【深度】一个水文学家对中国城市内涝及海绵城市的建议！

可是，目前国内的水文(水利)、气象、海洋、地质等等部门仍然沿用“一点一线加双眼”的过时的频率计算方法，在防洪减灾领域(譬如国家防办主导的洪水风险图编制、住建部委托中国气象局做的城市暴雨修订工作等)也是如此。海外学者涉猎这一领域研究的不多;我自2009年回国后就一直呼吁、推动改变这一局面，但是很困难，因为频率计算是工程水文的核心部分、又是水文计算中学术含量最高的内容，现行设计洪水计算规范定死了，阻力很大。

直到两个礼拜前，我主持的一个历时三年的水利部行业专项研究，“水文气象分区线性矩法在防洪规划中的应用”，在北京举行的结题评审会中受到与会的国内一流频率计算专家、教授的一致推崇，获得最高的评分A，露出了一线曙光，估计这一新颖的频率估算方法有望在国内相关防洪减灾的工程设计和海绵城市建设规划设计中获得重视和推广。

7、我写这么多是想给美华水利协会的同仁提供一点经验，为有意回国工作(长期或短期)或合作的同行借鉴，切记不要一开始就期望太高、太急。水利工程建设、防洪减灾措施具有强烈的地域特点，加上中美两国的国情、民情、管理体制、自然地理(水文、气象、气候)条件不同，有些事情不好照搬。还有一点，要明白，国内有本事有经验的学者也不少。

1993年籍ASCE在SanFrancisco召开学术大会之际，前辈先进颜本奇、沈学文、范守山教授发起成立美华水利协会时，我就对颜教授说:水利工作的地域特点明显、实际经验很重要，若不了解中国国内的实际情况，海外的学者就很难发挥大的作用。颜教授从1981年回国访问在南京河海大学开讲“城市水文”起，就经常回国讲学交流，对国内的情况比较了解。(1980年夏，前辈周文德大教授曾访问河海大学作了PMP讲座。)

8、针对国内山洪灾害威胁严重而山洪的准确预报难度很大，我和我的团队开发了“三张图山洪预警预报系统”，即：静态的山洪暴雨高风险区划图(科学基础图)+ 动态的临界河漫滩径流值图(缺水图)+ 动态的卫星-雷达临界降雨量图(来水图)，24小时滚动提供作业预警。特别是，第一张图，已经开发出计算机可视化模块，为山洪预防开辟了一条比较科学的路子;目前，我的团队正承担国家防办山洪防治中心委托的“山洪灾害暴雨高风险区划关键技术及示范应用”课题，涵盖10省2市。

9、针对气象灾害预防的难点，我和我的团队发挥我们水文和气象结合的优势，又开发了“山洪灾害气象风险预警平台”，上月初应邀在中国气象局气象中心作报告介绍，受到高度赞赏，目前正在筹备进一步合作的计划。

10、针对海绵城市建设专业队伍普遍缺乏城市水文和工程水文的现状，应住建部城建司有关领导的要求，我正在着手筹划如何在海绵城市建设的规划基础工作中加强城市水文的知识，侧重城市降雨-径流情势知识和城市设计暴雨的工作。我在各种大小会议或研讨会上，一直坚持我的观点：LID只是一种源头处理改善水质的理念，内涵有限，海绵城市建设高于LID;海绵城市建设是解决中国特有的“水多、水少、水脏和雨中看海”的现状，应该多学科、多部门协同努力，下水管网设计、城市排涝设计、城市防洪规划等三方面统筹做好顶层设计，不能“铁路警察，各管一段”。

并且指出，在排水管网设计中，不应采取简单的经验排序方法、而应该采用年最大值抽样的频率计算;同时指出，前两年在全国各有关省市开展的城市暴雨公式修订的成果是不可靠、无法实用，因为其修订所依据的理论基础和技术是过时的、不可靠的。再有，在城市排水管网设计中，由于没有类似水库库容调节，实质上起不了多少削峰作用，所以应该采用洪峰流量控制、而不是采用目前使用的年径流总量控制。

11、最后，我想告诉各位海外同仁的是，在国内开展研究工作最大的困难是资料问题：资料收集、处理、质量控制(Data QC)，非常、非常之困难，请大家要有思想准备。

12、鉴于今年严峻的洪涝灾害，我认为目前国内有关部门应该考虑开展以下的应对防洪减灾的基础研究工作(不限于此)：

1)下大决心、大力气，统合水文局和气象局的雨量资料，应用“地区线性矩方法”(即，多点、多时段、多线型、线性矩+准则适线)编制全国暴雨频率图集，涵盖完整的设计时段和从1年一遇到千年一遇的设计频率，提供统一的、国家级别的时-空全覆盖的暴雨设计频率平台，供各行各业(水利、防汛、气象、城建、海洋、地质等)进行工程建设设计标准和地区防洪规划使用。这是一项科学含量高、认真细致的基础工作，也将是中国第一部全国范围的、比较完整的暴雨频率图集，其成果可以稳定二、三十年使用;也将是造福子孙的一件大事。(请注意区别客观、科学的“设计标准”与因保护对象而人为设定的“设防标准”)

2)编制覆盖全国的暴雨高风险区划图集，涵盖各种设计时段和设计频率，分为山区的“山洪灾害暴雨高风险区划图集”和城市的“城市洪涝灾害暴雨高风险图集”，提供可视化应用平台，--主要作用是预防。

3)编制全国重点地区的山洪灾害气象风险预警平台和城市洪涝灾害气象风险预警平台，-- 主要用作汛期的作业预警预报。

延伸阅读：

大咖齐聚LID大会 东方园林专家谈海绵城市

30个海绵城市建设试点近半数现内涝 城市“海绵化”成效几何