本刊記者 龔海瑩
新一代暴雨強度公式為合理的城市排水設(shè)施帶來了理論依據(jù),從而有了實現(xiàn)預(yù)防城市水災(zāi)害的可能性。
夏季來了,暴雨也來了。一場瓢潑大雨,然后全城四處水浸——幾乎在北京、武漢、廣州等全國許多城市每年都會上演這出情景劇,因為暴雨積水帶來的經(jīng)濟損失,甚至生命威脅,讓城市居民對暴雨季節(jié)心生憂慮。
經(jīng)歷了一次又一次的暴雨考驗,全國各城市的排水體系依然漏洞百出。杭州市規(guī)劃局教授級高工程師邵堯明指出,造成這種內(nèi)澇“水浸街”現(xiàn)象的重要原因之一,就是城市雨水排水規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低、短歷時高強度的暴雨無法及時排除。那么,一座城市某個區(qū)域要布置多少雨水口,埋多粗的排水管才算合理?邵堯明給出的答案是,這得由新一代暴雨強度公式說了算。
何為暴雨強度公式?邵堯明告訴本刊記者,暴雨公式就是用來計算降水量的公式。一座城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)首先必須分析當(dāng)?shù)氐乃那闆r,就是暴雨強度公式的分析工作,公式的準(zhǔn)確性是確定雨水工程設(shè)計規(guī)模的重要依據(jù),直接關(guān)系到城市雨水排水設(shè)施建設(shè)的投資合理性和運行的安全性。
據(jù)了解,目前我國采用的城市暴雨強度公式大多是上世紀(jì)80年代初期編制的,當(dāng)時僅涵蓋幾十座城市,雖然這些公式在當(dāng)時為我國城市化建設(shè)發(fā)揮了重要作用,但現(xiàn)已突顯出精度低、誤差大,不能全面真實反映降水變化規(guī)律等諸多問題。目前我國的《室外排水設(shè)計規(guī)范》就是根據(jù)傳統(tǒng)暴雨強度公式制定的,已大大落后于城市發(fā)展現(xiàn)狀的要求。同時,在我國其他大部分城市甚至沒有暴雨強度公式,其城市排水規(guī)劃設(shè)計并未將暴雨強度作為考慮因素。
邵堯明告訴記者,1995年,在寧波余姚市參與制定模具城的規(guī)劃中,他第一次接觸到暴雨強度公式的研究工作,感覺這個工作與老百姓生活聯(lián)系十分緊密,便堅持了下來。余姚規(guī)劃局領(lǐng)導(dǎo)也很支持他的研究工作。當(dāng)時,由于杭州城市化進程的快速推進,規(guī)劃面積已達到3068平方公里,地跨南北兩個熱量帶,氣候有明顯的地帶性差異,地形也更加復(fù)雜,城市水文特性也發(fā)生了顯著變化,暴雨強度的梯度變化大,傳統(tǒng)公式在準(zhǔn)確性、適用性等方面存在不足。從1995年開始,身處余姚市的邵堯明便開始對杭州市進行暴雨強度公式的研究。在水文、氣象等部門的支持下,邵堯明2000年完成了浙江各城市暴雨強度公式的研究工作,并于2005年建立了杭州市暴雨強度信息管理系統(tǒng)。
事實上,邵堯明所研究的是一種暴雨強度公式的計算方法,每個地方將自己歷年的降水資料等數(shù)據(jù)整理、計算后,就會得出一個符合當(dāng)?shù)亟涤昵闆r的暴雨強度公式。每個公式的形式是相同的,只是參數(shù)不同。可以說,新一代暴雨強度公式為合理設(shè)置城市排水設(shè)施帶來了理論依據(jù),從而有了實現(xiàn)預(yù)防城市水災(zāi)害的可能性。
2007年,建設(shè)部下達了“我國現(xiàn)行規(guī)范中暴雨強度公式設(shè)計計算技術(shù)研究”的重要課題,邵堯明收集篩選了中國31個省份606座城市的雨量資料,建立了符合當(dāng)?shù)貙嶋H的606座城市的新一代暴雨強度公式。2008年,國家建設(shè)部發(fā)函,要求該技術(shù)在全國驗證推廣。
邵堯明曾經(jīng)這樣設(shè)想,氣象部門預(yù)告將有臺風(fēng)暴雨來襲,我們只要在杭州地圖上的研究區(qū)域任意點一下,就能知道該處所能承受的最大設(shè)計暴雨強度;輸入預(yù)計雨量值,屏幕中就會出現(xiàn)不同顏色顯示出水淹范圍,而用鼠標(biāo)右鍵點到杭州八區(qū)圖中任何一個位置,就能知道這個地方可能的積水深度。這樣,管理部門就可以從容應(yīng)對各種突發(fā)狀況了。
但到目前為止,必須面對的一個現(xiàn)實是,全國已能推導(dǎo)得出暴雨強度數(shù)據(jù)組的僅有幾十座城市。2004年2月,建設(shè)部再次提出傳統(tǒng)暴雨公式已不能適應(yīng)工程建設(shè)和設(shè)計工作的需要,亟需修改、補充和調(diào)整,通過修編,入編《給水排水設(shè)計手冊》的只有上海、濟南,浙江、福建省補充復(fù)核修編了70余座城鎮(zhèn)的暴雨強度公式,這還遠不能滿足當(dāng)前廣大地區(qū),特別是農(nóng)村或城市邊緣地區(qū)的生產(chǎn)生活需要。
值得邵堯明欣慰的是,2008年4月18日,浙江省建設(shè)廳發(fā)文公布全省各城市暴雨強度公式,在全省推廣。公式正式刊布后,杭州市建委明確要求在杭州市范圍內(nèi)的工程項目均采用新編暴雨強度公式,并將重現(xiàn)期由1年提高至2年一遇。在杭州東湖快速路、秋濤快速路等一大批市政工程規(guī)劃設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)新公式暴雨強度能更好地反映真實暴雨變化趨勢,應(yīng)用新暴雨強度公式計算出的雨水管道也更符合實際的匯流情況。
邵堯明告訴記者,今年年底,《中國城市新一代暴雨強度公式》就要出版了,這可以看作是建設(shè)部要求將新一代暴雨強度公式進一步推廣的標(biāo)志。而他自己,最近計劃提前退休,完成全國所有城市的暴雨強度公式以及為《室外排水設(shè)計規(guī)范》(報批稿,2011年修訂版)提出的校核積水配套的深入研究工作,希望能為城市安全建設(shè)再出一份力。