引言
近年来,鄢陵地区极端天气事件频发,特别是降雨强度的持续增强,给城市防汛系统带来了前所未有的压力。随着全球气候变化的加剧,极端降雨事件呈现出频率增加、强度增大、持续时间延长的趋势,这对鄢陵这样的城市地区构成了严峻挑战。城市内涝、交通瘫痪、基础设施损坏等问题日益突出,不仅影响市民的正常生活,还可能造成重大的经济损失和人员伤亡。在这一背景下,加强城市防汛基础设施建设,提高城市应对极端天气事件的能力,已成为鄢陵城市发展的当务之急。
气候变化与极端降雨的关系
全球气候变化是导致极端降雨事件增加的根本原因。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告,随着全球平均温度的上升,大气中水汽含量增加,这直接导致了极端降雨事件的频率和强度增加。具体来说,气温每上升1℃,大气持水能力约增加7%,这意味着在相同条件下,降雨强度可能增加7%左右。
在中国,气候变化的影响已经十分明显。国家气候中心的数据显示,近60年来,中国极端降水事件呈现出明显的增加趋势,特别是在东部和南部地区。这种变化不仅体现在年降水总量的增加上,更重要的是体现在短时强降水事件的频率增加上。例如,24小时降水量超过50毫米的暴雨日数在全国范围内普遍增加,部分地区增幅甚至达到20%以上。
气候变化还导致了降水模式的改变,传统的雨季和旱季界限变得模糊,非传统雨季的强降雨事件增多,这给城市防汛工作带来了更大的不确定性。此外,气候变化还可能导致台风路径和强度的变化,进一步加剧沿海地区的降雨风险。
鄢陵地区降雨特点与变化趋势
鄢陵位于河南省中部,属于温带季风气候区,历史上降水分布较为均匀。然而,近年来,鄢陵地区的降雨模式发生了显著变化。根据当地气象部门的数据,过去十年间,鄢陵地区的年降水量呈现出波动增加的趋势,特别是极端降雨事件的频率明显上升。
具体数据显示,2010年至2020年间,鄢陵地区日降水量超过100毫米的大暴雨事件增加了约35%,而小时降水量超过50毫米的短时强降雨事件增加了近50%。2021年7月,鄢陵地区遭遇了有气象记录以来最强的降雨过程,24小时降水量达到历史极值,导致严重的城市内涝和基础设施损毁。
除了降雨强度的增加,鄢陵地区的降雨季节分布也发生了变化。传统上,鄢陵地区的降雨主要集中在6-8月的汛期,但近年来,非汛期的极端降雨事件明显增多,例如春季和秋季也出现了多次强降雨过程,这给城市防汛工作带来了更大的挑战。
气象专家预测,随着全球气候变化的持续,未来鄢陵地区的极端降雨事件可能会进一步增加,降雨强度可能继续增强,这对城市防汛系统提出了更高的要求。
当前城市防汛系统面临的挑战
面对日益增强的极端降雨事件,鄢陵市现有的城市防汛系统面临着多重挑战:
首先,排水系统的设计标准偏低。鄢陵市大部分地区的排水系统是按照过去较低的降雨重现期(如1-3年一遇)设计的,难以应对当前频发的极端降雨事件。当降雨强度超过排水系统的设计能力时,城市内涝不可避免。
其次,城市硬化面积增加,自然调蓄能力下降。随着城市化进程的加快,鄢陵市的硬化地面面积不断增加,绿地、水体等自然调蓄空间减少,雨水下渗能力降低,地表径流增加,加剧了城市内涝的风险。
第三,防汛设施老化,维护不足。部分排水管道、泵站等防汛设施已使用多年,存在老化、损坏等问题,且维护保养不足,导致在极端降雨事件中无法发挥应有的作用。
第四,应急管理体系不完善。面对突发的极端降雨事件,预警、疏散、救援等应急响应机制尚不健全,各部门之间的协调配合也有待加强,影响了防汛救灾的效率和效果。
第五,公众防汛意识不足。部分市民对极端降雨的风险认识不足,缺乏必要的防汛知识和自救能力,在灾害发生时容易造成不必要的伤亡。
基础设施建设现状与不足
目前,鄢陵市的防汛基础设施建设相对滞后,难以满足应对极端降雨事件的需要。具体表现在以下几个方面:
排水管网系统方面,鄢陵市的排水管网覆盖率约为85%,但其中大部分管道管径偏小,且存在老化、堵塞等问题。特别是在老城区,排水系统建设年代久远,设计标准低,改造难度大,成为城市内涝的重灾区。
