【南方日报】穗率先试点内涝风险评估预警
提早半个月到来的今年首个袭粤台风刚过,今起数天内,南海季风又把广东大部再度拉进暴雨模式。
细心的广州市民发现,近年来屡屡因暴雨水浸见诸报端的天河立交、岗顶等不少区域,在今年的多场强降雨中却平静了许多——水务部门人员往往在暴雨来临前1个小时已经带着排水设备在现场候命,提早布防使得内涝险情能更及时排解。
事实上,这与广州中心城区试点开展的城市内涝的监测、风险评估和预警的运作密不可分。
南方日报记者 谢庆裕 通讯员 董永春
成效:内涝点预警准确率93%
今年3月30日下午,此前阳光灿烂的羊城上空突然乌云密布,城市瞬间白昼如夜。不久,受高空槽和强盛西南气流影响,一场突如起来的大范围暴雨把广东一下子拉入汛期,而广州则出现了今年来范围最大、强度最强的暴雨。
“暴雨来临前3小时,我们的系统就开始预判,随着时间推移,内涝风险的范围与点位在逐步细化。”在广东省气候中心机房,工作人员紧盯着屏幕上广州市区地图的200多个易内涝点位的颜色、数据变化。
14时许,离暴雨发生还有一个多小时。省气候中心向广州市气象局发出内涝风险评估报告——“天河区、越秀区和海珠区出现内涝的风险较高,部分路段交通可能被阻断,地势较低的居民住宅小区、沿街商铺和地下停车场可能遭到水浸。”
与此同时,16个中等风险点位和2个高风险点位,也附在评估报告的地图上。收到信息后,市气象局及时向市水务部门发出预警,后者马上安排人员设备到场应急排水,及时化解了暴雨突袭带来的内涝灾害。
“这场暴雨,系统对积水深度大于20厘米的较高内涝风险点位预判准确率达到了93%。”省气象局气候中心副主任、高级工程师李春梅事后告诉笔者。
据她从市排水设施管理中心获知,当天全市共有18处出现较严重积水和内涝地点,积水深度两处在60厘米以上,16处20到50厘米,“与系统的评估结果非常吻合。”
李春梅说,这得益于广东省气候中心以广州中心城区为试点进行的内涝监测、风险评估与预警研究,通过2011年以来广州的多次城市内涝灾害过程的实况检验,城市积涝淹没模型对城市内涝点位置的风险评估准确率达到70%以上,对城市易涝点风险等级评估准确率达到72%以上。
这项工作缘于2010年夜袭广州的那场“5·7”特大暴雨,之后中国气象局现代气候业务试点项目“暴雨洪涝灾害风险评估及服务业务建设”项目落户广东,以此为基础,省气候中心以广州中心城区为试点,开展了城市内涝风险评估技术研究,自主研发了城市积涝淹没模型。
“根据这些研究成果,我们依托GIS(地理信息系统)技术,开发了计算机在线实时显示的‘城市内涝灾害风险评估系统’,对城市内涝的监测、风险评估和预警在屏幕前一目了然。”
运作:精细化天气预报结合易涝点“大数据”
那么,这个创新的内涝风险评估和预警系统是怎样运作的?
李春梅告诉笔者,因为各区域地形、排水能力的不同,即使同一雨量、雨强对不同地点的致涝影响也有不同。“像体育中心一小时50到65毫米的雨量,才可能会发生中等积水,而地势较低洼的华贵路可能1小时降30毫米以上降水,就有中等积水。”
对此,省气候中心在研发的时候,首先要结合排水管理部门的信息,开展大量的易涝点实地调研和研究,以确定广州市现有易涝点的致灾临界降雨阈值。
“这个临界阈值是指这个地方降水到了哪个程度,会发生哪种深度的内涝”。李春梅说,低风险为积水深度在20厘米以下;中等风险,积水深度在20到60厘米;高风险易涝点,积水深度在60厘米以上。三种风险等级分别用由小到大的紫色、蓝色、红色的圆圈表示。
“通过调研,我们目前掌握的易涝点有200多个。”此外,省气候中心团队还把广州中心城区按地势的特点分成了大小不一的网格,每个网格利用八个方向的地势,以及排水管道等信息,形成城市积涝淹没模型。针对内涝影响最大的交通,还专门就主干道做了相应的城市积涝淹没模型。”
谈起个中艰辛,李春梅深有感触。“水务部门仅给了我们这些易涝点的名称,但具体到这个点的哪个位置最容易涝,还是要靠我们拿着GPS定位仪等各种测量仪器,把经纬度、地形以及周围的敏感点都弄清楚。”
省气候中心仅靠几名专家以及员工,拿着设备逐个点位调研测量,有时候还需要重新调研,对信息进行修正。“像暨大2010年的时候被称作广州‘威尼斯’,2012年的工程提高了地下排水标准,我们又要把相关指标进行修正。”
有了上述“大数据”为基础,城市内涝灾害风险评估系统就可以结合气象自动监测、预报信息发挥威力——包括自动获取广州市中心城区240个自动气象观测站的实时雨量观测数据、雷达定量降水估测数据,根据易涝点的致灾临界降雨阈值开展易涝点内涝的实时监测。根据监测情况,业务人员可适时启动城市积涝淹没模型,开展城市内涝风险评估。
