创新思路解决气象灾害难题
气象灾害是个世界难题,人类的科技水平虽进展神速,但面对气象灾害带来的旱涝损失却束手无策,天气预报的科技手段只解决了对气象灾害的预警问题,但未解决气家灾害的预防问题,所以人类虽有对气象灾害的预警手段,但仍避免不了遭受气象灾害的巨大损失。人类目前对气象灾害采取的纯属被动应对之举,而非对它进行主动治理之策,所以气象灾害年年预防年年发生,造成社会财富积累的损失和社会资源的浪费却越来越大,这说明人类在应对气象灾害的思路上出了问题,所以必须创新思路才能找到根治气象灾害的有效办法!
我认为极端天气造成的自然灾害是由于降雨在地面地势低洼处汇集成径流能量造就的,人们居住的城市大多建设在河谷低洼地带上,因此产生内涝损失情况不可避免,只要减少地面径流能量就能降低自然灾害的损失度;极端天气的深层次成因是全球暖化使陆域干化造成的陆海温差增大效应所致,陆域干化是陆域冰川融化加快造成水体从陆域向海洋流失过多以及陆域涵养水体能力削弱所致,典型表现在陆域冰川数量减少、河流断流现象增多上。因此我认为要解决极端天气造成的自然灾害问题必须通过自然水系法工程建设才能有效应对,其它任何办法都是治标不治本的。因为只有自然水系法工程既可以将降雨水体截留在陆域各处削弱对地势低洼处的径流能量冲击减少自然灾害的发生,又可以用蓄积雨水增加陆域的地面湿度,从而减少陆海温差增大效应的出现,达到减少极端天气现象发生的目的。
自然水系法,就是因地制宜、因势利导、顺势而为的建设天然集雨工程,借助地形地貌形成集雨截水之功,产生截丰济乏之效,以调节降水季节分布不均矛盾,从而缓减水旱灾情的发生、发展。其具体方案为在陆域地面建设三大拦截水工程,搞好水资源战略储备,达到趋利避害的效果。
一、在人烟荒芜的山区谷地中修建竹节式低拦水坝工程
在人烟荒芜的山区谷地中按照谷地等高线相近的地段修建2-3米高的拦水坝(原则上要低于山区路面1米左右)并分别在坝底设置1至2个和离坝底二分之一处设置3至5个小口径排水管口(直径20厘米左右),在谷地中形成竹节式拦水坝,保证一个坝体水满后流入另一个坝体内,将山区降水尽量截留于当地山谷中,避免形成山洪径流量,同时也可减少对其下游平原地区产生的径流压力。小口径排水管口的好处是平时将坝体内蓄水缓慢放走,为下游平原地区提供水源,大雨时将当地降水尽量截留住,减少对下游平原地区产生内涝危害影响,竹节式低拦水坝的好处是不会产生溃坝之忧。
在大的成形山谷中,每隔一公里修筑一个底宽12米、上宽8米、高3米左右的梯形拦水堤埂将山谷封闭,在山谷中形成竹节式水库,拦水堤埂由堤内库区挖池取土压实而成,这样既会降低许多建设成本,又简单易成。
二、在平原地区沿自然排水沟线挖建间隔式串联沟塘或地下水柜工程
在土壤贫瘠的平原地区沿自然排水沟线每隔1公里处挖掘2亩面积大小可蓄水3~5米深的水塘,水塘通过自然排水沟线相互串联,故可称作沟塘;在耕种条件好的平原地区修建可渗透性地下水柜工程。修建可渗透性地下水柜就是在平原的自然排水沟沿线每隔500米处挖建地下水柜,以能蓄水100-200立方米左右规格为限(下挖尺度以不影响其上面种庄稼为限,建好后覆土)。开挖沟塘和修建水柜的设计理念是因地制宜、顺沟而建、水满自溢、星罗棋布、含养水分、产权固化。该工程以星罗棋布的小水塘水体实现对天空和地下的补水,又可称为对陆域天空和地面的小补水工程,它不仅有助于减少大暴雨对低洼地区汇集并形成径流能量的破坏影响,从而保障交通线路的安全运行,而且可以解决干旱时的农业用水,保护农业生产建设。
