中国城市内涝治理及海绵城市的12点建议

2016-08-04 11:25:56         来源:慧聪水工业网     浏览次数:

  5、今年的暴雨洪水态势,让我们看到了我国面临的新的洪涝威胁格局:1)对于滨河的城市(例如武汉、南京等)来说,要考虑“两碰头”,即:天上下暴雨和滨河大水遭遇,排水受阻;2)对于滨海大城市(诸如上海、杭州、福州、广州等),要考虑“三碰头”,即:天上下暴雨、三角洲河口(Estuary)上游来大水、海边恰逢天文高潮(Stormsurge),同样的排涝不畅;3)三、四线城市面临山洪和城市内涝的同时威胁(看看城市街道上呼啸奔腾的黄浊浑水就知道了)。其实,这些都是工程水文研究的内容:洪水地区组成问题。

  6、从防洪减灾非工程措施来说,防洪规划(大江大河洪水、山区山洪、城市洪涝)方案属于工程水文、城市水文、水文气象的范畴,可是中国大陆目前的工程水文人才奇缺,原因很复杂,这里不去探讨。譬如,工程水文的核心内容水文频率计算,是防洪规划(注意,不是预报!)的基本知识和主要工具,可是国内仍然停留在“一点、一线、加双眼”的水平,即:单点、单时段、P-III曲线、常规矩法目估适线;国外、特别是美国于上世纪九十年代初就全面开展对基于次序统计量的线性矩(L-moments)和地区频率分析相结合的全新的水文频率分析法的研究,即地区线性矩分析法,参数估计不偏性好、对特大值的稳健性好、频率估计值(Quantiles)的可靠性好。美国NOAA进一步开发了完整的(End-to-end)“地区线性矩暴雨频率分析法(RegionalL-momentsPrecipitationFrequencyAnalysis)”,并且完成了全美暴雨频率图集(PrecipitationFrequencyAtlases)的编制,包括5m、10m、…、60m、2h、3h、…、24h、2d、4d、…、7d、…、60d共18个设计时段,涵盖1y、2y、…、10y、…、100y、200y、500y、1000y等完整的频率估计值,供联邦、州、县三级各类工程建设(Infrastructures)和地区防洪规划使用。我的研究又进一步指出:当用年最大值抽样(AnnualMaximumSeries,AMS)分析时,常遇频率估计值偏低,例如:1年一遇应该是1.58年、2年一遇应该是2.54年,…,等等;这将对城市给排水建设造成很大影响。可是,目前国内的水文(水利)、气象、海洋、地质等等部门仍然沿用“一点一线加双眼”的过时的频率计算方法,在防洪减灾领域(譬如国家防办主导的洪水风险图编制、住建部委托中国气象局做的城市暴雨修订工作等)也是如此。海外学者涉猎这一领域研究的不多;我自2009年回国后就一直呼吁、推动改变这一局面,但是很困难,因为频率计算是工程水文的核心部分、又是水文计算中学术含量最高的内容,现行设计洪水计算规范定死了,阻力很大。直到两个礼拜前,我主持的一个历时三年的水利部行业专项研究,“水文气象分区线性矩法在防洪规划中的应用”,在北京举行的结题评审会中受到与会的国内一流频率计算专家、教授的一致推崇,获得最高的评分A,露出了一线曙光,估计这一新颖的频率估算方法有望在国内相关防洪减灾的工程设计和海绵城市建设规划设计中获得重视和推广。

  7、我写这么多是想给美华水利协会的同仁提供一点经验,为有意回国工作(长期或短期)或合作的同行借鉴,切记不要一开始就期望太高、太急。水利工程建设、防洪减灾措施具有强烈的地域特点,加上中美两国的国情、民情、管理体制、自然地理(水文、气象、气候)条件不同,有些事情不好照搬。还有一点,要明白,国内有本事有经验的学者也不少。1993年籍ASCE在SanFrancisco召开学术大会之际,前辈先进颜本奇、沈学文、范守山教授发起成立美华水利协会时,我就对颜教授说:水利工作的地域特点明显、实际经验很重要,若不了解中国国内的实际情况,海外的学者就很难发挥大的作用。

  颜教授从1981年回国访问在南京河海大学开讲“城市水文”起,就经常回国讲学交流,对国内的情况比较了解。(1980年夏,前辈周文德大教授曾访问河海大学作了PMP讲座。)

  8、针对国内山洪灾害威胁严重而山洪的准确预报难度很大,我和我的团队开发了“三张图山洪预警预报系统”,即:静态的山洪暴雨高风险区划图(科学基础图)+动态的临界河漫滩径流值图(缺水图)+动态的卫星-雷达临界降雨量图(来水图),24小时滚动提供作业预警。特别是,第一张图,已经开发出计算机可视化模块,为山洪预防开辟了一条比较科学的路子;目前,我的团队正承担国家防办山洪防治中心委托的“山洪灾害暴雨高风险区划关键技术及示范应用”课题,涵盖10省2市。

  9、针对气象灾害预防的难点,我和我的团队发挥我们水文和气象结合的优势,又开发了“山洪灾害气象风险预警平台”,上月初应邀在中国气象局气象中心作报告介绍,受到高度赞赏,目前正在筹备进一步合作的计划。

编辑:lianqi

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