城市内涝事故的应对——以河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事故为例

随着全球气候变暖和城市化进程加快,城市内涝频发成为全球城市面临的共同挑战。2021年7月17日至23日,河南省遭遇历史罕见特大暴雨,发生严重洪涝灾害,特别是7月20日,郑州市遭受重大人员伤亡和财产损失,此次灾害为近年来所罕见。虽然是因极端天气引发的,但集中暴露出许多问题和不足,需要痛定思痛、举一反三,真正从灾害中汲取教训,提升城市防范化解重大洪涝灾害风险的能力。

系统韧性视角下城市洪涝灾害风险减缓研究——以郑州“7·20”特大暴雨灾害为例

随着全球气候变化及城市化进程的加快,我国城市洪涝灾害频发且呈现日趋严峻的态势,造成巨大的生命财产损失,引发公众重新审视传统的应急体系。作为应急管理全过程的起点,风险减缓阶段通过灾前行动来降低灾害发生的可能性,是预防洪涝灾害发生的重要环节。文章在分析郑州“7·20”特大暴雨灾害主要成因的基础上,发现城市洪涝灾害风险减缓过程中仍存在许多问题,因此,基于“系统韧性”理论视角,文章建立一个“社会-生态-工程”韧性综合框架,以期为我国城市洪涝灾害风险减缓提供理论支撑与决策依据。

郑州“7·20”特大暴雨内涝成因及灾害防控

当前全球气候变化导致洪涝灾害频繁发生,尤其一些高强度、极端性的城市降水洪涝事件更是严重损害了人民群众的生命财产安全。郑州“7·20”特大暴雨内涝灾害是新中国成立以来最严重的城市内涝灾害,国内外专家学者对暴雨的特性及成因、内涝形成机理与防治途径等开展了大量研究。系统回顾郑州“7·20”特大暴雨城市内涝灾害,梳理了近年来城市内涝及郑州“7·20”特大暴雨内涝灾害的相关研究和主要成果,解析了郑州“7·20”特大暴雨的重现期、时空分布、形成机理等特性;分析了内涝形成机理与防治途径以及城市排水防涝基础设施、洪涝应急指挥、风险管理和城市规划中存在的主要问题。“7·20”特大暴雨具有极端性和难预测性的特点,其中单日和累积降水均超过历史极值。台风、地形以及“雨岛效应”的耦合影响造成了此次强降水天气过程。“7·20”特大暴雨城市内涝灾害暴露出郑州城区排水防涝基础设施、建设存在明显短板,河道防御体系存在瓶颈,应急设施和管理能力不足等问题。基于上述问题,应适当调整内涝防治标准,增强洪涝风险管理与规划建设管控措施,建设外洪内涝同防控的工程体系,加强城市洪涝智慧调度与应急指挥决策等方面的能力。

基于社交媒体数据的城市暴雨洪涝灾害风险评估——以郑州市“7·20”暴雨事件为例

近年来强降雨引发的城市洪涝灾害事件趋多,严重危害了人民的生命健康和财产安全,而客观、准确地开展城市暴雨洪涝灾害风险评估对于有效提升防灾减灾水平至关重要。但是,城市灾害点部分基础数据资料的缺失和滞后限制了城市暴雨洪涝灾害风险评估结果的准确性。随着移动互联技术的发展,民众在社交媒体上发布的相关灾害信息逐渐汇集成一种具有海量、时效性强和主题明确等特征的社交媒体数据资源,将其引入城市暴雨洪涝灾害风险评估工作对于准确刻画城市暴雨洪涝灾害的全貌无疑具有显著意义。以2021年郑州市“7·20”暴雨事件为例,首先从气象因素、基础地理信息、社会经济因素三方面选取了13个影响因子,然后基于爬虫技术获取微博数据中的内涝点信息,最后基于GBDT、XGB、RF和AdaB 4种机器学习模型对郑州市“7·20”暴雨洪涝灾害进行风险评估。结果表明:①基于上述模型得到的4组指标权重具有统计意义上的一致性,在各影响因子中,道路密度、植被覆盖指数、半小时最大降雨量和日最大降雨量在4组指标重要性排序中均位列前5,表明上述影响因子是本次暴雨洪涝灾害的主要致灾因素;②基于皮尔逊相关系数检验发现上述4种模型评估结果间的相关程度较高,所得出的极高风险区均集中在郑州市五大主城区的中心部分、中牟市东北部、新密市米村镇及城关镇、巩义市巩义站周边;③上述4种模型的AUC和ACC值均超过0.7,证实了机器学习模型在城市暴雨洪涝灾害风险评估中的有效性;相较于GBDT、XGB和RF模型,AdaB模型的评估结果精度最高,且得到的高风险与极高风险区的Rei值之和最大,表明其评估结果与实际情况相符。本研究通过将社交媒体数据引入城市暴雨洪涝灾害风险评估工作有效地提升了评估结果的准确性,可为郑州市及其他城市在类似强降水事件下的洪涝灾害风险预警和应急处置提供决策依据。

