中國城市內(nèi)澇治理及海綿城市的12點(diǎn)建議

2016-08-04 11:25:56         來源:慧聰水工業(yè)網(wǎng)     瀏覽次數(shù):

  5、今年的暴雨洪水態(tài)勢(shì),讓我們看到了我國面臨的新的洪澇威脅格局:1)對(duì)于濱河的城市(例如武漢、南京等)來說,要考慮“兩碰頭”,即:天上下暴雨和濱河大水遭遇,排水受阻;2)對(duì)于濱海大城市(諸如上海、杭州、福州、廣州等),要考慮“三碰頭”,即:天上下暴雨、三角洲河口(Estuary)上游來大水、海邊恰逢天文高潮(Stormsurge),同樣的排澇不暢;3)三、四線城市面臨山洪和城市內(nèi)澇的同時(shí)威脅(看看城市街道上呼嘯奔騰的黃濁渾水就知道了)。其實(shí),這些都是工程水文研究的內(nèi)容:洪水地區(qū)組成問題。

  6、從防洪減災(zāi)非工程措施來說,防洪規(guī)劃(大江大河洪水、山區(qū)山洪、城市洪澇)方案屬于工程水文、城市水文、水文氣象的范疇,可是中國大陸目前的工程水文人才奇缺,原因很復(fù)雜,這里不去探討。譬如,工程水文的核心內(nèi)容水文頻率計(jì)算,是防洪規(guī)劃(注意,不是預(yù)報(bào)?。┑幕局R(shí)和主要工具,可是國內(nèi)仍然停留在“一點(diǎn)、一線、加雙眼”的水平,即:單點(diǎn)、單時(shí)段、P-III曲線、常規(guī)矩法目估適線;國外、特別是美國于上世紀(jì)九十年代初就全面開展對(duì)基于次序統(tǒng)計(jì)量的線性矩(L-moments)和地區(qū)頻率分析相結(jié)合的全新的水文頻率分析法的研究,即地區(qū)線性矩分析法,參數(shù)估計(jì)不偏性好、對(duì)特大值的穩(wěn)健性好、頻率估計(jì)值(Quantiles)的可靠性好。美國NOAA進(jìn)一步開發(fā)了完整的(End-to-end)“地區(qū)線性矩暴雨頻率分析法(RegionalL-momentsPrecipitationFrequencyAnalysis)”,并且完成了全美暴雨頻率圖集(PrecipitationFrequencyAtlases)的編制,包括5m、10m、…、60m、2h、3h、…、24h、2d、4d、…、7d、…、60d共18個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)段,涵蓋1y、2y、…、10y、…、100y、200y、500y、1000y等完整的頻率估計(jì)值,供聯(lián)邦、州、縣三級(jí)各類工程建設(shè)(Infrastructures)和地區(qū)防洪規(guī)劃使用。我的研究又進(jìn)一步指出:當(dāng)用年最大值抽樣(AnnualMaximumSeries,AMS)分析時(shí),常遇頻率估計(jì)值偏低,例如:1年一遇應(yīng)該是1.58年、2年一遇應(yīng)該是2.54年,…,等等;這將對(duì)城市給排水建設(shè)造成很大影響??墒?,目前國內(nèi)的水文(水利)、氣象、海洋、地質(zhì)等等部門仍然沿用“一點(diǎn)一線加雙眼”的過時(shí)的頻率計(jì)算方法,在防洪減災(zāi)領(lǐng)域(譬如國家防辦主導(dǎo)的洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制、住建部委托中國氣象局做的城市暴雨修訂工作等)也是如此。海外學(xué)者涉獵這一領(lǐng)域研究的不多;我自2009年回國后就一直呼吁、推動(dòng)改變這一局面,但是很困難,因?yàn)轭l率計(jì)算是工程水文的核心部分、又是水文計(jì)算中學(xué)術(shù)含量最高的內(nèi)容,現(xiàn)行設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范定死了,阻力很大。直到兩個(gè)禮拜前,我主持的一個(gè)歷時(shí)三年的水利部行業(yè)專項(xiàng)研究,“水文氣象分區(qū)線性矩法在防洪規(guī)劃中的應(yīng)用”,在北京舉行的結(jié)題評(píng)審會(huì)中受到與會(huì)的國內(nèi)一流頻率計(jì)算專家、教授的一致推崇,獲得最高的評(píng)分A,露出了一線曙光,估計(jì)這一新穎的頻率估算方法有望在國內(nèi)相關(guān)防洪減災(zāi)的工程設(shè)計(jì)和海綿城市建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)中獲得重視和推廣。

  7、我寫這么多是想給美華水利協(xié)會(huì)的同仁提供一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),為有意回國工作(長期或短期)或合作的同行借鑒,切記不要一開始就期望太高、太急。水利工程建設(shè)、防洪減災(zāi)措施具有強(qiáng)烈的地域特點(diǎn),加上中美兩國的國情、民情、管理體制、自然地理(水文、氣象、氣候)條件不同,有些事情不好照搬。還有一點(diǎn),要明白,國內(nèi)有本事有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)者也不少。1993年籍ASCE在SanFrancisco召開學(xué)術(shù)大會(huì)之際,前輩先進(jìn)顏本奇、沈?qū)W文、范守山教授發(fā)起成立美華水利協(xié)會(huì)時(shí),我就對(duì)顏教授說:水利工作的地域特點(diǎn)明顯、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)很重要,若不了解中國國內(nèi)的實(shí)際情況,海外的學(xué)者就很難發(fā)揮大的作用。

  顏教授從1981年回國訪問在南京河海大學(xué)開講“城市水文”起,就經(jīng)?;貒v學(xué)交流,對(duì)國內(nèi)的情況比較了解。(1980年夏,前輩周文德大教授曾訪問河海大學(xué)作了PMP講座。)

  8、針對(duì)國內(nèi)山洪災(zāi)害威脅嚴(yán)重而山洪的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)難度很大,我和我的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了“三張圖山洪預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)”,即:靜態(tài)的山洪暴雨高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖(科學(xué)基礎(chǔ)圖)+動(dòng)態(tài)的臨界河漫灘徑流值圖(缺水圖)+動(dòng)態(tài)的衛(wèi)星-雷達(dá)臨界降雨量圖(來水圖),24小時(shí)滾動(dòng)提供作業(yè)預(yù)警。特別是,第一張圖,已經(jīng)開發(fā)出計(jì)算機(jī)可視化模塊,為山洪預(yù)防開辟了一條比較科學(xué)的路子;目前,我的團(tuán)隊(duì)正承擔(dān)國家防辦山洪防治中心委托的“山洪災(zāi)害暴雨高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃關(guān)鍵技術(shù)及示范應(yīng)用”課題,涵蓋10省2市。

  9、針對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)防的難點(diǎn),我和我的團(tuán)隊(duì)發(fā)揮我們水文和氣象結(jié)合的優(yōu)勢(shì),又開發(fā)了“山洪災(zāi)害氣象風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)”,上月初應(yīng)邀在中國氣象局氣象中心作報(bào)告介紹,受到高度贊賞,目前正在籌備進(jìn)一步合作的計(jì)劃。

編輯:lianqi

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