劉婉清


摘要 受全球氣候變化和城市化進程加速的影響,極端天氣過程,尤其是暴雨引起的城市內澇問題愈加嚴重,降水量大且受災區域廣等特征明顯。基于近年來突發、多發、頻發的城市洪澇災害,從暴雨的形成、洪澇災害的成因、應對措施等進一步提出展望,以期為城市的防災減災建設提供理論參考。
關鍵詞 暴雨;城市內澇;防御對策
中圖分類號:S422 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2023)12–0-03
Analysis on Countermeasures and Prospects of Rainstorm and Flood Disaster
Liu Wan-qing (Wuhai Meteorological Bureau of Inner Mongolia Autonomous Region, Wuhai, Inner Mongolia 016000)
Abstract Influenced by global climate change and accelerated urbanization process, urban waterlogging caused by extreme weather process, especially rainstorm, has become more and more serious, with large precipitation and a wide range of affected areas. Based on the sudden, frequent and frequent urban flood disasters in recent years, this paper further puts forward prospects from the formation of rainstorm, causes of flood disasters, and countermeasures, In order to provide theoretical reference for urban disaster prevention and reduction construction.
Key words Rainstorm; Urban waterlogging; Defense measures
據統計,2000年以來,我國70%的城市出現過嚴重的洪澇災害,33%的大城市發生過嚴重的洪澇災害,其中,降水小時雨強和中雨以上強度降水比重均呈上升趨勢,降水以“短時、量大”為特征出現的概率增加,其引發的洪災、澇漬、崩塌、滑坡、道路和橋梁受損、農田損毀、人畜傷亡等災害日益增多。隨著發生頻次和受災面積的增加,城市洪澇已成為防災減災的重點研究對象,因此,研究暴雨洪澇災害的成因和對策對提升城市內澇綜合防治水平意義重大。
1 暴雨的形成機制
暴雨形成的過程較為復雜,通常來說需要3個物理條件:充足的水汽、強盛持久的上升氣流、不穩定的大氣層結。不同尺度的天氣系統和下墊面組合可能會產生較強的暴雨。我國由于地域遼闊,不同地區會出現不同類型的暴雨,具體見表1[1]。
此外,在全球變暖和城市化進程的影響下,我國降水事件也呈整體增多現象,一方面,全球水循環過程加速;另一方面,大氣的持水能力增加。據統計,全球每上升1 ℃,大氣的水汽含量增加7%,導致大氣的不穩定性增加,進一步加大了極端降水發生的概率。
2 洪澇災害的成因分析
2.1 全球氣候異常,臺風影響范圍大
受全球氣候變化的影響,我國大部分地區的極端天氣現象明顯增多,與20世紀相比,我國的高溫日數和暴雨日數均呈增加趨勢。沿海臺風北上影響內陸的概率和強度均在增加[2]。其中,2023年超強臺風“杜蘇芮”致我國14個省區市遭受嚴重災害損失,其云系覆蓋范圍較大、強度強,且影響時間長、范圍廣,在福建沿海一帶登錄后,其殘余環流會長時間維持并北上深入內陸,先后影響江西、安徽、河南、山東、陜西、河北、天津、北京、內蒙古、遼寧、吉林等地。造成我國西南地區東部、西北地區東部、華北黃淮和東北等地部分地區先后出現中到大雨,局地暴雨和大暴雨的災害性天氣。
在“杜蘇芮”的影響下,僅福建一省就有145萬余人受災,直接經濟損失超30億元,全國的經濟損失更是難以計數。
2.2 短歷時強降水頻發