河南郑州“7·20”特大暴雨与南水北调中线干线工程运行安全思考

2021年,河南郑州发生“7·20”特大暴雨,南水北调中线干线工程河南郑州至河北磁县段暴雨重现期超过了500年,局部超过千年一遇,是对中线干线工程建设质量的一次大考。实践证明,面对超标准降雨带来的洪涝灾害,中线干线工程各类建筑物主体均未受损,干渠输水功能正常,工程运行整体平稳。

郑州“7·20”特大暴雨移置合肥市洪涝分析

分析郑州“7·20”特大暴雨形成条件,合肥市发生郑州“7·20”特大暴雨的可能性是存在的。为深刻吸取特大暴雨灾害教训,将郑州“7·20”特大暴雨移置至合肥市,开展模拟计算和洪涝分析,为防范此类暴雨洪水、完善防御超标准洪水预案及城市防洪规划提供参考。

河南郑州山区4市2021年“7·20”特大暴雨灾害调查的思考与建议

2021年7月17-21日,河南郑州市下辖的新密、荥阳、登封、巩义山区4市普降超历史极值的特大暴雨,4市全域受灾,山洪、中小河流洪水、坡面洪流、内涝、滑坡齐发遍发,4万多间房屋损毁,造成4市251人遇难,有16个村(街道)发生了3人及以上的死亡失踪事件。荥阳市崔庙镇王宗店村和崔庙村海沟寨位于索河上游的一条流域面积仅有22 km^(2)的无名沟道的上下游,相距6 km,分别有23人和19人遇难,损失极为惨重,教训极为深刻。笔者作为国务院河南郑州“7·20”特大暴雨灾害调查组之山洪地质灾害专项组专家,全程参与调查了山区4市山洪灾害预防、监测预警、应急响应、救援处置工作。针对山区4市在山洪灾害防御预案、山洪风险认知、预警信息发布、山区河道风险管理、机构改革对山洪灾害应急管理的影响、山洪灾害防治体系运行情况评估6个方面,分析了存在的问题和原因,给出了个人的思考和认识,提出了加强和改进工作的措施建议:(1)制修订山洪灾害防御预案,确保符合实际和可操作;(2)全面推行山洪灾害危险区清单管理和风险告知制度,实现风险可识、周知;(3)调整指令性预警信息发布流程,确保信息权威、直达;(4)加强山区河道监管,给洪水以流路,从源头上减少、消弭山洪风险;(5)优化防汛应急管理体制机制,水利和应急管理等部门共商共担共享共建防指平台,形成防抗救合力;(6)加大山洪灾害防治投入,持续提升基层山洪灾害防御能力。

“全民看海”到“自救互救”:极端天气事件的社会化传播与救援实践——以郑州“7·20”特大暴雨灾害为例

近年来极端天气事件更加频繁、剧烈,成为社会化媒体中灾难议题的新面向。现以郑州“7·20”特大暴雨微博话题为研究对象,采用社会网络分析对社会化实时传播与救援实践展开研究。研究发现,多元主体在合奏中形成自由、互通、互达的传播网络;通过多重叙事建构此次事件,以官方界定为分界点,划分为在场化调侃和全民行动两个阶段。因此认为极端天气事件具有液态的自发性组织传播机制和“非正式”救援与“全民”救援并存的实践机制。

郑州“7·20”特大暴雨灾害中典型山洪地质灾害分析及应急处置对策建议

2021年河南郑州“7·20”特大暴雨灾害中,山洪地质灾害造成了大量人员伤亡和经济损失。本文基于当前全球气候变暖导致极端天气灾害加剧的大背景下,近几年我国山洪地质灾害频发的态势,总结了“7·20”暴雨灾害中,山洪灾害造成破坏和损失的总体情况,以及荥阳市崔庙镇王宗店村山洪、崩塌灾害的成因与发生过程、应急处置情况,分析讨论了应急工作存在的主要问题,并给出了初步的防灾和应急处置对策建议。

