城市洪涝灾害的不可避免性与减灾对策问答

城市洪涝灾害的不可避免性与减灾对策问答广州市三防办、广州市水务局排水管理处、广州市排水管理中心编2010年3月（第三稿）摘要：本问答从暴雨、洪涝成因及其利害两重性出发，讲述洪涝灾害的不可避免性。

在此基础上，再从洪涝灾害的灾难性、根治洪涝灾害的不可能性、不经济性、不合理性以及城市洪涝成灾模式和灾害特点出发，导出城市防洪涝必须实行“洪涝风险管理”，与洪涝共存的减灾策略，进而提出四点具体对策。

一、暴雨成因及其利害的两重性1问：为什么会有暴雨？答：暴雨是一种自然现象，产生于大气循环中必不可少的降水环节里，是降水环节中的一种自然的、重要的、非人类可以控制的表现形式。

水是生命之源。

维持人类生命的淡水不能直接取用于覆盖地球表面70%的海水，而是来自于经过大气循环降落到地面的水。

尽管地球水体总量达13.86亿km3,但维持人类生命的淡水，只占全球水体总量的2.5％[1]，这些淡水产生于周而复始的自然大气循环:大气循环中的大汽水经过冷却以降水的方式―雨、雪、冰雹等形式降落到地面，转化为高山积雪、地表水、土壤水、地下水、海洋水，这些水经过太阳的辐射作用和生命作用蒸发到大气又成为大汽水，如此周而复始地循环[2]。

因此有降水就有降雨的机会，就有暴雨甚至特大暴雨的出现。

2问：暴雨是如何产生的？答：在大气循环中，暴雨形成的必要条件与充分条件一旦结合，暴雨便产生。

暴雨形成的必要条件是大气强烈的上升运动，低层的水汽通过诸如锋面抬升作用引起斜压性上升运动、低层辐合与高层辐散引起的大范围动力性上升运动(台风的形成)、中尺度系统引起的强烈上升运动和地形引起的上升运动等上升到空中凝结成云雨，进而发展成为降雨。

暴雨形成的充分条件是充沛的水汽供应集中到较小范围的暴雨区内，需要在外围(面积至少比暴雨区大10倍)有大范围的水汽输送和累积。

行星尺度天气系统如西风带中长波槽、阻塞高压、副热带高压与热带环流等决定大范围雨区出现的范围和决定暴雨区的水汽来源或水汽通道。

它与天气尺度系统活动共同作用可将南海、孟加拉湾和西太平洋等海上的水汽不断向暴雨区输送。

因而当它决定的大尺度环流形势促使冷空气不断在某个地区交绥，并使得引起暴雨的天气尺度系统或中间尺度系统发展，从而使得某地区出现强而持续的垂直运动和水汽输送等条件，就给暴雨甚至持续性暴雨提供了有利条件[3]。

如“75·8”特大暴雨就是这样组合发生的：行星尺度的大气环流条件使得7503号台风能深入内陆，并在河南境内停滞。

天气尺度系统的活动，造成有利于中尺度系统生成的环流条件并为暴雨从西太平洋海区输送大量水汽，这些为“75·8”特大暴雨创造了充分条件；此外中尺度天气系统沿着同样路径向暴雨区汇集，使得在暴雨区出现持久的强对流天气使水汽垂直运动保持，加上地形条件抬升水汽等为暴雨创造了必要的降水条件。

上述充分和必要的暴雨降水的条件叠加在一起形成了历史上罕见的“75·8”特大暴雨[4]。

广东的暴雨形成的充分条件是大量的热带暖湿水汽源源不断地输送到华南地区，它发生在东亚大气环流季节性调整―冬到夏的过渡期中。

这时西太平洋副热带高压北移，夏季风开始不断增强，其势力不断北推，为暴雨降水提供充分的水汽条件，并在主汛期达到盛期；在这种条件下暴雨形成的必要条件是锋面抬升作用和南岭地形为北上的热带暖湿水汽造成强烈的上升运动，而这时制造锋面抬升的因素是冷空气以冷锋南下的形式侵袭华南。

