密歇根大学的一项新研究揭示，在全球恶劣天气事件日益频发的背景下，美国许多雨水管理设施可能会加剧洪水问题，这些设施的设计理念源于几十年前，旨在防止洪水的发生。

问题在于传统规划未能充分考虑洪水的相互关联性：车道、草坪和街道的地表径流，以及河流和管道中的水流是如何相互作用的。结果是，不同雨水系统之间的相互影响往往出乎意料，可能导致洪水更加严重。

“在设计过程中，我们通常专注于局部解决方案，”密歇根大学土木与环境工程教授瓦莱里·伊万诺夫表示，他是发表在《自然城市》上的研究的主要作者之一。“我们关注特定区域，可能是一块土地，或者是一组需要雨水基础设施连接的地块，专门为这些区域进行设计。

“然而，这些区域会受到周围洪水的影响，这意味着设计的雨水基础设施可能会产生意想不到的后果。”

这项研究基于2014年8月11日袭击底特律地区的创纪录降雨，导致该地区发生严重洪水。这场灾难导致高速公路关闭，司机被困，超过10万户家庭停电，财产损失高达18亿美元。研究人员分析了这一事件的数据，特别是来自沃伦市的数据，并将其发现与当前美国的雨水设计标准和洪水预警实践相结合，以提出政策建议。

建议包括：

• 雨水系统的设计应采取整体和系统性的方式来缓解洪水，而不是单纯追求局部利益，传统方法往往侧重于局部解决方案。
• 雨水系统的设计指南应修订，以考虑城市景观中的连通性，包括地下基础设施如管道和下水道的流动、河流和溪流的明渠流动，以及自然和建筑表面上的地表流动。
• 应强制使用先进的计算机模型，模拟所有雨水元素及其行为。
• 设计场景应考虑多种因素对城市水流的影响，例如复杂的降雨模式、土壤水分状况以及现有雨水排水系统的运行情况。
• 洪水灾害测绘方法应将重点从河流附近的洪泛平原扩展到可能远离永久水体的城市地区的风险。

密歇根大学土木与环境工程助理研究科学家、该论文的主要作者之一Vinh Tran表示：“当前的洪水制图实践显示，过时的思维方式亟需改变。”他说：“无论是联邦紧急事务管理局还是其他机构，他们仅提供靠近河流的洪泛区的估计。但问题在于，城市中的洪水可能发生在远离河流或溪流的地方。”

以密歇根州沃伦市为例，官方洪水地图未显示距离主要水道数英里的城市部分地区存在洪水风险。这种情况不仅限于沃伦，全国各地普遍存在。

根据联邦应急管理局的数据，洪水是“美国最常见且最昂贵的灾害”。由于气候变化，这一风险正在加剧。

从经济角度来看，这一问题不容忽视。联邦应急管理局指出，从1980年至2000年，国家洪水保险计划支付了94亿美元的保险索赔，而在接下来的20年中，该计划的赔付金额达到了622亿美元，增幅超过660%。

“如果不更新设计，洪水的经济影响只会愈加严重，给政府和纳税人带来更大的负担，”马科姆县环境资源经理、该项目的研究贡献者杰夫·贝德纳表示。“通过投资弹性基础设施，我们不仅可以保护环境，还能为经济增长奠定基础。”

更多信息：Vinh Ngoc Tran等人，城市景观的连通性可能导致雨水系统的意外洪水影响，Nature Cities（2024）。引用：传统的基础设施设计往往使极端洪水事件变得更糟，研究人员发现（2024年9月4日）检索自https://techxplore.com/news/2024-09-traditional-infrastructure-extreme-events-worse.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。