突发暴雨灾害应急协作网络研究——以郑州“7·20”特大暴雨为例

构建突发灾害应急协作网络,明确应急主体职能分工,是我国应急管理体制建设的重要组成部分。基于郑州市“7·20”特大暴雨灾害,运用社会网络分析法,构建整体网络二维分析框架,依据网络规模、网络凝聚力、网络密度、中心度及凝聚子群等指标进行测度,揭示突发暴雨灾害应急协作网络整体结构与主体角色特征。研究结果表明,郑州突发暴雨灾害应急协作网络类型为闭合紧密型,组织间联系紧密,但领导组织较多,导致应急主体职能交叉,应急效率降低。因此,在突发暴雨灾害应对过程中,应明确领导机构权责划分,加强权力与资源的下放,进一步发挥协作网络在应急管理中的优势。

城市特大暴雨洪涝灾害应急管理--以郑州“7·20”地铁5号线亡人事件为例

问题的提出随着城市化进程的不断加快,气候背景下暴雨洪涝灾害多发频发,而我国尚处于城市基建快速发展阶段,城市面临的风险也不断加大。2021年河南郑州“7·20”特大暴雨造成河南省1478.6万人受灾,因灾死亡失踪398人,直接经济损失1200.6亿元。重大的人员伤亡和经济损失为我国其他城市敲响警钟的同时,显然也暴露了我国在暴雨洪涝灾害应急管理中的种种问题。

深圳市重演郑州“7·20”特大暴雨情景分析

深圳极易遭遇以“台风、暴雨、海潮”三碰头为代表的极端天气事件,有必要分析其在极端天气下内涝灾害发生、发展和消退全过程。以深圳市罗湖中心区为例,基于分布式水文水动力耦合模型,采用暴雨移置方法,重演了郑州“7·20”特大暴雨造成的内涝灾害风险,分析了罗湖中心区现状工程体系对极端暴雨的响应。结果表明:深圳市罗湖中心区内涝积水深度大于0.3 m的区域面积占比高达13.58%,积水范围与小于2 a一遇设计重现期的雨水管渠分布范围高度重合。现状内涝成因主要为管渠输水能力不足,涝水不能迅速通过管网输送至泵站前池,从而造成远端积涝。研究成果有助于提高深圳市极端暴雨灾害认识和应对能力,可为超标准洪水应急预案编制和汛前演练等提供技术支撑。

以郑州“7·20”特大暴雨为例探讨城市气象灾害应急响应处置机制

随着城市化进程的加快,城市气象灾害对城市生产和生活的影响日益显著,城市气象灾害的防御和处置工作将更加重要。以2021年河南郑州“7·20”特大暴雨为例,详述了本次特大暴雨过程及气象预警服务和应急处置措施,剖析了当前我国城市气象灾害应急响应机制不健全、应急处置滞后等问题,提出了如何进一步完善城市气象灾害应急管理机制及处置预案等建议。

准组织化:“互联网+线上应急救援”的实践路径和现实困境——以河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件为例

为响应我国应急管理现代化和信息化建设需要,采用参与式观察、网络民族志和深度访谈方法,从准组织化集体行动视角切入,对河南郑州“7·20”特大暴雨灾害事件中救援模式相对成熟的“互联网+线上应急救援”实践路径和现实困境进行探讨。研究结果表明:线上应急救援实践路径涵盖聚合、运转、高效、离散4个阶段,且以持续不断的行动流呈现,具有准组织化集体行动特征;同时,线上救援形式面临“合法性”不确定、救援质量不稳定、风险评估主观性和政府正式沟通渠道有限性等现实困境,研究结果可为我国应急管理信息化建设提供参考。

城市地下空间洪涝水灾应急响应:问题、成因与对策——基于郑州“7·20”特大暴雨国务院灾害调查报告的启示

城市地下空间已成为城市关键基础设施,但也日益成为风险积聚洼地,如何科学认知并应对城市地下空间各类灾害成为城市公共安全治理的重要问题。通过梳理典型自然灾害对城市地下空间的冲击及应对过程,借鉴应急管理经典理论,构建了城市地下空间洪涝水灾应急响应分析框架。对河南郑州“7·20”特大暴雨灾害调查报告进行了内容分析,揭示“7·20事件”暴露出的应急响应典型问题,从空间特征和因素(制度、行为)两个维度分析其成因,进而提出应急响应优化对策,以期减轻因灾导致的人员伤亡和财产损失。