三、在城市以模块化嵌入方式建设地下水柜网络工程
在城市适宜采用近地面的排蓄并举的可渗透性地下水柜网络工程建设,相当于给现行的城市建设嵌入一个辅助功能模块。我认为将其作为城市排水的辅助工程很为必要,它既可在大暴雨时解决城市内涝急需难题,又可在平时解决城市的绿化浇灌用水和涵养城市地下水层的水源,使城市减少塌陷事故,好多地方城市发生的塌陷事故其实与城市过度硬化建设造成当地的地下水层涵养水源能力下降有关。城市地下水柜网络工程就是利用城市公共用地搞辅助排蓄水工程,具体就是按照城市现有的布局进行设计建设,即在城市交通线的人行道的边角线附近建设排水导流明沟,沿明沟线在人行道下面建设可渗透性地下水柜(蓄水200立方米左右为限),水柜以相距每公里左右设置一个且不影响其上面的绿化或行走功能,在居民小区的水柜可设置在绿化带内,将楼顶降雨尽量导入小区绿化带地下水柜中,小区排水明沟与交通线排水明沟相连,保证各个地下水柜水满自溢至其他水柜,再多余的雨水就通过城市现有的排水管网流走。
上面我提到的地下水柜工程我认为采用并联管池水柜建设比较简便易行。该工程建设不用封路和挖掘路面建在人行道上即可,具体就是在城市路面两边人行道每隔一公里处挖掘4米深、4米宽、20米长的坑,将大口径聚乙烯管(直径1.8米左右)分两排并列竖埋入坑中,管高3.8米左右能保证其上面平地面盖板即可,竖管两两通过15厘米口径小水管相连通,小水管从竖管底部起50分米处设置,由下向上每隔50分米设置连通小水管,如此形成并联管池,管池除在远离进水口的管道底部封闭外,其它管道底部敞开以利蓄水渗透,在该封闭管道内设置一台抽水机,方便向外排除清洁用水,可用其来浇灌绿化带、湿化城市路面或冲洗公厕。并联管池建好后封闭各管道上端口后覆土,再在其上面盖板,并联管池两端各设置一个50厘米口径大小的进水管道与地面排水明沟进水坑相连,地面排水明沟可用水泥切割机在人行道边角线附近切割出一条宽深各12厘米的明沟以不影响路面功能即可,这样一个完备的可蓄水200立方米左右的地下水柜工程就建成了。
用并联管池作地下水柜建设最大好处是成本低廉,一根长12米、口径1.8米的聚乙烯排水管价格是23000元左右,200立方米左右的地下水柜只需7根管道将其一分为三后并联就足够了,在人行道上用挖掘机埋建管池的费用也不高,加附属的抽水机及排水明沟等连通设施的建设费用,我计算了一下,一个完备的可蓄水200立方米左右的地下水柜工程只需要40万元费用就足够了,一个城市如果按照每平方公里设置10个这样的水柜就能基本上达到海绵城市的设计要求了。
搞好以上三个工程就可以将天空降水分散截留于当地地面,避免对低洼地势地形区形成大径流量危害影响,从而达到化解洪涝灾害的目的,这三个工程都不涉及与民争房争地,工程简单易成,工程费用也不高,可釆取政府投入部分和发动社会冠名捐建部分来解决工程费用,社会捐建可以个人、社团组织、企事业单位的名义进行,捐建的工程必须刻上捐建者名字且登记建档,供捐建者上网或实地查看,以示捐建工程的透明度和公益性。该工程为一次性投入,永续使用,后期维护少,同时该工程还有助于当地生态环境的修复和保护好当地的生产生活设施,是个利在当代,福及千秋的正加效应工程。
周建2021年07月25日完稿于四川遂宁