武漢內澇全怪百年一遇暴雨?鍋不能這樣甩
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據媒體報道,自6月30日以來,長江中下游沿江地區及江淮、西南東部等地出現入汛以來最強降雨過程,部分地區造成嚴重洪澇災害,湖北、江西、湖南、江蘇、廣西、貴州等省份近百條河流發生超警戒水位洪水。另外,鄱陽湖出現今年首次長江江水倒灌現象。
暴雨中被淹的武漢火車站
據中國國家防總通報稱,截至7月3日統計,已有26省(區、市)1192縣遭受洪澇災害,農作物受災面積2942千公頃,受災人口3282萬人,緊急轉移148萬人,因災死亡186人、失蹤45人,倒塌房屋5.6萬間,直接經濟損失約506億元。
在湖北武漢,從6月30日20:00開始至7月6日10時,武漢國家基本氣象站記錄已累計降雨560.5毫米,突破武漢自有氣象記錄以來周持續性降水量最大值,而雨還在一直下。暴雨導致多處路段被淹,多個地鐵口因爲進水而封閉。
這次洪澇災害被形容爲“百年一遇”。近年來,“百年一遇”頻繁見諸報端,幾乎每年都會出現,有網友調侃稱,“昨天我碰上這輩子第8次百年一遇的暴雨”。爲什麼百年一遇的災害,對大家而言,卻是家常便飯了?
航拍武漢全城內澇,交通癱瘓
連續兩年“百年一遇”,太正常了
百年一遇,表面的意思是100年纔會發生一次的事件。但事實上,在水文學中,“百年一遇”絕非這個意思,正確的理解應該是“任意一年內都有1%發生概率的事情”。
據網友舒樂樂的考證,“百年一遇”是中文翻譯後將外文詞義扭曲加重的例子。美國從20世紀60年代開始使用100-year event這種概念用於風險評估,目的是評價“在百分之一概率事件下,工程項目的可靠性”。100-year event作爲一個計算參數,專業上叫重現期,更合理的翻譯應該是“1%的概率事件”。但當它翻譯成中文“百年一遇”時,就極易引起誤解。
水文學上根據降水量、洪峯流量等觀測調查資料,按其出現的稀有程度來衡量這一水文現象的大小和等級。比如洪水頻率常以百分比表示,洪水頻率越小,表示某一量級以上的洪水出現的機會越少。洪水頻率爲1%,則爲百年一遇洪水。
用概率知識計算可知,雖然一年中發生“百年一遇”的事件概率是1%,但在一百年內,這個事件至少發生一次的概率將會上升到63%。而在任何十年裏,發生“百年一遇”事件的概率都將大於9.5%。可這些發生的事情卻都可以被稱爲“百年一遇”。所以說,“百年一遇”事件發生次數還是比較頻繁的。
既然每年發生洪水的概率是獨立的,那麼,連續兩年出現“百年一遇”也是很正常的,連續一百年出現“百年一遇”在理論上也是可能的。
還有,“百年一遇”是可能變化的。因爲這個概率是依據已有的觀測數據。比如說,根據已有的觀測數據,一個城市每小時10mm的降水量是百年一遇的。但是如果連續多年都出現這樣的降水量,那麼統計數據就要更新了。每小時10mm的降水量可能就是“十年一遇”了。
此外,不同地區發生“百年一遇”事件的概率是互相獨立的。也就是說,北京發生一件“百年不遇”的事件的同時,上海可能在發生另一件“百年一遇”的事件。因此,在新聞報道中,常常看到“百年一遇”的字眼,很多時候不是有人在誇張或撒謊,而是真的如此。
這次暴雨持續的罪魁禍首被認爲是厄爾尼諾。厄爾尼諾是一種發生在熱帶海洋中的異常現象,其顯著特徵是赤道太平洋東部和中部海域海水出現顯著增溫。當赤道太平洋中東部海區的海水錶面溫度比常年同期偏高0.5℃,並持續3個月以上,就進入了“厄爾尼諾狀態”;持續6個月以上,則確認爲一次“厄爾尼諾事件”。發生厄爾尼諾事件時,由於熱帶海洋溫度偏高,通過海洋和大氣相互作用就會改變正常的大氣環流,從而導致全球氣候異常。
