1.1 历史数据与趋势
天津作为沿海城市,长期以来一直面临着城市内涝的问题。根据历史数据,天津市的内涝情况在逐年加剧,特别是在夏季汛期。通过分析气象数据,我们发现天津市的年均降水量在过去几十年中有所增加,而且极端天气事件的频率也在上升。此外,城市化进程的加快导致了地面硬化,减少了雨水的自然渗透,这进一步加剧了内涝的风险。
从天津市城市内涝仿真模型来看,已有140个内涝隐患点被纳入监测数据集。通过历史重现期分析,可以绘制出城市内涝风险区划图,科学确定每个内涝隐患点的致灾临界雨量。例如,天津市气象局与市排水、市交管部门合作,对市内六区管网、主要承灾体及主要积水片分布进行了风险普查,绘制出全市及分区积水片区分布图。
1.2 内涝发生的主要区域与特点
天津市内涝发生的主要区域集中在城市建成区,尤其是老城区和低洼地带。这些区域由于排水系统老化、设计标准偏低以及城市化进程中的地面硬化,面对短时间强降雨时容易形成积水。内涝的特点包括突发性强、影响范围广、积水消退缓慢,严重时可导致交通中断、财产损失甚至人员伤亡。
天津市实施的城市内涝系统化治理工作方案中提到,到2025年,将基本建成满足韧性城市建设要求、融入海绵城市理念的城市排水防涝工程体系。这包括对“津城”核心区和“滨城”核心区的内涝防治标准分别达到50年一遇和20年一遇,以及全面消除系统性易涝积水点。此外,新建区域将不再出现“城市看海”现象,确保在超标降雨和超量来水情况下,不发生严重内涝,不出现防洪堤、护岸及水库失守事故。
通过这些措施,天津市旨在提升城市载体功能和排水防涝能力,减少内涝对市民生活和城市运行的影响。同时,通过建立内涝治理信息化平台和完善设施运行维护及应急保障措施,提高城市对内涝的应对能力和恢复速度。
2. 影响天津城市内涝的因素
2.1 自然因素
天津作为沿海城市,其内涝问题受到多种自然因素的影响。首先,天津的地理位置决定了其易受气候变化和极端天气事件的影响。例如,天津地处海河流域下游,海河及其支流在雨季期间容易因上游来水增加而导致内涝。此外,天津夏季常遭遇台风带来的强降水,增加了城市内涝的风险。
• 降水特征:天津年均降水量约为500-600毫米,但分布不均,主要集中在7-8月份,短时间内的集中强降水是引发内涝的重要原因。
• 地形地貌:天津地势低平,平均海拔较低,特别是在沿海地区,容易受到潮位顶托的影响,导致排水不畅。
2.2 城市化进程中的影响
城市化进程中,土地利用方式的改变对城市内涝问题有着显著影响。随着城市扩张,原本具有调蓄洪水功能的农田、湿地等自然地形被建筑物和道路取代,减少了雨水的渗透和蓄水能力。
• 土地利用变化:城市化导致不透水面积增加,减少了雨水的自然下渗,增加了地表径流量。
• 城市热岛效应:建筑物和道路等人造表面吸收太阳辐射产生的热量在城市中心区域形成热岛效应,可能导致降水分布和强度的变化,间接影响内涝情况。
2.3 排水系统现状与不足
天津的排水系统在设计和建设上存在一些不足,这些不足在极端天气条件下尤为明显。
• 排水能力不足:天津部分区域的排水系统设计标准偏低,无法满足当前城市发展和人口增长带来的排水需求。
• 管网老化:随着时间的推移,一些排水管网老化,维护不足,导致排水效率下降,容易在暴雨期间出现堵塞和溢出。
• 泵站能力限制:一些排水泵站的提升能力不足,特别是在高潮位期间,影响了雨水的及时排出。
针对天津城市内涝问题,政府已经制定并实施了一系列治理措施,包括提升排水系统标准、改造老旧管网、建设雨水调蓄设施等,以期提高城市的防洪排涝能力。同时,结合海绵城市建设理念,通过增加城市绿地和透水铺装等方式,增强城市对雨水的吸纳和蓄排能力。
3. 内涝治理措施与方案
3.1 政府政策与规划
天津市政府高度重视内涝问题,制定并印发了《天津市实施城市内涝系统化治理工作方案》,明确了治理的总体要求、目标、原则和具体工作任务。
• 根据该方案,天津市到2025年将基本建成满足韧性城市建设要求、融入海绵城市理念的城市排水防涝工程体系。
• 城市防洪标准设定为200年一遇,内涝防治重现期标准为“津城”“滨城”核心区达到50年一遇,其他区域20年一遇。
• 方案提出了统筹规划、全面治理、因地制宜和政府主导等原则,强调了多部门协同和社会参与的重要性。
3.2 已实施的治理工程与效果
天津市已经实施了一系列内涝治理工程,包括但不限于以下几类:
• 生态保护与修复工程:治理河道长度37公里,建设湿地辐射范围25平方公里,以增强自然蓄滞洪水的能力。
• 防洪提升工程:治理行泄通道139.21公里,蓄滞洪区263.3平方公里,提高防洪能力。
• 城市内河水系治理工程:新建和改造泵站,增加排水能力,清淤河道,改善排水系统。
• 城市竖向优化工程:调整场地或道路竖向,改造积水地道,优化城市排水结构。
• 雨水削峰调蓄工程:建设调蓄池和双层河道,预留调蓄容量,减轻内涝风险。
实施效果方面,天津市在近年来的强降雨中表现出较好的应对能力,没有出现大规模的内涝灾害,交通秩序也得到了快速恢复。这表明天津市的内涝治理工程取得了一定的成效,但仍需持续优化和完善,以应对未来可能的极端天气事件。
4. 内涝风险预警与应急管理
4.1 预警系统的建立与应用
天津市在内涝风险预警系统的建立与应用方面采取了多项措施,以提高城市应对极端天气事件的能力。根据相关资料显示,天津市气象局利用自主研发的新型积水监测设备,实现了分钟级积水深度的实时动态采集。该技术能够在两分钟内收集两万个监测点位的数据,显著提高了积水信息的监测效率和准确性。
此外,天津市还运用了人工智能技术和神经网络算法来预测未来一小时内的积水深度。结合内涝模型、雷达估算降水和分钟级降水预报等数据,生成城市积水分布图和分钟级积水预测产品,为灾害程度预估提供了有力支持。
在应用层面,天津市气象局通过与市应急指挥平台的无缝对接,向决策者提供积水片区的风险分析建议,辅助城市排水、交通管制和抢险救灾等决策。同时,通过“社区微天气”微信云服务平台,向公众推送基于位置的积水深度预报信息,增强了预警信息的针对性和实用性。
4.2 应急预案与公众参与
天津市在应急预案的制定和实施方面,强调了公众参与的重要性。《天津市洪水应对工作机制》明确了各相关部门在洪水应对中的职责和工作程序,确保了从监测预警到指挥调度、现场指挥部搭建、队伍物资调动等各个环节的有序进行。
应急预案的制定过程中,天津市注重了与公众的沟通和教育,通过各种渠道普及防灾减灾知识,提高了公众的风险防范意识和自救互救能力。例如,通过社区宣传、学校教育和媒体发布等方式,让市民了解内涝风险,掌握必要的应急措施。
同时,天津市还鼓励公众参与到应急预案的制定和修订过程中,通过收集市民的意见和建议,不断完善应急预案,确保其更加贴近实际、更具操作性。这种公众参与机制不仅增强了应急预案的覆盖面和有效性,也有助于构建全社会共同参与的防灾减灾体系。
5. 总结与建议
5.1 对当前内涝治理工作的评估
天津市在城市内涝治理方面已取得显著进展,其系统化治理工作方案体现了全面性和前瞻性。根据《天津市实施城市内涝系统化治理工作方案》,天津市明确了2025年的治理目标,包括核心区内涝防治标准达到50年一遇,以及主干路网在大雨后不积水等具体指标。
• 治理成效:天津市通过生态保护与修复、防洪提升、城市内河水系治理等多项措施,有效提升了城市的防洪排涝能力。例如,新建排水泵站73座,增加排水能力1256立方米/秒,显著增强了城市的应急排涝能力。
• 信息化管理:天津市积极搭建内涝治理信息化平台,通过智能化终端感知设备提高联合调度能力,实现了对城市河湖水系、闸站、管渠的实时监控和有效管理。
• 社会共治:天津市在内涝治理中强调政府主导与社会参与相结合,通过多渠道筹措资金,形成了多部门、多专业协同的社会共治格局。
5.2 对未来内涝防治的建议
尽管天津市在内涝治理方面已取得一定成效,但仍面临一些挑战和改进空间,以下是对未来内涝防治工作的建议:
• 持续技术革新:应继续加大研发投入,推动排水技术、材料和设施的创新,提高排涝效率和设施的耐久性。
• 完善应急响应机制:加强应急预案的制定和演练,提高对超标降雨等极端天气事件的快速响应能力。
• 强化公众参与:提高公众对内涝防治的认识,鼓励市民参与到内涝防治的监督和管理中来,形成全社会共同参与的良好氛围。
• 跨区域协同治理:加强与周边地区的协同合作,共同应对区域性水患问题,实现流域共治。
• 绿色基础设施建设:推广海绵城市理念,建设更多的绿色基础设施,如雨水花园、绿色屋顶等,以增强城市对雨水的吸纳和蓄渗能力。
• 智能化系统升级:利用大数据、人工智能等技术,对现有的内涝治理信息化平台进行升级,提高预测预警的准确性和实时调度的效率。