有研究表明,每年我國約有1 700市(縣)發生近6 000次暴雨、1 600市(縣)經歷25 000次高溫、88%的地區年均干旱日數超過50 d,共有7~8個臺風登陸,10余次區域性強冷空氣過程影響我國[3]。城市化引發的“城市熱島效應”和“雨島效應”導致城市突發性短時強降水愈加頻發,強度更大,引發的暴雨氣候事件呈現增多/增強的趨勢,且隨著氣候變暖,強對流災害性天氣愈加頻發[4-5]。
2.3 地形的影響
地形產生的阻塞摩擦作用可導致地層氣流輻合爬升或繞流轉向,在條件足夠的情況下,可以生成中尺度輻合線和渦旋[6-8],通過重力波影響至更高層氣流,引起暴雨系統的發生與發展。最終形成大范圍大量級災害性降水天氣。目前,有不少學者針對地形和暴雨的關聯性開展調查和研究。王旭東等[9]指出,濟南市的地勢南高北低,東西狹長,市區北部平緩地帶地下水位較高,而地上的黃河水位較高,濟南市區特殊的地形一旦發生強降雨,極易引發洪澇災害;陳劉鳳[10]運用GIS開展了以地形為因子的廣西暴雨相關性分析,結果表明,地形輻合和山脈迎風坡的強迫抬升效應是產生暴雨增幅的主因;鐘雄藹等[11]發現山地地形的阻擋作用導致邊界層急流出口區的暖濕氣流堆積,增大位溫的水平梯度,加強對流不穩定性,有助于觸發降水。趙衍斌等[12]研究發現,在平行嶺谷地形和中尺度輻合線的共同影響下,形成了一次局地暴雨天氣過程。總體來說,作為一種外界強迫,地形對當地降水和對流的觸發、落區和強度均有著重要影響。
2.4 城市環境的影響
城市的山洪溝等河道網一般處于河道的中部或尾部,且地形處于較為低洼地帶,當出現短時大量級降水時,會加大這些區域河道網的防洪和泄洪壓力,若該區域的蓄水能力較差,就會有發生洪澇的風險。同時,隨著城市化的進程加速,流域的下墊面也隨之發生變化,農田和綠地變成了高樓大廈,草原林地等變成了柏油公路,致使地下徑流全部轉化為地面徑流,導致地表徑流的強度、洪峰流量增大,出現洪峰的時間提前,加大了暴雨洪澇災害的風險[13-15]。
3 洪澇災害的應對措施
3.1 完善應急管理機制
預案的制作和準備是應急管理機制的第一步。目前,很多城市的極端性災害天氣的防御意識不強,應急預案長年均是千篇一律,未及時更新,預案的預期和實際效果距離較大,甚至有些部門仍將預案停留在準備階段,一旦發生災害性暴雨天氣,應急預案準備不充分,易發生人員傷亡事件,因此,需要做好應急預案的準備工作,建立各項應急管理機制,如預防機制、監測和預警機制、應急救援機制和事后恢復機制等,協同相關部門共同開展預案的編寫和審核,定期更新,具體機制規劃見圖1~圖5。
3.2 提升預警信號發布的有效性
習近平總書記多次強調要加強氣象預警體系建設,提出要“提升多災種和災害鏈綜合監測、風險早期識別和預報預警能力”,“預警發布要精準”“預警信息發布要到村到戶到人”等[16]。相比以往的預警信息發布手段(廣播、電視、報紙雜志、社區大屏幕等),現在的發布手段新加入了新媒體平臺,群眾可以通過微信公眾號、抖音、微博等平臺,第一時間收到相關災害性預警信息。但實踐發現,更多的鄉鎮、村戶一級的宣傳手段仍以廣播大喇叭、社區大屏等傳統方式為主,因此,應當將傳統的發布手段與新媒體平臺相結合,積極擴大預警信息的覆蓋面,爭取在第一時間將預警信息準確地傳達至相關部門和群眾,發揮最有效的作用。
此外,隨著國家突發事件預警信息發布系統的完善,氣象預警信息已基本實現與應急管理、森林火險、交通運輸、水利、氣象、農業、海洋等多個領域的信息報送,在部門間的預警信息傳播方面發揮了關鍵作用。
3.3 加強應急演習
以應急管理部門和氣象部門為先導的應急體系需定期組織一定規模的洪澇災害應急演練,主要包預警信息的傳播、各部門的應急聯動、群眾轉移、電力、交通等重要系統的搶修等。同時,應急物資儲備工作也應當做實、做細。
3.4 規劃設施建設中的地表和地下設施
城鄉建設中的基建設施必須將地表和地下設施實現同步規劃,以公園、綠地、廣場和街區住宅樓等形成一個較容易涵養水分的立體空間,同時地下排水管網同步建設,這樣既可以收集利用雨水、緩解城市用水緊張,還可以排除滲漏的積水。
3.5 建立部門間的應急會商機制
加強氣象、水務、排水、交通等應急部門的日常會商,明確彼此間的傳送渠道,或召開電話會議、騰訊會議等,建立日常會商機制,共同編寫應急預案、制定演練計劃等。
3.6 開展暴雨洪澇風險科普宣傳的“七進”活動