泵站设施方面,鄴陵市现有雨水泵站20余座,总抽排能力约为500立方米/秒,但在极端降雨情况下,这一能力明显不足。部分泵站设备老化,运行效率低下,且分布不均,无法有效覆盖全市重点区域。
调蓄设施方面,鄢陵市的雨水调蓄设施严重不足。现有的调蓄设施主要包括几处小型湖泊和人工湿地,总调蓄能力有限。相比国内外先进城市,鄢陵在地下蓄水池、屋顶蓄水、下沉式绿地等方面的建设明显滞后。
监测预警系统方面,鄢陵市已建立了一定的水文气象监测网络,但监测点密度不足,覆盖范围有限,且预警信息的发布渠道和时效性有待提高。特别是在城市低洼地区,缺乏实时监测和预警设施。
智慧防汛建设方面,鄢陵市刚刚起步,尚未形成完整的智慧防汛体系。在数据采集、分析、决策支持等方面的信息化水平较低,影响了防汛工作的科学性和精准性。
国内外先进防汛经验借鉴
面对极端降雨事件的挑战,国内外许多城市已经探索出了一些有效的防汛经验,值得鄢陵市借鉴:
在国际上,荷兰的”水广场”理念颇具特色。阿姆斯特丹等城市将广场、停车场等公共空间设计成可临时蓄水的场所,在暴雨时可以收集雨水,减轻排水系统压力,雨后再将蓄水慢慢排出或利用。这种”与水共生”的理念,既解决了内涝问题,又创造了独特的城市景观。
日本的”地下神殿”——首都圈外郭放水路是世界上规模最大的地下排水系统,全长6.3公里,包含5个巨大的混凝土立坑和一座深达63.4米的调压水槽,可以在暴雨时有效收集和排放多余的雨水,有效防止了城市内涝。
新加坡的”活性、美丽、洁净水源计划”(ABC Waters Programme)将排水系统与城市景观、休闲娱乐功能相结合,通过建设生态沟渠、雨水花园、绿色屋顶等设施,不仅提高了城市的排水能力,还美化了城市环境,提升了居民的生活质量。
在国内,深圳的”海绵城市”建设也取得了显著成效。通过建设下沉式绿地、透水铺装、雨水花园等设施,大幅提高了城市的雨水渗透和调蓄能力。2018年,深圳遭遇超强台风”山竹”袭击,但已建成海绵城市的区域内涝情况明显减轻。
上海的苏州河深隧工程是另一项大型防汛工程,通过在地下建设深层隧道,可以储存大量雨水,有效缓解市中心区域的排水压力。该工程建成后,上海中心城区的排水标准将从目前的1年一遇提高到5年一遇。
北京则通过建设”西郊雨洪调蓄工程”等大型调蓄设施,结合城市河湖水系的整治,形成了较为完善的城市防洪排涝体系,有效提高了城市应对极端降雨的能力。
加强基础设施建设的建议
针对鄢陵市当前防汛基础设施的不足和未来极端降雨事件的挑战,提出以下基础设施建设建议:
1. 升级改造排水管网系统
(1)提高设计标准:将新建排水系统的设计标准从目前的1-3年一遇提高到5-10年一遇,重要区域甚至可考虑20年一遇的标准。
(2)扩大管径:对现有排水管网进行全面评估,对管径偏小的管道进行更换或扩容,特别是在城市低洼地区和易涝点。
(3)分流制改造:逐步将合流制排水系统改造为分流制系统,实现雨污分流,提高排水效率。
(4)管网维护:建立定期清淤、检测和维护制度,确保排水管网畅通。可采用CCTV管道检测机器人等先进技术,提高检测效率和准确性。
2. 增强泵站抽排能力
(1)新建泵站:在城市低洼地区和排水系统末端新建一批雨水泵站,提高抽排能力。
(2)升级改造:对现有老化泵站进行设备升级和技术改造,提高运行效率和可靠性。
(3)应急备用:为重要泵站配备应急发电设备,确保在停电情况下仍能正常运行。
(4)智能控制:引入智能控制系统,根据降雨情况和管网水位自动调节泵站运行,提高运行效率。
3. 建设多元化调蓄设施
(1)地下调蓄池:在城市广场、公园等公共空间下方建设地下调蓄池,临时储存暴雨期间的雨水。
(2)雨水花园:在社区、学校等区域建设雨水花园,通过植被和土壤的自然过滤和渗透能力,减少地表径流。
(3)绿色屋顶:鼓励和推广绿色屋顶建设,通过屋顶绿化增加雨水滞留和蒸发。
(4)透水铺装:在人行道、停车场等区域采用透水铺装材料,增加雨水下渗。
(5)下沉式绿地:将部分绿地设计为下沉式,在暴雨时可以临时蓄水,减轻排水系统压力。
4. 完善监测预警系统
