A socio-technical approach for the assessment of critical infrastructure system vulnerability in extreme weather events
A socio-technical approach for the assessment of critical infrastructure system vulnerability in extreme weather events
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评估极端天气事件中关键基础设施系统脆弱性的社会技术方法
DOI：
10.1038/s41560-023-01315-7
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
56.7
通讯作者：
Gonzalez-Cruz, Jorge E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Montoya-Rincon, Juan P.;Mejia-Manrique, Said A.;Azad, Shams;Ghandehari, Masoud;Harmsen, Eric W.;Khanbilvardi, Reza;Gonzalez-Cruz, Jorge E.
极端天气事件的反复出现导致制定了评估自然系统和人类系统的脆弱性和相互依存性的方法。一个案例是飓风玛丽亚（H-Maria），波多黎各80%的电力系统遭到破坏，导致基本服务大规模中断数月。在这里，我们评估各种干预措施的有效性，旨在通过考虑电力和水利基础设施和各自的水电依赖性，同时考虑与有形基础设施升级相关的受影响社区的社会脆弱性，以减少脆弱性。根据目前的基础设施配置，我们发现所有社区都因停电和停水而遭受巨大损失。作为一个升级选项，我们表明，纳入区域能源电网将减少停电的H-Maria方案。然而，很大一部分处境不利的社区将在这一方案下面临服务中断。相比之下，硬化输电线路作为第二个备选方案，将改善服务的提供，最重要的是，为更多的弱势人口提供不间断的服务。
The recurrence of extreme weather events has led to the development of methods for assessing the vulnerability and interdependencies of physical and human systems. A case example is Hurricane Maria (H-Maria), where Puerto Rico experienced damage to 80% of its electrical power system, leading to massive disruptions of essential services for months. Here we evaluate the effectiveness of various interventions aimed at reducing vulnerability by considering power and water infrastructure and respective water–power dependencies while also considering the social vulnerability of affected communities associated with the physical infrastructure upgrades. On the basis of the current infrastructure configuration, we found that all communities suffered enormously from power and water outages. As one upgrade option, we show that incorporating regional energy grids would reduce outages in an H-Maria scenario. However, a large portion of disadvantaged communities will face service disruption under this option. In contrast, hardening transmission lines, as the second option, would improve service delivery and, most importantly, provide uninterrupted service to the higher portion of the vulnerable population.
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