同时南支西风带的环流形势也发生了明显变化，在孟加拉湾地区的新生低槽向印缅槽转变，它的加强对华南汛期暴雨水汽输送和上升运动的也产生重要作用。

暴雨甚至特大暴雨就是这样发生的[3] [4]。

如“97·5”（1997年5月8日）从化花都清远交界发生的特大暴雨、“05·6”（2005年6月）珠江流域发生的全流域暴雨、以及广州市城区2009年3月28日暴雨等。

3问：暴雨也有利的一面吗？答：暴雨也有利的一面。

降水是陆地淡水的唯一来源，而且可以净化环境，可见降水对人类繁衍与发展多么重要。

暴雨特别是每年汛期的几场暴雨往往是区域年度淡水资源的主要补充形式。

在降雨季节若没有暴雨，地下储蓄不了水，在枯水季节往往会出现干旱，如广东的2004年春季干旱和目前的广西、云南、贵州等出现的干旱等。

4问：暴雨灾害是怎样产生的？答：暴雨尤其是特大暴雨往往是集中在一至几小时内且在较小范围的暴雨区域内降落，集中降下的暴雨往往造成雨涝，洪水爆发，地面积水排除不及时，或引发山体滑坡等次生地质灾害等，冲击、淹没或泡浸财产与生命，造成暴雨洪涝灾害。

灾害性特大暴雨在现实生活中时有发生：如1975年8月河南境内发生了历史罕见的“75·8”特大暴雨，河南林庄6小雨量达到830 mm（多年平均年降雨量776 mm [5]），暴雨中心最大降水过程雨量(8月4－8日)达1631 mm，三天(8月5―7日)最大降水量达1605 mm[4]； 1997年5月8日凌晨2时至22时共20个小时广东清远市源潭镇水利所测得降雨量939.3 mm的特大暴雨，达到500年一遇[6]；2005年6月珠江流域的东江支流增江上游的龙门县城18日08时至22日08时4天降雨量达1217 mm，达到400年一遇[7]。

5问：为何感觉城区遭遇稀遇暴雨多于其它地区？答：气象习惯按日雨量将降雨分为六个等级，即小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等[8]。

将暴雨洪涝程度的量度指标分为轻、中、重涝三种。

轻涝日雨量为50―99mm；中涝日雨量为100―200mm；重涝日雨量为200mm以上[9]；气象（大江大河）防灾减灾习惯按年内发生的6小时、日雨量、三日雨量、七日雨量统计最大值作为重现期计算取样样本，并计算降雨的重现期（等于或超过某一暴雨强度出现一次的平均间隔时间），如百年一遇，千年一遇等。

城市排涝方面习惯按若干分钟雨量将降雨分为十个降雨历时，即5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、60分钟、90分钟、120分钟等9个历时，特大城市也采用180分钟这个历时。

雨量取样采用多个子样法，每年每个历时选取6－8个最大值，每场暴雨取9个历时的雨量，然后不论年次将每个历时的子样按大小次序排列，再从中选出资料的3－4倍最大值作为统计资料[10]。

同样也计算降雨的重现期（等于或超过某一暴雨强度出现一次的平均间隔时间），如2年一遇、5年一遇或10年一遇。

相对于类似珠江那样跨省的大型流域，或者相对于流溪河这样跨市的中型流域而言，城市排水系统流域属于微型流域。

与气象降雨成灾相比，城市排水系统流域出现成灾的降雨机会较多。

气象降雨等级分类的降雨统计采用历时较长，覆盖范围也较大，长时间大面积遭遇强降雨而成灾机会相对较小；而城市排水降雨统计采用短历时，覆盖范围仅限于某排水系统所涵盖的微流域内，受强对流天气及城区热岛效应特色天气的影响，城区经常出现东边日出西边雨、城里十里不同天的局部强降雨，因此遭遇短历时面积小的局部强降雨的机遇比较多[11]。

目前我国大多数城市排水设施仅可以防御2－5年一遇标准的暴雨，远比大江大河暴雨洪水防御标准（50－100年一遇）低；加上人口密集，财产高度集中，交通中心，受灾损失大，影响范围广，成灾边界不明确等，次生灾害多等。

