城市內(nèi)澇災(zāi)害的影響及氣象服務(wù)方法探究

馬霜霜

摘 要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)的快速推進(jìn)，我國(guó)城市基礎(chǔ)建設(shè)已相對(duì)完善，但仍存在很多不足之處。一場(chǎng)暴雨或一段時(shí)間持續(xù)強(qiáng)降雨，可能使城市內(nèi)部部分功能處于癱瘓狀態(tài)，且民眾也會(huì)因內(nèi)澇災(zāi)害承受不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究降水量超過(guò)城市排水能力引發(fā)的城市內(nèi)澇問(wèn)題，分析災(zāi)害影響因素，闡述城市內(nèi)澇氣象服務(wù)工作的開(kāi)展對(duì)策，以提升城市內(nèi)澇災(zāi)害防御能力。

關(guān)鍵詞：城市內(nèi)澇;災(zāi)害影響;氣象服務(wù)

Abstract： With the rapid advancement of modernization， my country's urban infrastructure has been relatively complete， but there are still many shortcomings. A heavy rain or continuous heavy rainfall for a period of time may paralyze part of the city's internal functions， and the people will suffer different degrees of economic losses due to water- logging disasters. Corresponding cases are not uncommon in my country. This article will analyze the disaster influencing factors of the urban waterlogging caused by the precipitation exceeding the urban drainage capacity， and give the weather service to deal with the urban waterlogging disasters， so as to improve the city's waterlogging disaster defense capabilities.

Keywords： urban waterlogging; disaster impact; meteorological service

城市內(nèi)澇災(zāi)害是在一定區(qū)域內(nèi)由于連續(xù)性降水或強(qiáng)降水導(dǎo)致地表積水超過(guò)城市自身排水能力，使城市內(nèi)部甚至部分建筑受到了降水的破壞。相關(guān)問(wèn)題的出現(xiàn)間接反映出我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施有待完善。城市內(nèi)澇災(zāi)害的出現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞，導(dǎo)致城市交通堵塞，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)生活，對(duì)城市工作秩序與生產(chǎn)生活造成了巨大沖擊。因此，必須探討城市內(nèi)澇的誘發(fā)因素，找到解決城市內(nèi)澇的有效手段，防止其對(duì)城市化發(fā)展造成不良影響。

1 城市內(nèi)澇的影響因素

1.1 城市化推進(jìn)使大城市強(qiáng)降水事件日益增多

我國(guó)大力推進(jìn)城市化建設(shè)，使城市內(nèi)部氣候發(fā)生了一定改變。大城市的降水量和降水強(qiáng)度的分布，也隨著城市發(fā)展發(fā)生了變化。以山西省作為模板調(diào)取其在近20年中10個(gè)城市站與10個(gè)鄉(xiāng)村站區(qū)域平均降水量的變化。通過(guò)統(tǒng)計(jì)得到的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，隨著城市化的推進(jìn)，城市在6月的降水量呈現(xiàn)出明顯增加的趨勢(shì)，與鄉(xiāng)村站進(jìn)行對(duì)比，增幅較為明顯。對(duì)城市與鄉(xiāng)村降水量趨勢(shì)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，兩者除了在5月與11月處于負(fù)值以外，其他時(shí)間均為正值。城市站與鄉(xiāng)村站相比，在很多月份降水量均有明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì)，其中8月份尤為明顯[1]。

1960年以后，華北降水量呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。比較華北地區(qū)城市與郊區(qū)的降水量發(fā)現(xiàn)，城市降水量比郊區(qū)多，城區(qū)的降水天數(shù)比郊區(qū)多。以石家莊、北京兩個(gè)城市和附近郊區(qū)的降水量為例，石家莊和北京的降水量高于偏遠(yuǎn)郊區(qū)。