(1)增加监测点:在城市低洼地区、主要排水管网节点、河道等重点区域增设水位、雨量监测点,提高监测密度。
(2)实时监测:建立实时监测系统,实现对降雨、水位、流速等参数的实时监控。
(3)预警发布:建立多渠道、多层次的预警信息发布系统,确保预警信息能够及时、准确地传达给相关部门和市民。
(4)风险评估:开展城市内涝风险评估,绘制内涝风险图,为防汛决策提供科学依据。
5. 推进智慧防汛建设
(1)数据平台:建立统一的防汛数据平台,整合气象、水文、市政等多部门数据,实现信息共享。
(2)模型预测:开发城市降雨径流模型和内涝预测模型,实现对不同降雨情景下的内涝情况预测。
(3)决策支持:建立防汛决策支持系统,为防汛指挥提供科学依据和技术支持。
(4)智能调度:基于实时监测和预测结果,实现对排水设施、泵站等的智能调度,提高防汛效率。
6. 加强城市水系综合治理
(1)河道整治:对城市河道进行清淤疏浚,拓宽河道断面,提高行洪能力。
(2)生态修复:对河道进行生态修复,恢复河道的自然形态和生态功能,提高河道的调蓄能力。
(3)水系连通:打通城市水系,实现水系之间的互联互通,提高水系的整体调蓄能力。
(4)滨水空间:结合河道整治,建设滨水休闲空间,提高城市的宜居性。
综合应对策略
除了加强基础设施建设外,应对极端降雨事件还需要采取综合策略:
1. 完善法规政策体系
(1)制定《城市防汛条例》,明确各部门职责,规范防汛行为。
(2)将防汛要求纳入城市规划和建设标准,从源头上防范内涝风险。
(3)建立健全防汛投入保障机制,确保防汛设施建设和维护的资金来源。
(4)制定鼓励雨水利用和绿色基础设施建设的政策措施,引导社会力量参与防汛建设。
2. 加强应急管理能力
(1)完善应急预案:针对不同等级的降雨事件,制定详细的应急预案,明确各部门职责和应对措施。
(2)开展应急演练:定期组织防汛应急演练,提高各部门的协调配合能力和应急处置能力。
(3)建立应急队伍:组建专业防汛应急队伍,配备必要的设备和物资,提高应急处置能力。
(4)加强部门协调:建立跨部门协调机制,确保在极端降雨事件中各部门能够高效协作。
3. 提高公众参与度
(1)加强宣传教育:通过多种渠道开展防汛知识宣传,提高公众的防汛意识和自救能力。
(2)鼓励社区参与:引导社区参与防汛设施建设和维护,形成全民参与的良好氛围。
(3)建立志愿者队伍:组建防汛志愿者队伍,在极端降雨事件中协助开展防汛救灾工作。
(4)公众监督:鼓励公众参与防汛设施建设和维护的监督,提高防汛工作的透明度和有效性。
4. 推进区域协同防汛
(1)区域协调:与周边地区建立防汛协调机制,实现信息共享和联合应对。
(2)流域统筹:从流域角度统筹防汛工作,协调上下游、左右岸的防汛行动。
(3)技术交流:与国内外先进城市开展技术交流和合作,学习先进经验。
(4)科研合作:加强与科研院所的合作,开展防汛技术研究,提高防汛科技水平。
结论
鄢陵地区极端天气降雨强度的持续增强,是气候变化背景下的必然趋势,对城市防汛系统构成了严峻挑战。面对这一挑战,加强防汛基础设施建设是当务之急。通过升级改造排水管网系统、增强泵站抽排能力、建设多元化调蓄设施、完善监测预警系统、推进智慧防汛建设和加强城市水系综合治理,可以显著提高城市应对极端降雨事件的能力。
然而,仅仅依靠基础设施建设是不够的,还需要完善法规政策体系、加强应急管理能力、提高公众参与度和推进区域协同防汛,形成综合应对策略。只有多管齐下,才能有效应对未来更多极端天气事件的挑战,保障城市安全和可持续发展。
鄢陵市应当未雨绸缪,从长远角度规划城市防汛工作,将防汛基础设施建设纳入城市总体规划,加大投入力度,确保城市在面对极端降雨事件时具备足够的抵御能力。同时,应当积极适应气候变化,转变城市发展理念,从”与水对抗”向”与水共生”转变,建设更加韧性、可持续的城市。
在全球气候变化的背景下,极端降雨事件的增加已成为新常态。鄢陵市必须认识到这一趋势的严重性和紧迫性,采取果断行动,加强防汛基础设施建设,提高城市应对极端天气事件的能力,为城市的可持续发展和居民的安全生活提供坚实保障。