如2009年3月28日17时30分至21时，我市共有72个雨量站录得降雨量超50毫米，而中心城区就有28个，其中5个雨量站录得降雨量超100毫米。

乌涌站17时30分至18时30分钟内还录得67毫米的短历时暴雨。

局部街道短时间水浸引发城区很多地方交通瘫痪等次生灾害。

所以感觉城区遭遇稀遇暴雨多于其它地区。

二、洪涝灾害成因及其利害的两重性6问：洪水也有利的一面吗？答：洪水也是自然界中水循环的一种基本现象，也是维持自然界生态系统平衡的环境要素，也有利的一面。

在珠江流域，洪水塑造出珠江三角洲冲积平原，为我们创造了更为有利的生存与发展环境；洪水泛滥可给沿岸农田带来肥沃的土壤，给农作物生长补充天然的肥力；洪水也大量回补地下水，使靠地下水涵养的生态系统得以维持；依靠汛期洪水补给而存留的湿地，为保持生物多样性创造条件；洪水冲刷维持自然生态，如维持行洪能力，并激发自然水生生物产卵回游发育成长等，这些都是洪水有利的一面[12]。

7问：怎样衡量洪涝强度大小的？答：洪水强度一般以一次洪水过程的洪峰水位(洪峰流量)、洪水总量、洪水历时等指标来刻画，统称为洪水三要素，洪水三要素的值越大，则洪水强度越大。

习惯用重现期（等于或超过洪峰水位、或洪峰流量、或洪水总量某一值出现一次的平均间隔时间）来划分，把重现期为5年一遇及以下的洪水称为小洪水，重现期为5－10年一遇的洪水称为中等洪水，重现期为10－20年一遇的洪水称为大洪水，重现期50年一遇以上的洪水称为特大洪水。

涝渍强度大小也用涝渍最高水位、或涝渍历时的重现期来表示。

8问：洪涝灾害是如何产生的？答：当洪水、涝渍威胁到人类安全，影响到社会经济活动并造成损失时，通常就说发生了洪涝灾害。

洪涝灾害是自然界的一种异常现象，一般包括洪灾和涝渍灾。

洪灾一般是指河流上游的降雨量或降雨强度过大、急骤融冰化雪或水库垮坝等导致的河流突然水位上涨和径流量增大，超过河道正常行水能力，在短时间内排泄不畅，或暴雨引起山洪暴发、河流暴涨漫溢或堤防溃决，形成洪水泛滥造成的灾害。

一般来说，洪水强度越大所能形成的洪水灾害越大，洪水灾害损失越重，稀遇洪水来势凶猛，具有很大的自然破坏力，俗话称“洪水猛兽”、“水火无情”，可见洪水是人类生存的一个重大威胁。

涝灾一般是指本地降雨过多，或受沥水、上游洪水的侵袭，河道排水能力降低、排水动力不足或受大江大河洪水、海潮顶托，不能及时向外排泄，造成地表积水而形成的灾害，多表现为地面受淹。

渍灾主要是指当地地表积水排出后，因地下水位过高，造成土壤含水量过多，土壤长时间空气不畅而形成的灾害，多表现为地下水位过高，土壤水长时间处于饱和状态，导致作物根系活动层水分过多，使农作物减收或城市基础设施功能受损伤。

实际上涝灾和渍灾在大多数地区是相互共存的，如水网圩区、沼泽地带、平原洼地等既易涝又易渍。

山区谷地以渍为主，平原坡地则易涝，因此不易把它们截然分清，一般把易涝易渍形成的灾害统称涝渍灾害。

广州市以涝灾为主。

洪涝灾害不仅危害农田和生态环境，还对城市的工商、交通、通讯、能源、水务等各项设施和人畜生命财产造成危害。

9问：什么是洪涝直接灾害和次生灾害？答：在灾害链中，最早发生的灾害称原生灾害，即直接灾害，洪涝直接灾害主要是由于洪涝直接冲击破坏、淹没、泡浸所造成的危害。

如人口伤亡、土地淹没、房屋冲毁、交通、电讯、供水、供电、供油(气)中断；工矿企业、商业、学校、卫生、行政、事业单位停工、停课、停业以及农林牧副渔减产减收等等。