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鄭州1小時降雨200mm,地鐵被淹,短時強暴雨為何這麼厲害

2021-12-02由 華箋流香 發表于 農業

暴雨一小時多少毫米

河南就是古代的中原,地形就是一個縮小版中國地圖,除了東部是平原以外,西、南、北皆有山脈所環繞。北有太行山,西有秦嶺,南有大別山。

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所以從東部來的水汽,被山脈阻擋,特別容易形成集中降水。

這也是造成河南省屢次重新整理中國的強暴雨記錄。

從今年7月17以來,河南省就遭遇大暴雨,7月20號16:00~17:00,鄭州一小時降下了200毫米的雨,這次降雨重新整理了大陸雨量觀測的小時降雨記錄,屬於千年一遇大暴雨。

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本次暴雨雨量中心三天的降雨量超過了600毫米。

上一次河南經歷特大暴雨洪水是在1975年8月,史稱758暴雨。即便是758暴雨,暴雨中心一小時的降雨量也稍遜於本次降水。只是在總的水量上,24小時降雨1054毫米,超過了這次降雨。

758暴雨造成了眾多水庫漫灘和垮壩的事故。其中板橋水庫垮壩形成的瞬間洪峰流量高達7。9萬立方米每秒。

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在平原上,洪水推進形成了高10米的水牆。由於垮壩發生在夜間,2。5萬人在睡夢中被洪水淹沒。

這次鄭州降下的大暴雨,雖然沒有讓水庫垮壩,但是淹沒了城市裡面眾多的建築物,尤其是地勢低窪的地鐵站。

7月20日,鄭州地鐵5號線有車輛被困在隧道中。

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由於車廂外的水位比車廂內的水位高,所以車廂內的人不敢出去。但是由於車廂並非是全密封的,所以車廂外的水不停往車內滲透,最終人員被救出來的時候,有12人因搶救無效死亡。

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我國許多城市正在進行大規模的地鐵建設,而地鐵的大部分在城市繁華路段執行都是深埋在地下的,很容易成為城市澇水淹沒的物件。

所以地鐵隧道里被灌進澇水,可能不會是最後一次發生。

短歷時強降雨,在某種情況下確實是很難防範的。

降雨落在自然植被表面,相當大一部分會滲入土壤。

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而且由於自然的地形存在著灌木、樹、草地等天然障礙物,雨水匯流的時間比較長。

大規模的城市建設使地表硬化,大量的混凝土覆蓋在地表,所以天上降下來的雨水很難滲透進地下,只能在道路上聚集。

城市的道路都非常的光滑且平坦,所以雨水匯流的速度非常快,短時間內就會在某些集中的路段形成很大的流量。

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所以,在不同的地表狀態下,相同的降雨量也會產生不同的澇水。

在科學計算裡面,把這種相同降雨量扣除滲入地表以下留在地表,形成地表徑流水量和降雨量的比值稱為徑流係數。

林地和草地等天然植被覆蓋的地面,徑流係數大概在0。3~0。6之間,而街道、瀝青和混凝土鋪砌路面,徑流係數在0。8~0。95。

一平方公里降下600毫米的降雨,總共會產生60萬噸的水,如果這60萬噸的水落到了天然地表,地表流動的水大概只有30萬噸到20萬噸左右。

但是如果落到了硬化的道路上,就會產生40多萬噸的流動的水。

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在城市受到內澇的時候,可不可以用大型的抽水機把這些水抽到江河中去呢?

其實,如果降雨量足夠的大,抽水機是來不及抽的。

就以本次鄭州遭受的三天600毫米的降雨為例,如果按照0。8的徑流係數,會產生48萬噸堆積在地表的水。48萬÷3天÷24小時÷3600秒,等於1。9米立方米每秒。這是在一平方公里,抽水機需要及時把澇水排出的流量。

但是鄭州市是一個面積7446平方公里的特大城市,即使不考慮周圍地勢高的山上匯到城市裡面的澇水,僅僅把城市裡面的水排出,抽水機的流量就需要1。4萬立方米每秒。

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即使有這麼多的抽水機,電力負荷也沒辦法承擔,要把整個三峽的電力全部供給鄭州,可能才會滿足三天及時排澇要求。

所以,鄭州這樣的平原城市,遭受短歷時強暴雨,依靠排水的方法解決內澇的問題是不可能的。

唯一可行的就是在城市的建設中。把城市總的平均徑流係數降到極低的水平。

鄭州市的城市綜合徑流係數大概在0。7~0。8之間,如果能夠降到0。2,那麼基本上就可以解決千年一遇的澇水問題。

鄭州是中國的鐵路交通樞紐,有中國最大的鐵路編組站,所以如果這個節點受到澇水的威脅,對鐵路交通有很嚴重的影響。

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按照現在全球氣候變暖的趨勢,大氣環流加強,鄭州市受到的澇水威脅,絕對不會是第1次。大的澇水還可能會發生。

唯一辦法就是在城市內建造大量的蓄水湖泊,在建築物下面設定地下蓄水池。

2018年,鄭州市提出建設海綿城市,意味著要把天上的降雨儘量吸收到城市的蓄水體中,規劃目標是2030年完成。

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按照鄭州2030年的城市內澇治理標準,新區可以達到200年一遇,遭遇到本次大暴雨,可能會稍微好一點。

鄭州這次遭遇到的慘烈內澇情況,可能也會對其他城市的建設提供非常重要的參考樣板。

日本也是一個飽受水患的國家。全球氣候變暖引起的海平面增加,以及風暴潮、地震引起的海嘯,對城市的威脅更甚於澇水。

日本提出金字塔未來城的計劃(Shimizu Mega-City Pyramid )看起來和聽起來都像是科幻電影中的,它將是世界上最大的人造建築。

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這座位於東京灣的金字塔旨在容納 100 萬人,並抵禦強風、地震和海嘯。

如此的氣候劇變,是人類進入工業文明之後還沒遇到過的。以前制定的規劃主要依賴對歷史洪、澇、旱重現期進行評估,已經落後於氣候演變。以前評估的200年一遇,可能現在只能達到100年。

人類的文明發展到今天,抵禦洪、澇水,未來的城市應該大變樣。