城市暴雨災(zāi)害與強(qiáng)化城市水文研究

◎程文利

一、概述

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境、水文要素、地面植被、產(chǎn)匯流規(guī)律均發(fā)生了變化，許多大中城市先后不同程度遭受暴雨洪水的襲擊。暴雨導(dǎo)致城區(qū)大面積出現(xiàn)積水與內(nèi)澇，造成短時(shí)間城市交通癱瘓，人員傷亡不斷攀升，災(zāi)害損失較為慘重。所以，在研究江河水文的同時(shí)，應(yīng)高度重視城市水文的研究，加大投資，科學(xué)布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并充分利用水文、氣象資料對(duì)城市水文要素進(jìn)行研究，按照降雨和水資源的分布規(guī)律，開(kāi)展城市不同降雨量以及各種強(qiáng)度下淹沒(méi)圖，在特殊天氣情況下實(shí)施滾動(dòng)預(yù)警預(yù)報(bào)，相關(guān)部門聯(lián)動(dòng)，使城市免遭水患災(zāi)害襲擾，有效地把災(zāi)害造成的損失減到最低，最終實(shí)現(xiàn)人水和諧，城市旱澇無(wú)憂，人民樂(lè)居樂(lè)業(yè)。本文就城市暴雨的認(rèn)識(shí)、造成的災(zāi)害、發(fā)生的根源、解決的途徑以及如何開(kāi)展城市水文研究工作談一點(diǎn)自己粗淺的認(rèn)識(shí)，供有關(guān)部門參考借鑒。

二、近年來(lái)洪澇災(zāi)害發(fā)生的現(xiàn)狀與危害

按照住建部對(duì)近幾年城市內(nèi)澇的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)有62%的城市發(fā)生過(guò)內(nèi)澇，連續(xù)發(fā)生過(guò)三次的城市有137個(gè)，積水區(qū)最大積水深度超過(guò)半米的占74%，其中有57個(gè)城市最大積水時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)。這組數(shù)據(jù)告訴我們，城市內(nèi)澇在中國(guó)已是一個(gè)常態(tài)災(zāi)害，不是偶然的不可抗力。

城市暴雨主要是突發(fā)性強(qiáng)，局地性強(qiáng)，雨量集中強(qiáng)度大，下滲與排洪緩慢，低洼路面與地下預(yù)防措施脆弱，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，造成的損失直線上升，加上水文監(jiān)測(cè)與城市水文研究評(píng)價(jià)缺失，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏一定的水文資料，社會(huì)防御與防范意識(shí)較低。最近幾年，北京、重慶、西安、濟(jì)南、鄭州等眾多城市相繼遭受了暴雨襲擊，強(qiáng)降雨產(chǎn)生的嚴(yán)重內(nèi)澇中斷了城市交通、供電等基礎(chǔ)設(shè)施的保障，導(dǎo)致市民出行、生活不便，2007年汛期濟(jì)南、重慶兩地暴雨還造成了人員數(shù)十人死亡，2010年廣州3次暴雨造成全城交通癱瘓。日趨頻繁的暴雨洪澇引起了媒體與公眾的普遍關(guān)注的同時(shí)，也給城市管理部門的防御和對(duì)策研究帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

就北京的情況來(lái)看，統(tǒng)計(jì)表明，近7年發(fā)生在北京城區(qū)的強(qiáng)降雨天氣有21次（2006年發(fā)生7次，2007年發(fā)生3次，2008年 2次，2009年 1次，2011年 9次），2012年 2次。其中，北京“7·21”暴雨，導(dǎo)致77人遇難，受災(zāi)人口160.2萬(wàn)人，受災(zāi)面積1.6萬(wàn)km2，主要積水道路63處，路面塌方31處，民房多處倒塌，數(shù)百輛汽車損失嚴(yán)重。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，北京市因?yàn)?zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為116.4億元。

就廣州的情況來(lái)看，2010年廣州“5·7”特大暴雨，全市近萬(wàn)個(gè)地下停車場(chǎng)中,有35個(gè)遭受不同程度的水淹,1409臺(tái)車輛受淹或受到影響;有24個(gè)停車場(chǎng)1139輛車受淹，初步統(tǒng)計(jì)全市經(jīng)濟(jì)損失約5.438億元。

就濟(jì)南的情況來(lái)看，2007年7月18日的濟(jì)南市“7·18”特大暴雨洪水災(zāi)害造成了濟(jì)南市區(qū)低洼地區(qū)嚴(yán)重積水，部分地區(qū)受災(zāi)，大部分路段交通癱瘓，造成人員財(cái)產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這次特大暴雨造成30多人死亡，170多人受傷，約33萬(wàn)群眾受災(zāi)，倒塌房屋約1800間，市區(qū)內(nèi)受損車輛約800輛，損壞市區(qū)道路約1.4萬(wàn)m2,沖失井蓋500余套，20多條線路停電，140多家企業(yè)進(jìn)水受淹，市內(nèi)交通一度處于癱瘓狀態(tài)，全市直接經(jīng)濟(jì)損失約13.2億元。根據(jù)降雨資料、市區(qū)特殊地形條件等分析，形成這次災(zāi)害的主要原因是降水強(qiáng)度超常、地形環(huán)境特殊、泄洪能力有限、發(fā)生時(shí)段特定等4個(gè)方面。