這次始自於2014年9月,結束於2016年5月的厄爾尼諾事件,生命史時長、累計強度、峯值強度三個指標都達到了歷史最高,是20世紀以來最強的厄爾尼諾事件,稱爲百年一遇一點都不過分。
此前的百年,能被稱爲超強厄爾尼諾事件的,也僅有兩次,一次在1982-1983年,一次是在1997-1998年,都持續了1年左右,而這次持續了21個月。
武漢理工大學馬房山校區東院十三棟學生寢室,截至目前水位已到淹到椅子。學生在水中堅持起牀複習機械原理,準備明天上午的考試。
暴雨的禍首厄爾尼諾,還真是百年一遇
此次厄爾尼諾事件,已經給全球帶來明顯影響。2014、2015年,全球溫度地表溫度連創新高,2016年1月,北極氣溫有記錄以來第二次在冬季上升到了零攝氏度以上。南非、巴西等地持續乾旱,印尼、菲律賓、澳大利亞等頻發森林大火,印度半島、拉美多地出現了暴雨洪澇。
對中國而言,厄爾尼諾事件發生當年,北方地區冬季易出現暖冬,第二年夏季長江流域和江南地區易出現洪澇,夏季東北地區易出現低溫。再加上南海夏季風在5月下旬爆發,從而使全國降水更強。
至少在今年年初,國家氣候中心就預測到,今年夏天,南方尤其是長江中下游降水可能偏多,易出現洪澇。今年入汛以來,南方地區強降水過程頻繁,降水量多、強度強。長江流域平均降水量和平均暴雨日數均爲1961年以來歷史同期最多;松花江流域降水量爲歷史同期第二多,遼河流域平均降水量爲歷史同期第五多,而且以上兩個流域的平均暴雨日數均爲1961年以來歷史同期第二多。
7月5日,湖南益陽市赫山區泉交河鎮,水電已斷,街道已成一片汪洋
武漢內澇全怪百年一遇的暴雨?這鍋不能這樣甩
幾乎“逢雨必澇”的武漢,此次被淹,其最主要也最直接的原因就是上文提到的,厄爾尼諾事件過後的強降雨。其背後是近些年來的氣候變化,全球各地不斷出現極端氣候氣象事件。近20年來,中國南部地區受極端氣候事件影響屢次爆發洪澇災害,並且頻次有明顯增強的趨勢。
但是除了天災,此次內澇的武漢,更是人禍的一部分。內澇可以說是中國快速城鎮化過程中,長期“先地上後地下”的城市建設模式帶來的惡果。
城市規模的擴大,人口的涌入,使城市中的溫度要高於周圍,形成“熱島效應”,氣流上升易產生較爲強烈的降雨過程,增強了城市降雨的頻次和強度;大規模不科學的城市開發建設,使原本具有自然蓄水調洪錯峯功能的窪地、山塘、湖泊、水庫等被人爲地填築破壞或填爲它用,降低了雨水的調蓄分流功能。
以 “百湖之市”著稱的武漢,近幾十年來的城市開發、違法填湖導致城市水系和湖泊面積不斷萎縮,致使城市雨水的自然吸收和調蓄系統能力減弱和喪失。1950年代湖泊面積達1581平方公里,城中湖有127個,80年代已經縮減爲874平方公里。近30年來,又減少了228.9平方公里,城中湖也縮減爲30多個。與之相對應的,武漢市城市建設區總面積則逐年增加,從2006年的455平方公里增加到2011年的507平方公里,5年間面積增長了11.53%。
過去,土壤和水塘能夠儲存大量的水,而現在,隨着城市建設“大幹快上”,大量綠地、溼地、水塘消失了,城市“硬底化”情況越來越嚴重,以致一到下雨,雨水難以自排,90%要靠排水管網才能排走。而武漢的排水系統顯然無法擔此重任。