研究廣州地區(qū)的降水量發(fā)現(xiàn)，城市對(duì)降水的影響體現(xiàn)在盛夏時(shí)節(jié)。通過(guò)對(duì)流性降水的研究可以發(fā)現(xiàn)，城市降水量發(fā)生變化。城市與郊區(qū)在降水量方面出現(xiàn)差異由多方面因素導(dǎo)致。單一的城市化發(fā)展模式在一定程度上對(duì)城市生態(tài)造成了不小的破壞。城市在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中，出現(xiàn)了熱島效應(yīng)。空氣層結(jié)構(gòu)處于失穩(wěn)狀態(tài)，城市上空的空氣對(duì)流日益旺盛，而郊區(qū)和城區(qū)的濕度存在明顯的差異。兩者濕度差值增大會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣，有利于形成對(duì)流降水與流云，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)暴雨事件和各種強(qiáng)度的強(qiáng)降水事件。城市建筑物的擴(kuò)建，使城市下墊面的粗糙度大幅增長(zhǎng)，引起湍流出現(xiàn)阻礙效應(yīng)，對(duì)移動(dòng)滯緩的降水系統(tǒng)造成了巨大影響，使其移動(dòng)速度大幅下降。城區(qū)的降水強(qiáng)度與降水系統(tǒng)的移動(dòng)速度形成反比關(guān)系。隨著城區(qū)降水強(qiáng)度的增加，降水系統(tǒng)移動(dòng)速度逐漸降低。建筑群導(dǎo)致城區(qū)平均風(fēng)速減小，因此夏天雷雨變得更加猛烈，使?jié)窨諝庠诔菂^(qū)大量囤積。排放在大氣中的污染物質(zhì)含有很多水溶性顆粒物，而相應(yīng)顆粒物的出現(xiàn)也會(huì)誘導(dǎo)降水。隨著城市化的發(fā)展，很多城市因人為熱排放，使局地對(duì)流性降水日益增多。降水強(qiáng)度隨著對(duì)流性降水的出現(xiàn)逐漸變大，增加了城市內(nèi)澇災(zāi)害的破壞程度。

1.2 城市排水管網(wǎng)建設(shè)與規(guī)劃和城市發(fā)展不成正比

我國(guó)城市建筑規(guī)模日益擴(kuò)張，雖然滿足大眾的現(xiàn)代生活環(huán)境，但是城市原有的農(nóng)田、綠地面積被道路與高樓大廈占據(jù)，范圍逐漸縮小。道路工程的增多使不透水區(qū)域逐漸變大，增加了暴雨凈流量，給城市排水工作帶來(lái)了阻礙。以山東省濟(jì)南市交通干道為例，大部分交通干道為南北和東西走向，且為網(wǎng)格狀分布形式。濟(jì)南市因地勢(shì)為北低南高的特點(diǎn)，一旦發(fā)生強(qiáng)降水事件，會(huì)因南北向通道，使南部山區(qū)洪水借由地勢(shì)直達(dá)中心行洪干渠位置，增加了城市內(nèi)澇發(fā)生的概率。

我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的地形地貌存在較大差別。在華北地區(qū)，很多城市的骨干排水系統(tǒng)是在老城區(qū)排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上向外延伸修建而成的。對(duì)現(xiàn)有的排水系統(tǒng)進(jìn)行分析，由老城改造的排水系統(tǒng)在排水能力方面存在一定的缺陷。過(guò)去城區(qū)面積較小，在排水方面只要將洪水排出城外即可。但是，隨著我國(guó)大部分城市面積在發(fā)展期間不斷擴(kuò)張，這些排水管網(wǎng)已納入新城市排水系統(tǒng)，所以相關(guān)管網(wǎng)會(huì)影響到城市雨水排泄工作。此外，由于管網(wǎng)設(shè)置不合理，可能在雨季出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象，進(jìn)一步增加了城區(qū)排水壓力，增大了內(nèi)澇災(zāi)害程度[2]。

很多城市在發(fā)展期間新建了不少居民小區(qū)，但是存在設(shè)計(jì)粗糙、施工匆忙、沒(méi)有完全按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和安裝排水設(shè)施、將排水設(shè)施直接接入原有的市政管線等問(wèn)題，進(jìn)一步增大了排水壓力。另外很多城市在工程項(xiàng)目進(jìn)行階段，沒(méi)有在排水設(shè)施維護(hù)方面投入足夠的資金。由于資金不充裕和管控力度不強(qiáng)，很多城市排水設(shè)施因老化失修，難以在排水方面起到良好的作用。