笔者在省气候中心看到,系统同时可自动获取气象台发布的未来0—3小时的精细化定量预报产品,开展未来0—3小时的城市内涝风险分析,根据风险分析结果,可提前1—3小时发布城市内涝风险预警,为排水管理部门及时有效指挥调度提供重要参考。
保障:3万多摄像头实时监控
不过,任何天气预报都不可能达到100%准确,初生的内涝预警预报更是如此。对此,广州市除了通过城市内涝风险评估系统开展内涝预判预警,还有两种实时监测手段互补。
在广州市气象局的预报预警大厅,硕大的LED屏幕上不断刷新实况数据,以及在线监控视频——除了城市内涝风险评估系统分等级显示出全市的内涝风险点外,还有240个自动气象站的实时雨量情况,公安部门遍布全市的3万多个监控摄像头的影像也可以随时共享查看。
“哪些需要及时到场排险、哪些需要密切关注都一目了然,信息都会及时反馈给市排水管理中心。”市气象台有关负责人表示。
李春梅介绍,两种互补的实时监测手段,一种是广州市气象局与公安部门合作,利用广州市3万多个摄像头的社会治安视频监控平台,对水浸黑点进行实时监控,可随时获得内涝灾害情况,并及时向相关部门发出预警。
另一种是建立内涝水位监测站,重点监测有关河涌水位,尤其是内涝点出水口范围的水位,现在中心城区已建成沙河涌天河立交监测点、猎德涌岗顶泵站监测点、猎德涌珠江公园段监测点,数据与市排水管理中心共享。
“内涝水位监测站可准确地监测内涝积水深度,了解内涝实况,但目前站点较少,视频监控可大面积监控路面积水情况,但是监控点多,需要业务人员花费大量的时间监视,并手工记录,这两种方式都直接反映内涝实况,但内涝发生后再开始布置排水防涝有点滞后。”
三种方式可互为补充,结合城市内涝风险评估系统,提早做出风险预估,再有针对性地关注风险较高地段的视频监控和水位监测,提高防御的针对性,为防灾减灾赢得宝贵时间。
展望:未来或推精细化预警产品
有市民反映,既然内涝风险评估预警如此管用,市民能否像看高温、暴雨等预警信号那样,通过各种媒体就查询得到?
对此,省气候中心表示,气象部门已经在逐步开展内涝预警,但暂时还没有计划推出内涝预警信号,这是由于预警信号都是需要有成熟广泛的预报能力为基础的。目前气象灾害预警信号的主要依据、2006年广东省人民政府令第105号令发布的《广东省突发气象灾害预警信号发布规定》当中包含了台风、暴雨等十种气象灾害预警信号。
目前,关于内涝风险的相关信息主要是提供给广州市三防和水务等相关部门开展排水决策辅助。而广州市民可以上“广州天气”网站,查询中心6区未来24小时的内涝风险。不过,随着在决策服务中的检验,不断完善和提高系统功能,经有关部门的测试和批准后,气象部门也在考虑将来结合网格精细化天气预报,给市民更具体点位的内涝预判查询,或者定制短信推送。
观察:全省推广需考虑地区差异
此外,目前这种内涝风险评估及预警省内仅有广州在试点开展,其余不少地市都对这个平台很感兴趣。不过在基础数据的获得方面,还存在人力不足的问题。“气候中心的团队只有几个人,像广州的试点我们也只能做中心城区,如果推广到更多地市就需要对当地进行培训。”李春梅说。
今年3月,省政府办公厅发出 《关于做好城市排水防涝设施建设工作的意见》,要求2014年上半年,各地级以上市完成城市排水防涝设施普查工作,并编制或修编完成城市排水防涝专项规划。李春梅呼吁,气象部门与住建部门加强合作,争取将排水防涝普查的数据进行共享,用于开展城市内涝风险评估预警工作。
此外,以广州试点为经验牵头编写的《城市内涝风险普查规范》即将由中国气象局下发,内涝风险评估技术指南也正在编写中,待完善后形成相关技术指南上报中国气象局,用来指导全国城市内涝气象灾害风险预警服务的开展,争取内涝的风险评估预警服务能在更多地方推广。
对有效防止城市内涝,李春梅还建议,除了暴雨来临前的内涝风险评估预警,在建设项目启动之初,应该注重做好气候可行性论证和气象灾害风险评估。
城市和山区是我省暴雨灾害的两大主要影响区域,山区需要开展暴雨灾害风险普查和评估,避开易致灾、常受灾区域,规划居民生活区。
在城市规划和建设方面,李春梅建议编制和修订暴雨强度公式,根据公式推导并完善排水防涝工程的规划设计。“据我了解,目前除了珠三角每个城市都有各自的暴雨强度公式、广州正在做各区的暴雨强度公式之外,粤东西北地区基本上还是使用全省的公式。但气象变化背景下,降水局地性的差异越来越大,用全省的公式套在具体的地市,排涝设施的规划针对性就没那么好。”李春梅说。
(本文刊发于6月20日《南方日报》)