城市化進程中洪澇災(zāi)害研究及對策

【摘 要】 在城市化進行中，暴雨洪水引發(fā)的洪澇災(zāi)害已成為城市一種主要災(zāi)害，引起了各專業(yè)學(xué)者的關(guān)注，并進行了大量的研究工作。包括城市洪澇災(zāi)害的預(yù)測、城市洪澇災(zāi)害的風(fēng)險性研究及相關(guān)的洪澇災(zāi)害模型的應(yīng)用，分析了城市化過程中造成城市洪澇災(zāi)害嚴重的原因及治理措施，對今后在洪澇災(zāi)害的防治工作的問題進行了探討。

【關(guān)鍵詞】 洪澇災(zāi)害 城市化 防洪減災(zāi)

1 城市洪澇災(zāi)害研究現(xiàn)狀

1.1 關(guān)于洪澇災(zāi)害預(yù)測研究

對于洪澇災(zāi)害預(yù)測是進行防洪澇減災(zāi)的前提，毛德華等人對全國洪澇災(zāi)害最頻繁、嚴重地區(qū)——洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害研究表明湖區(qū)洪澇日趨頻繁，特別是特大洪澇有加速發(fā)展之勢，定量分析了湖區(qū)洪澇發(fā)生的地區(qū)關(guān)聯(lián)機制，用于預(yù)測湖區(qū)洪澇災(zāi)害，且得出洪澇災(zāi)害發(fā)生機制是厄爾尼諾事件所導(dǎo)致的全球氣候異常，而大氣環(huán)流的異常是洪澇發(fā)生的根本原因。黃勇等提出了淮河流域降水致洪暴雨預(yù)警系統(tǒng)，劉曾美等人針對感潮地區(qū)受海洋季風(fēng)氣候的影響，降雨量對、暴雨強度大，加上常受到外江（海）潮水位的頂托，因此常常導(dǎo)致嚴重的內(nèi)澇災(zāi)害的特點，結(jié)合中山市坦洲鎮(zhèn)澇區(qū)的暴雨和潮水位的狀況，利用AMH Copula函數(shù)較好地模擬暴雨與潮水位的聯(lián)合分布，得出結(jié)論為排澇風(fēng)險率大于設(shè)計暴雨重現(xiàn)期，但最大不超過聯(lián)合風(fēng)險率。

1.2 城市內(nèi)澇研究

城市化過程中出現(xiàn)的城市熱島效應(yīng)，引起城市局部氣候變化，造成暴雨增加，是造成城市洪澇災(zāi)害的主要氣候原因，城市用地在建設(shè)過程中出現(xiàn)的地面硬化及起滯洪作用的河流、湖泊、渠塘等大量滯水空間的消失，使得過水面積大大縮減，入河徑流量增加，增加了城市水澇災(zāi)害的頻繁發(fā)生，各國學(xué)者對城市內(nèi)澇進行了大量的研究。