1.3 城市內(nèi)澇災(zāi)害氣象服務(wù)體系處于建設(shè)初期

我國(guó)部分大城市為了提高強(qiáng)降水抵御能力，防止出現(xiàn)城市內(nèi)澇災(zāi)害，開(kāi)始應(yīng)用氣象服務(wù)構(gòu)建城市內(nèi)澇災(zāi)害防御體系，對(duì)強(qiáng)降水進(jìn)行預(yù)防處理。由于防御體系尚不成熟，在內(nèi)澇災(zāi)害應(yīng)對(duì)方面效果并不明顯。目前，我國(guó)大部分城市地區(qū)能夠滿足氣象災(zāi)害服務(wù)的觀測(cè)網(wǎng)仍在建設(shè)，而相關(guān)研究工作也存在滯后情況。在中西部地區(qū)的一線城市，氣象服務(wù)體系建設(shè)遲緩，無(wú)法利用氣象服務(wù)體系對(duì)城市內(nèi)澇氣象災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)估，使城市抵抗自然災(zāi)害的能力十分薄弱[3]。

2 城市內(nèi)澇氣象服務(wù)工作的開(kāi)展對(duì)策

2.1 建立加密的城市氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)

根據(jù)城市內(nèi)澇災(zāi)害防御需求，合理應(yīng)用內(nèi)澇氣象信息進(jìn)行災(zāi)害防御工作。需要建立加密的城市氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，完善相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，打造支持相應(yīng)工作的硬件設(shè)施，保證氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)正常運(yùn)行，以按照工作需要及時(shí)發(fā)布災(zāi)害天氣預(yù)警。以城市氣象服務(wù)為中心，通過(guò)高密度構(gòu)建自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，利用多種監(jiān)測(cè)設(shè)備和各類技術(shù)，完成對(duì)城市氣象要素和城市內(nèi)澇氣象數(shù)據(jù)的觀測(cè)，并在相應(yīng)技術(shù)的支持下，依托城市氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，使資源得到合理整合，提高對(duì)氣象信息預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。

此外，建立加密的城市氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，分析、預(yù)測(cè)城市所在地的氣候，根據(jù)預(yù)測(cè)的降水情況提出應(yīng)對(duì)措施，改善城市內(nèi)澇氣象服務(wù)方式，提高相應(yīng)工作的執(zhí)行效果，為城市規(guī)避內(nèi)澇災(zāi)害提供可行的手段[4]。

2.2 建立完善聯(lián)動(dòng)的防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制

分析氣象災(zāi)害服務(wù)發(fā)現(xiàn)，以往相應(yīng)工作沒(méi)有取得良好的成果與各部門(mén)人員工作協(xié)同程度不足有直接關(guān)系。由于減災(zāi)相關(guān)部門(mén)關(guān)聯(lián)程度不夠，以往沒(méi)有共享工作信息建立完善的防災(zāi)減災(zāi)體系，使天氣預(yù)報(bào)、氣象預(yù)警等信息不能快速傳播，難以使各有關(guān)部門(mén)根據(jù)氣象信息迅速對(duì)氣象災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防。可見(jiàn)，過(guò)去的工作模式無(wú)法有效發(fā)揮氣象預(yù)警信息在城市內(nèi)澇災(zāi)害防御方面的價(jià)值。

針對(duì)以往工作存在的不足，應(yīng)該加強(qiáng)各部門(mén)的關(guān)聯(lián)程度，建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，依托網(wǎng)絡(luò)通信等平臺(tái)，使城管、交通與各級(jí)政府等部門(mén)可以相互協(xié)調(diào)與配合，建立多部門(mén)協(xié)同的工作平臺(tái)，快速共享城市內(nèi)澇暴雨等突發(fā)事件信息，對(duì)工作進(jìn)行跟蹤、反饋，從而使氣象災(zāi)害應(yīng)急防御工作可以在相對(duì)完善的機(jī)制下有效開(kāi)展，強(qiáng)化城市在內(nèi)澇災(zāi)害應(yīng)對(duì)方面的能力[5]。