河南郑州“7·20”特大暴雨洪涝灾害应急管理碎片化及综合治理研究

全球变暖背景下多发频发重发的暴雨洪涝灾害影响着中国城乡区域。应急管理是保障人民生命财产安全的最后一道防线,碎片化现象严峻制约了应急管理效能的发挥。2021年河南郑州“7·20”特大暴雨洪涝灾害应对暴露了应急管理碎片化问题。为此,研究了“7·20”特大暴雨灾害中各应急主体碎片化行动的表现与负面影响,并提出了暴雨洪涝应急综合治理的建议,以期提高中国暴雨洪涝应急管理的效力,为其他城市地区提供借鉴与经验。研究发现:(1)应急管理碎片化是由应急制度碎片化、应急组织设计碎片化、应急信息碎片化、应急意识碎片化、应急主客体碎片化等多方面原因组成,尤其应急制度碎片化影响着其他四个方面。(2)应急制度碎片化导致郑州市各应急主体应急行动缺乏协同、应急职责履行失败;应急权责碎片化导致应急管理错位、缺位;应急信息碎片化导致紧急应急决策与灾后学习的难度大;应急意识碎片化加剧灾害风险与管理难度;应急客体碎片化导致弱势地区及弱势人群的受灾脆弱性高。(3)暴雨洪涝灾害应急管理碎片化的综合治理措施包括促进防汛应急制度衔接整合,落实防汛演练,实现全过程应急管理;优化防汛应急组织设计,完善统筹协调机制,促进权责匹配,建立防汛信息共享平台,利用先进科技获取更全面的灾害信息,加强应急培训,转变领导思路促进应急防汛意识文化整合,以实现均等化为目标,打破应急服务的二元观念与体制。

关于城市洪涝风险防控体系构建的建议——郑州市“7·20”特大暴雨灾害思考

2021年7月20日,郑州市遭遇历史罕见特大暴雨,发生严重洪涝灾害,遭受重大人员伤亡和财产损失。基于洪水风险管理理念,针对城市极端暴雨洪涝风险防控体系构建,提出巨灾情景构建,完善应急预案体系,建立风险预警为主线的自然灾害监测预警体系,高标准规划建设防洪防涝工程体系,构建国土开发风险管控机制,推进洪水保险等风险管控措施建议。

2021年河南郑州山区4市“7·20”特大暴雨灾害简析

2021年7月17-23日,河南郑州市普降暴雨,引发严重洪涝灾害,造成重大人员伤亡和财产损失。国务院派出调查组对灾害过程及应对处置进行调查评估。结合调查情况梳理了郑州市下辖的巩义、荥阳、新密、登封山区4个市特大暴雨及灾害特点,分析了灾害原因及应对工作存在的问题,提出了加强和改进工作的对策建议。

基于遥感数据光流场的2021年郑州“7·20”特大暴雨动力条件和水凝物输送特征分析

本文针对2021年7月20日河南省郑州市发生的"7·20"特大暴雨天气过程,主要基于FY-4A静止气象卫星成像仪和地基天气雷达遥感数据,利用光流法分别计算遥感数据图像的光流场(Optical Flow Field)。经与FNL数据水平风和地面风速观测对比表明,气象卫星和雷达光流场可以近似反映大气和云系的高空和低空的运动特征。在此基础上,分析了与暴雨天气过程有关的动力条件和水凝物输送特征。结果显示,在20日午后,存在从华南经河南延伸至华北"西南—东北"走向的水汽和云水输送带,其中对流活动非常明显,并一直延伸至河南中北部的既有云系中,为河南郑州地区特大暴雨的形成提供了有利的水汽和云水输送条件。20日午后至16时(北京时)最强降水发生前,郑州地区低空由辐散转为强烈的气旋状辐合,并且高空的反气旋涡度增强,表明郑州地区整个降水系统上升运动增强。在最强降水发生前,从郑州地区南侧输入的水凝物急剧增加。这些结果表明,郑州地区不仅存在大量水汽输入,同时还有大量水凝物随强对流云输送进入到大范围降水系统的上升运动区,可能极大地加速了水汽转化为云水进而形成降水的微物理过程转化速率,这可能是此次郑州特大暴雨快速增强的主要成因。本文提出的基于遥感数据光流场的分析方法在暴雨短临预报和预警中有显著的应用潜力。

郑州“7·20”特大暴雨降水特征及其内涝影响

基于郑州市自动气象观测站资料,对河南郑州2021年“7·20”特大暴雨的降水极端性、降水时段、小时降水变化等特征及其内涝影响进行分析,提出超标准降水条件下内涝防治的建议。分析表明:河南郑州“7·20”特大暴雨是一次极端强降水天气过程,可以分为5个明显的降水阶段,第三阶段和第四阶段呈现短时强降水频发、重发特征,特别是20日12—18时郑州市主城区连续出现80 mm以上的小时降水,是造成郑州市主城区严重城市内涝的主要原因。按照现有的内涝防治设计标准,郑州市主城区仍不足以防范此种强度的降水,但仍可以通过完善城市内涝防治的超标应急系统、提高城市易涝点内涝防治标准等措施减轻内涝灾害。