中国城市内涝治理及海绵城市的12点建议
10、针对海绵城市建设专业队伍普遍缺乏城市水文和工程水文的现状,应住建部城建司有关领导的要求,我正在着手筹划如何在海绵城市建设的规划基础工作中加强城市水文的知识,侧重城市降雨-径流情势知识和城市设计暴雨的工作。我在各种大小会议或研讨会上,一直坚持我的观点:LID只是一种源头处理改善水质的理念,内涵有限,海绵城市建设高于LID;海绵城市建设是解决中国特有的“水多、水少、水脏和雨中看海”的现状,应该多学科、多部门协同努力,下水管网设计、城市排涝设计、城市防洪规划等三方面统筹做好顶层设计,不能“铁路警察,各管一段”。并且指出,在排水管网设计中,不应采取简单的经验排序方法、而应该采用年最大值抽样的频率计算;同时指出,前两年在全国各有关省市开展的城市暴雨公式修订的成果是不可靠、无法实用,因为其修订所依据的理论基础和技术是过时的、不可靠的。再有,在城市排水管网设计中,由于没有类似水库库容调节,实质上起不了多少削峰作用,所以应该采用洪峰流量控制、而不是采用目前使用的年径流总量控制。
11、最后,我想告诉各位海外同仁的是,在国内开展研究工作最大的困难是资料问题:资料收集、处理、质量控制(DataQC),非常、非常之困难,请大家要有思想准备。
12、鉴于今年严峻的洪涝灾害,我认为目前国内有关部门应该考虑开展以下的应对防洪减灾的基础研究工作(不限于此):
1)下大决心、大力气,统合水文局和气象局的雨量资料,应用“地区线性矩方法”(即,多点、多时段、多线型、线性矩+准则适线)编制全国暴雨频率图集,涵盖完整的设计时段和从1年一遇到千年一遇的设计频率,提供统一的、国家级别的时-空全覆盖的暴雨设计频率平台,供各行各业(水利、防汛、气象、城建、海洋、地质等)进行工程建设设计标准和地区防洪规划使用。这是一项科学含量高、认真细致的基础工作,也将是中国第一部全国范围的、比较完整的暴雨频率图集,其成果可以稳定二、三十年使用;也将是造福子孙的一件大事。(请注意区别客观、科学的“设计标准”与因保护对象而人为设定的“设防标准”)
2)编制覆盖全国的暴雨高风险区划图集,涵盖各种设计时段和设计频率,分为山区的“山洪灾害暴雨高风险区划图集”和城市的“城市洪涝灾害暴雨高风险图集”,提供可视化应用平台,–主要作用是预防。
3)编制全国重点地区的山洪灾害气象风险预警平台和城市洪涝灾害气象风险预警平台,–主要用作汛期的作业预警预报。
4)重新编制全国的可能最大降水(PMP)图集,为重大水利工程、核电工程以及重要城市的防洪设计、规划提供科学的依据。以下几个数字可以看出科学的防洪设计标准(包括频率计算和PMP估算)的重要性:1991年以来,我国在水库漫坝失事的事件中,因超标洪水引起的占63%;我国目前的病险水库约占44%;世界发达国家的核电占有率是70%,而我国目前只有4%左右,可以预见我国将会大力发展核电工程。我国香港特区政府在这方面做得比较好,我应特区政府土木工程署的委托已经完成24-hr的香港PMP估算研究,目前又在承担香港4-hr的PMP估算研究。PMP估算主要有四种方法:水汽放大、暴雨移置、时-面-深(DAD)曲线、统计估算;其中最普遍的是暴雨移置法,核心是山区暴雨分割技术,香港土木工程署指定必须采用我于1988年开发的“分时段地形增强因子法(SDOIF)”(WMONo-1045,Geneva,2009)进行东亚地区的暴雨移置。因此,我和我的团队对于编制全国的概化的PMP图集还是很有信心。
几十年来,我国的防洪减灾工作取得了举世瞩目的成就,单就保护生命来说,1956年的长江大洪水夺去了3.3万人的性命,1998年的全国大洪水因灾死亡3000多人,今年以来的全国洪水灾害造成300人失去生命(根据我个人关注洪灾的初步统计,不一定准确),成绩显著。但是,挑战形势很严峻。我个人认为,以上这几件大事的完成,将为我国的防洪减灾局面带来新的面貌,变被动为主动,从手工作业水平提高到工业化水平。
编辑:lianqi