防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)該考慮其具有的重要意義，關(guān)注相關(guān)工作的進(jìn)行，通過(guò)社會(huì)結(jié)構(gòu)調(diào)整為其注入強(qiáng)大的動(dòng)力，以滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要。通過(guò)防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制強(qiáng)化各城市在應(yīng)急防控方面的能力，增強(qiáng)民眾的獲得感和安全感。另外，層級(jí)政府需要明確各自在應(yīng)急救援方面承擔(dān)的責(zé)任，實(shí)現(xiàn)財(cái)力與事權(quán)相匹配，發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制在具體工作中的效用。

2.3 將城市氣象評(píng)估與城市規(guī)劃關(guān)聯(lián)在一起

隨著我國(guó)技術(shù)水平的不斷提高，學(xué)者對(duì)各國(guó)氣象條件的研究也取得了一定的成績(jī)，在城市建設(shè)規(guī)劃水資源能源等方面發(fā)揮了重要作用。20世紀(jì)80年代，我國(guó)已開(kāi)始研究城市氣象且已取得有效成績(jī)。因此，以城市氣象研究成果為依據(jù)，完成城市建設(shè)、規(guī)劃、氣候論證與可行性評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上給出應(yīng)對(duì)策略與定量結(jié)果，通過(guò)相應(yīng)措施對(duì)城市內(nèi)澇災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防與控制。比如，通過(guò)系統(tǒng)顯示的臺(tái)風(fēng)預(yù)警標(biāo)識(shí)（如圖1所示）確定臺(tái)風(fēng)等級(jí)，選擇具有針對(duì)性的防護(hù)措施，在科學(xué)的方式下將自然災(zāi)害造成的負(fù)面影響降至最低[6]。

在城市建設(shè)與規(guī)劃期間，應(yīng)該考慮城市化發(fā)展對(duì)氣候形成的影響，對(duì)未來(lái)氣候發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)。這需要掌握降水強(qiáng)度和降水量的變化趨勢(shì)，采取其他科學(xué)的應(yīng)對(duì)手段，減少?gòu)?qiáng)降水帶來(lái)的不良影響。在市區(qū)下風(fēng)方向，應(yīng)該確定排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要考量不同功能區(qū)在布局方面的要求，建設(shè)地下儲(chǔ)水工程，增加地面透水率，適當(dāng)擴(kuò)大湖泊與綠地面積。通過(guò)這些舉措提高城市預(yù)防內(nèi)澇等氣象災(zāi)害的能力，以有效降低城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的頻率。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著城市化的進(jìn)行，城市建設(shè)與規(guī)劃應(yīng)考慮城市化發(fā)展對(duì)氣候的影響，預(yù)測(cè)未來(lái)氣候趨勢(shì)，掌握降水強(qiáng)度與降水量的變化趨勢(shì)。針對(duì)城市內(nèi)澇問(wèn)題，可通過(guò)建立城市氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，構(gòu)建并完善聯(lián)動(dòng)防災(zāi)減災(zāi)機(jī)制等措施，利用科學(xué)應(yīng)對(duì)手段，減少?gòu)?qiáng)降水對(duì)城市帶來(lái)的不良影響。在市區(qū)下風(fēng)方向需確定排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，考量不同功能區(qū)在布局方面的要求，建設(shè)地下儲(chǔ)水工程，增加地面透水率。需要適當(dāng)擴(kuò)大湖泊與綠地的面積，提高城市防御內(nèi)澇等氣象災(zāi)害的能力，有效降低城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的頻率。此外，合理應(yīng)用氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息，開(kāi)展內(nèi)澇災(zāi)害預(yù)防工作，提高城市的防災(zāi)抗災(zāi)能力。

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