2014年,新修訂的《室外排水設計規範》規定,城市一般地區排水設施的設計暴雨重現期爲1-3年,重要地區爲3-5年,特別重要地區才爲10年。但是事實上,中國大多數城市,即使像深圳這樣年輕的城市在建設時,都採用了蘇聯的模式,由於蘇聯降雨較少,排水管道標準較低。大部分的城市普遍採取標準的下限,也即是一年一遇。作爲比較,發達國家和地區城市排水管網標準較高,美國的排水標準爲居住區2-15年,一般取10年,商業和高價值區域爲10-100年,而英國則爲30年。
武漢有些管網甚至是清朝年間修建的,排疏能力退化嚴重。武漢市水務部門曾表示,日降雨量或小時降雨量超出“一年一遇”標準的情況,在武漢每年平均要發生7—8次。
三年前,武漢水務局通過了《武漢市中心城區排水設施建設三年攻堅行動計劃》,投資130億元,改造、完善市內排水系統,信心十足號稱三年後武漢將告別“看海”。當時的媒體宣稱,“三年攻堅計劃完成後,將能抵禦200毫米/24小時、50毫米/1小時的特大暴雨。這樣的雨量在武漢歷史上平均10年纔會出現一次”,“一天下15個東湖也不怕”。
這次武漢的內澇,不能說這130億打了水漂,事實上武漢大學一帶漬水情況就沒那麼嚴重。但是,就算百億排水工程完全落實,也只能應付“十年一遇”的洪水災情,用這樣的計劃和標準來對付厄爾尼諾事件後一場真正的“百年一遇”的災難,實在太“吃力”了。
圖爲1998年抗洪搶險的軍人。同這次降雨一樣,1998年的洪災也是受厄爾尼諾事件影響。但與1998年不同的是,今年雨帶位置南北擺動大,暴雨過程的最長持續時間不如1998年同期。
一次次的“百年一遇”,不能解釋城市的懶政
如何應對氣候變化導致的極端天氣頻現的情況,是所有城市的管理者需要重視起來的問題。在排水系統的建設上,國內外很多城市都有着借鑑的意義。
經常被水淹的日本琦玉縣,2006年完成了深入地下50米的排水系統,堪稱世界最先進的排水系統,集中蓄水後再以每秒200噸的速度排入到附近的江戶川。該系統可以防止颱風季節因爲暴雨而可能出現的洪災,守衛日本東京地區避免受水災侵襲。此外,在橫穿東京市中心的地下隧道也很多,這些地下隧道可以容納54萬噸的水量,東京像這樣的地下排水系統總共有23個,遇到暴雨侵襲時完全能完成正常機能。
巴黎的排水系統均處在地面以下50米,前後花了126年的時間才修建完成,總長2347公里,相當於巴黎到伊斯但布爾的距離。按溝道大小可分爲小下水道、中下水道和排水渠三種;每天有120億立方米的水經此排出。巴黎下水道像河一樣可以行船,晝夜燈火通明,每年有10萬遊客前來參觀,下水道博物館已成爲著名的遊覽景點。
即使是老祖宗留下的排水系統,也比現在絕大多數城市的厲害。江西省的第二大城市贛州在宋代就建立起了一套先進的排水系統——福壽溝。宋朝之前,贛州城也常年飽受水患。北宋熙寧年間,一個叫劉彝的官員規劃並修建了贛州城區的街道,同時根據街道佈局和地形特點,採取分區排水的原則,建成了兩個排水乾道系統。福壽溝採用自然流向的辦法,使城市的雨水、污水自然排入江中,水窗溝道的坡度爲4.25%,是正常下水道採用坡度的4倍。這樣確保能形成強大的水流,足以帶走泥沙,排入江中。這一套排水系統至今仍在使用,保證了贛州的“千年不澇”。在周圍的廣州、南寧、南昌等諸多城市慘遭水浸時,贛州仍然安然無恙。
上文提到,由於氣候變化,以前“百年一遇”的災害越來越常見了,關於“百年一遇”的標準肯定需要修改了。但是很多城市在建設過程中,侷限於眼前的利益,只注重地上而輕視地下,無視排水管網存在的各種問題,每當遇到災害,都用“百年一遇”的藉口搪塞民衆,遲早有一天這個鍋是甩不掉的。
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