開展“七進”科普宣傳活動(進機關、進公共場所、進社區、進家庭、進學校、進企業、進農村),著重宣傳防災減災科普知識,增強應急處變能力。目前在科普宣傳中較為突出的問題是,每當氣象部門發出各類預警信息,公眾知曉預警的來源但不明白其中含義,尤其是災情的嚴重情況、造成的影響等,導致公眾的臨變能力較差,警示信息的作用不足。
對此,應急相關部門有必要開展針對防災減災體系的科普宣傳活動,尤其是在校園、社區、田間地頭等容易被忽視的地方,助力公眾樹立憂患意識,在災害來臨時,開展自救和互救。值得一提的是,在志愿者進行科普教育的同時,可以充分利用校園和社區的宣傳場地,培養當地的應急救援力量,開展應急避險演練活動。
4 展望
4.1 編撰中小學生防災減災知識教材
在中小學時期加強防災減災教育,不論對當前還是對今后的長遠影響均具有重要意義。教材內容應涉及災害前兆、災害過程、災害機理、災害預防、減災防災措施、災害后果等方面。通過防災減災教育,使中小學生深刻地意識到災害的危害性、綜合性、廣泛性和嚴重性,盡早樹立起防災、抗災、減災的意識,強化應災技能等。
4.2 完善防洪搶險長效機制
強化應急管理流程,健全應急管理制度,建設反應迅速、技能熟練的應急管理隊伍,尤其是要完善應急管理機制,以應急管理部門為核心,當地民兵為重點建立應急搶險救援隊伍,社區單元予以輔助,逐步完善防洪搶險長效機制。
4.3 加強“海綿城市”的建設
“海綿城市”的提出為進一步高效利用水資源開辟了新思路。需要在城市建設的同時,通過規劃,使城市建設取得“海綿”一樣的效果,兼并雨水的吸收和釋放,彈性適應氣候變化和自然災害。“海綿城市”建設主要基于滲透、滯留、蓄水、凈化、合理利用、排放等六大功能,通過城市的地形地貌,實現對雨水的積存和滲透,收集雨水并加以合理利用,達到水質的自然凈化效果。未來,將優先以政府機構為主導,多行業領域共同推進,在推進“海綿城市”建設方面發揮整體效益。
參考文獻
[1] 張金良,羅秋實,王冰潔,等.城市極端暴雨洪澇災害成因及對策研究進展與展望[J/OL].水資源保護,2023:1-13.(2023-09-07)[2023-09-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1356.TV.20230906.1924.002.html.
[2] 梁鐘清,張艷霞,鐘水新,等.地形對一次粵北暖區暴雨的影響研究[J].熱帶氣象學報,2023,39(4):536-550.
[3] 翟盤茂,王萃萃,李威.極端降水時間變化的觀測研究[J].氣候變化研究進展, 2009,3(3):144-148.
[4] 王遵婭,丁一匯,何金海,等.近50年來中國氣候變化特征的在分析[J].氣象學報,2004,62(2):228-236.
[5] 陸虹,陳思蓉,郭媛,等.近50年華南地區極端強降水頻次的時空變化特征[J].熱帶氣象學報,2012,28(2):219-227.
[6] 葛晶晶,鐘瑋,杜楠,等.地形影響下四川暴雨的數值模擬分析[J].氣象科學, 2008(2):176-183.
[7] 陳潛,趙鳴.地形對降水影響的數值試驗[J].氣象科學,2006(5):484-493.
[8] 高珩洲,李國平.黔東南地形影響局地突發性暴雨的中尺度天氣分析與數值試驗[J].高原氣象,2020,39(2):301-310.
[9] 王旭東,徐剛.濟南城市暴雨洪澇災害的成因及對策[J].山東水利,2023(6):5-7.
[10] 陳劉鳳.廣西致災暴雨特征及地形影響分析[D]桂林:廣西師范大學.2016.
[11] 鐘雄藹,楊廷春,李舒文.急流和地形對陽江一次特大暴雨的影響[J].廣東氣象,2023,45(4):25-29,35.
[12] 趙衍斌,李強,周盈穎,等.重慶西部平行嶺谷地形作用下的一次局地暴雨天氣過程的分析[J].氣象,2023,49(6):657-670.
[13] 鄒林,洪林,彭才喜.武漢城市暴雨內澇成因分析及預防措施[J].長江工程職業技術學院學報,2014,31(3):1-3,9.
[14] 陳倩云,余弘婧,高學睿,等.當前我國城市內澇問題歸因分析與應對策略[J].華北水利水電大學學報(自然科學版),2019,40(1):55-63.
[15] 聶俊坤.城鎮河網密集區洪澇致災成因與治理對策研究[J].水利規劃與設計,2021(1):36-39,94.
[16] 董澤宇.結構化應急演練模式研究[J].中國應急管理科學,2022(12):98-109.