我國學(xué)者目前對于城市澇災(zāi)研究的方面有關(guān)于城市澇災(zāi)影響等級評價，建立城市暴雨災(zāi)害仿真系統(tǒng)研究模型，模型采用無結(jié)構(gòu)不規(guī)則網(wǎng)格技術(shù)模擬城市積水狀況。在英國的格拉斯哥、蘇格蘭運用BH、BB方法，結(jié)合地理空間數(shù)據(jù)、建筑物特征及水流參數(shù)，建立不規(guī)則網(wǎng)格內(nèi)澇水淹模型，模擬城市被淹沒的情況。國外對于城市內(nèi)澇的研究與城市排水系統(tǒng)考慮的很多，如在城市排水中利用一次可靠度方法和地區(qū)雨水參數(shù)建立內(nèi)澇模型，分析排水系統(tǒng)不完善造成的內(nèi)澇的雨水參數(shù)。包括暴雨徑流模型和淹沒模型的GIS城市內(nèi)澇模型及一維城市內(nèi)澇模型。我國關(guān)于城市內(nèi)澇模型研究主要有孫阿麗、石純等人研究的基于情景模擬的暴雨內(nèi)澇模型，應(yīng)用于上海黃浦區(qū)內(nèi)澇危險性評價。城市內(nèi)澇模型是模擬城市發(fā)生內(nèi)澇過程及受到災(zāi)害的危害程度，其可以為城市規(guī)劃決策者提供理論基礎(chǔ)，合理地指導(dǎo)城市內(nèi)澇救援工作。國內(nèi)外許多專家提出一系列經(jīng)典的數(shù)學(xué)與經(jīng)驗?zāi)Ｐ湍M城市內(nèi)澇過程，基本上都停留在對降雨過程的模擬。權(quán)瑞松等人研究構(gòu)建了一個簡化的城市內(nèi)澇模型（SUWM），該模型主要由城市地形模型、城市降雨徑流模型以及GIS空間分析模型構(gòu)成，根據(jù)城市特征，基于SCS模型和GIS空間分析功能的基礎(chǔ)上建立的，適用于城市內(nèi)澇災(zāi)害的預(yù)測與快速評估。

1.3 洪澇災(zāi)害風(fēng)險性研究

李軍玲等人探討了在建立指標體系賦予權(quán)重的基礎(chǔ)上結(jié)合GIS進行洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估和區(qū)劃分析，利用AHP方法和ArcGIS對各指標進行定量描述和綜合，在此基礎(chǔ)上研究了河南省洪澇災(zāi)害風(fēng)險評估。孫莉英等人，提出洪水災(zāi)害對可持續(xù)發(fā)展的長期影響指數(shù)LFIS，來定量描述洪災(zāi)危險度與可持續(xù)發(fā)展指數(shù)之間的關(guān)系，是基于洪災(zāi)危險性和可持續(xù)發(fā)展能力的綜合評價，制作LFIS評價分級圖，得出我國洪水災(zāi)害對可持續(xù)發(fā)展的長期影響指數(shù)的總體分布趨勢為北低南高，通過快速評估方法實現(xiàn)了我國2359個縣/市評價分級（2005年），可服務(wù)于可持續(xù)發(fā)展背景下的洪災(zāi)風(fēng)險管理。目前，洪災(zāi)危險性評價和可持續(xù)發(fā)展能力評價都已經(jīng)有了大量研究的積累。相關(guān)的研究主要有付意成等人對影響洪災(zāi)風(fēng)險的三個條件——致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境及承災(zāi)體的研究，借鑒研究成果，構(gòu)建洪災(zāi)生命損失函數(shù)，量化了有洪災(zāi)帶來的險程度。

2 城市防洪減災(zāi)措施

2.1 制定洪澇災(zāi)害相關(guān)的法律規(guī)范

目前我國在城市防洪問題上制定了相應(yīng)的法律、法規(guī)有《中華人民共和國防洪標準》、《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國河道管理條例》等國家法律、法規(guī)依法進行港口碼頭建設(shè)。于1998年1月1日開始實施的《中華人民共和國防洪法》，該法從防洪規(guī)劃、洪水的治理與防護、防洪區(qū)和防洪工程設(shè)施的管理、防汛抗洪及防洪的保證措施及法律責(zé)任等進行了法律規(guī)定，對城市防洪的防洪規(guī)劃及建設(shè)起到了法律上的保護作用。相關(guān)的標準主要有《防洪標準》，《防洪標準》對城市、鄉(xiāng)村、工礦企業(yè)、交通運輸、水利水電工程、動力設(shè)施、通信設(shè)施、文物古跡和旅游設(shè)施等規(guī)定了防洪標準等級，此外在防洪工程設(shè)計上還應(yīng)符合《城市防洪工程設(shè)計規(guī)范》。

