖，从草地草原和高山到沙漠和大型河流，湖泊和海洋。 自1950年代以来，报告的年平均气温升高差异很大，例如，塔吉克斯坦从0.3°C到1.2°C，土库曼斯坦和乌兹别克斯坦从1.1°C到2.4°C。5年平均气温每十年的增长显著增加。例如，塔吉克斯