郑州暴雨引发深思:如何应对城市洪涝灾害?
2021-07-27
时政要闻:
17日以来,华北、黄淮西部、江南中北部、西南东南部及湖北东部、内蒙古东北部、黑龙江西北部等地降了大到暴雨,其中河南中部北部、河北南部、山西南部等地部分地区降了暴雨到大暴雨,局部降了特大暴雨,累积最大点雨量河南郑州尖岗884毫米。全国14个省份的46条河流发生超警以上洪水,最大超警幅度0.01至2.50米,其中有7条超保证,4条超历史。
17日8时至21日6时,河南省累积面平均降雨量108毫米,其中郑州345毫米,最大点雨量尖岗884毫米;焦作218毫米,最大点雨量焦作气象站314毫米;新乡211毫米,最大点雨量延津气象站324毫米;平顶山180毫米,最大点雨量鲁山中汤363毫米。受强降雨影响,河南省黄河中游支流伊河,淮河中游沙颍河上游支流贾鲁河,海河南系漳卫南运河支流大沙河、共产主义渠、卫河等河流发生超警洪水,其中贾鲁河发生超历史洪水。7月21日7时,贾鲁河中牟水文站水位涨至79.40米,超过历史最高水位1.71米,相应流量600立方米每秒,水位、流量均列1960年有资料以来第1位;大沙河、共产主义渠、卫河超警0.22米至0.96米。
20日出险的郑州常庄水库,13处管涌已处置,险情得到有效控制,21日7时库水位128.67米,较最高时下降2.64米。郑州二七区金水河上郭家嘴水库(小(1)型)下游坝坡大范围冲刷垮塌,但未发生决口溃坝。目前坝顶已基本不过流,当地正在继续扩挖临时泄流通道,降低水库水位。
引发深思
新世纪以来,我国人口城镇化率从2000年的36.1%提升到2020年的63.9%,城镇人口从4.59亿增长到9.02亿人;与此同时,城镇建成区面积从2.24万km2扩展到6.03万km2。规模空前的城镇化进程对我国防洪抗旱形势产生了全局性的深远影响。
一方面,城市不透水面积增加,径流系数显著增大,在同样的暴雨情况下,将产生更多的径流。而城市排水系统有限的排水能力,及在城市建设中建筑垃圾经常堵塞管网等问题,也使内涝成为城市在发展过程中无法避免的问题之一。另一方面,城市面积扩张,新增市区过去一般为农业用地,防洪排涝标准较低,而洪涝风险较大;以往城外的行洪河道可能变成了市内的排水渠沟,加重了防洪负担。另外,当出现外河高洪水位或高潮位时,会对市区内河道和排水系统的排水造成顶托,进一步加剧城市内涝。
城市洪涝预测模型
对于城市型水灾害,尤其当暴雨洪涝达到超标准的规模,完全依靠工程措施来控制是很难的。客观地说,郑州这样极端暴雨的灾难规模,远超出了防洪排涝工程的调控能力,是对应急响应体系与能力的实地检验,也对韧性城市的建设提出了更高要求。因此,江苏智慧水务研究院提出来城市洪涝预测模型,在采用传统的工程措施减少城市洪涝风险的同时,利用水文、水动力学模型及GIS技术增强对城市洪涝风险变化的预测能力,对提高防汛预警决策科学化水平和减少城市洪涝灾害损失具有重要的意义。
模型经验来自于:河海大学基于水动力原理模型 、德国弗劳恩霍夫虚拟水库模型、荷兰三角洲河网-管网模型、中国水科院基于swmm模型