2.2 工程措施與非工程措施

城市防洪工程所采取的主要措施有，修建防洪堤防、修建水庫及疏通河道等工程措施，如上海市受到臺風(fēng)、暴雨、洪水組合的危險，采取的工程措施主要有，修建千里海塘，508km的江、海堤岸，初步形成了可以防御11級臺風(fēng)加100年一遇潮位災(zāi)害的達標工程；千里江堤，黃浦江中、下游市區(qū)段208km防汛墻，通過加高加固達到了防御1000年一遇潮位的標準，建立城市地區(qū)排澇系統(tǒng)；非工程措施主要有建立防汛指揮體系，建設(shè)了以覆蓋全市的防汛信息系統(tǒng)和防汛應(yīng)急預(yù)案為支撐的各級防汛指揮體系。非工程措施還包括建立水災(zāi)應(yīng)急管理系統(tǒng)，如構(gòu)建長三角地區(qū)水災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)，系統(tǒng)由收集與管理子系統(tǒng)、應(yīng)急決策指揮子系統(tǒng)、資源與后勤保障子系統(tǒng)、災(zāi)后救助與救援評估子系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)對長三角地區(qū)的蘇、浙、滬三地建立一個區(qū)域性的水災(zāi)害應(yīng)急管理信息系統(tǒng)，打破現(xiàn)行行政體系，建立一個統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理機制，指導(dǎo)區(qū)域性的水災(zāi)害管理。

城市在防洪澇減災(zāi)過程中建設(shè)了很多工程，但在洪澇過后在工程措施與非工程措施的出現(xiàn)的常見問題有，城市河道排洪澇能力低、排洪標準低，需要通過綜合治理，提高河道的防洪排澇能力；對城市排洪設(shè)施進行加固，如存在病險狀態(tài)的水庫、堤防等。針對堤壩潰決，目前有關(guān)大壩風(fēng)險的研究在國內(nèi)外已受到重視，D.S.Bowles、王仁鐘、李雷等以及段智芳、傅瓊?cè)A等人曾進行研究潰壩給洪災(zāi)防御體系帶來的風(fēng)險性。

我國在防洪澇措施中存在的主要問題是對非防洪措施重視不夠，缺少洪澇災(zāi)害綜合治理，而日本在防洪澇災(zāi)害措施中注重結(jié)合硬措施與軟措施，硬措施即雨水與貯留設(shè)施的建設(shè)，軟設(shè)施即注重在城市土地利用規(guī)劃中重視雨水滲透設(shè)施的建設(shè)。

3 結(jié)束語

我國在城市防洪澇減災(zāi)工作中存在的主要問題是在防洪澇減災(zāi)政策與救災(zāi)方案中未能將理論研究成果轉(zhuǎn)化成具體的工程措施與非工程措施；缺少綜合防洪澇減災(zāi)救災(zāi)體系的研究，即從城市災(zāi)害的預(yù)報、救援及評估等問題制定一綜合方案；對城市現(xiàn)狀排水能力與蓄水能力缺少研究；城市排水系統(tǒng)研究較滯后，沒能將排水與防洪、雨水資源利用結(jié)合。我國城市防洪減災(zāi)工作還處于起步階段，需要在城市規(guī)劃建設(shè)工作中給予真正的重視，在城市開發(fā)中注重洪澇災(zāi)害與土地利用規(guī)劃，保護非建設(shè)用地，用于增加雨水的蓄滯洪能力，減少洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

參考文獻

[1] 毛德華， 夏軍.洞庭湖區(qū)洪澇災(zāi)害的形成機制分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報（理學(xué)版），2005（4）

[2] 黃.勇，胡雯，張愛民等.淮河流域致洪暴雨預(yù)警系統(tǒng)[J].氣象，2006（5）

[3] 劉曾美，吳俊校， 陳子燊.感潮地區(qū)暴雨和潮水位遭遇組合的澇災(zāi)風(fēng)險武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版） [J]. 2010（4）