就西安的情況來(lái)看，古都西安的城區(qū)，每逢大雨都會(huì)出現(xiàn)多處積水，造成一定的損失。2009年6月19日凌晨3時(shí)左右，西安城區(qū)突降大雨，隨后轉(zhuǎn)為暴雨，42.5mm的日降水量排在59年來(lái)同期的第三位。暴雨導(dǎo)致西安地鐵2號(hào)線隧道被淹，部分居民家中進(jìn)水，交通擁堵，市區(qū)42處積水嚴(yán)重。查詢1951年以來(lái)6月中旬西安日降水資料發(fā)現(xiàn)：當(dāng)日西安42.5mm的日降水量排在59年來(lái)同期的第三位，其他兩次分別為1957年6月19日的45.5mm和1970年6月18日的45.9mm。僅西安2012年8月5日下午3時(shí)發(fā)生的局部短歷時(shí)雷陣雨，就讓西安南郊遭受不同程度的損失。這次降水主要集中在南郊和西郊。西高新降水72mm，電視塔附近降水68mm，都達(dá)到了短時(shí)暴雨的程度。西安城南部分路面暴雨5分鐘積水1米多深。不到半小時(shí)的降雨，西安市城南東三爻村內(nèi)的沿街40多家商鋪還是被淹，20多臺(tái)冰箱、冰柜、鼓風(fēng)機(jī)等電器被燒毀，一人在雷電中被擊中身亡。而南郊多條主要干線交通癱瘓，其中太白南路與科技路十字路口有4輛小車被淹。所以，隨著城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市環(huán)境的變化，暴雨覆蓋的范圍也會(huì)發(fā)生變化，暴雨造成的損失也將愈來(lái)愈大，危害也將愈大。

三、導(dǎo)致城市暴雨災(zāi)害的根源

導(dǎo)致城市暴雨洪水災(zāi)害的根源很多，也是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)所致，但是究其主要原因有以下幾點(diǎn)。一是快速發(fā)展的現(xiàn)代城市規(guī)劃與水文沒(méi)有緊密的進(jìn)行聯(lián)系，也很少研究城市的產(chǎn)匯流規(guī)律，致使各個(gè)排水系統(tǒng)難以與自然降水適配；二是城市建設(shè)與規(guī)劃、道路改造，涵橋及地下通道建設(shè)在某種程度上忽視給雨水留足夠的出路；三是城市的原有植被遭到了破壞，過(guò)去的一些參天大樹(shù)，變成了今日的草坪綠地，過(guò)去下滲力極強(qiáng)的沙土地變成了今日的水泥地，高樓、平房代替了大量的土地。建筑物不能下滲，直接形成產(chǎn)流，匯集到城市的道路；四是大量的人口進(jìn)入城市，城市里、城中村以及小巷產(chǎn)生的諸如建筑垃圾、塑料袋、各種包裝袋、紙屑等垃圾在大雨時(shí)，一齊匯集到了排水量本來(lái)就不足的下水道口，涌入下水道，使積水難以在短時(shí)期內(nèi)排泄。

四、預(yù)防城市暴雨災(zāi)害的對(duì)策與建議

（一）構(gòu)建城市防洪體系。城市防洪不亞于江河防洪，應(yīng)該江河水文與城市水文并重，江河防汛與城市防汛并重。造成城市積水及其災(zāi)害的原因是多方面的，牽扯的部門也是多部門的，諸如：國(guó)土局、規(guī)劃局、城建局、市政管理局、氣象局、水文局等，但究其原因，還需要從政府的職能和科技水文上來(lái)加以研究，以科學(xué)的發(fā)展觀來(lái)解決問(wèn)題。

（二）開(kāi)展城市水文研究，建立城市水文機(jī)構(gòu)。提升部水文局的級(jí)別，成立由部水文局牽頭的城市水文管理機(jī)構(gòu)，以全面開(kāi)展城市水文研究，用科學(xué)發(fā)展觀的理念來(lái)全面規(guī)劃城市的建筑體系，環(huán)境綠化體系，防洪體系，給水、排水體系。

（三）繪制城市暴雨積水淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)圖。投入資金，依托水文、國(guó)土、規(guī)劃、防汛部門多年積累的科學(xué)數(shù)據(jù)，盡快建立由各級(jí)防汛部門牽頭，水文部門實(shí)施的城市不同級(jí)別暴雨、積水風(fēng)險(xiǎn)圖集；編寫城市最大可能降水量（PMP）極值、超歷史降水量圖表，以利于各級(jí)防汛部門和政府制訂指揮、搶險(xiǎn)預(yù)案，及時(shí)發(fā)布預(yù)警報(bào)告。

（四）建立城市暴雨預(yù)警系統(tǒng)。按照資源共享的原則，充分利用水文系統(tǒng)正在實(shí)施的水情分中心建設(shè)系統(tǒng)、水文現(xiàn)代化系統(tǒng)，盡快建立包括氣象、地震（地質(zhì)災(zāi)害）、水文、交通、公安等部門融為一體的城市重要地段自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)為防汛指揮部門提供防災(zāi)減災(zāi)的決策依據(jù)，以避免大暴雨等特殊天氣時(shí)，出現(xiàn)因積水而導(dǎo)致交通癱瘓，指揮和搶險(xiǎn)部門難以及時(shí)到達(dá)指定地點(diǎn)實(shí)施指揮和搶險(xiǎn)。同時(shí)，要充分利用預(yù)警系統(tǒng)，在暴雨災(zāi)害來(lái)臨之前，把信息利用各種現(xiàn)代傳播系統(tǒng)傳遞出去，提醒城市居民和低洼處的人們撤離危險(xiǎn)區(qū)，把災(zāi)害損失降至最低。陜西水利