论文部分内容阅读
【摘要】城市水文气象灾害是与城市化过程同步发生和发展的，对城市水文气象灾害形成过程的深入了解，必须从城市经济发展过程入手，研究土地利用格局的变化、城市生产线和生命线的变化和城市社会经济过程的变化。因此，我们必须在新的形势下更加清楚地认识城市水文气象灾害的形成机制及其发展变化的趋势和动态，以最小的代价最大程度的减轻自然灾害损失，从而促进城市的可持续发展。
【关键词】城市；水文气象灾害；机制
1、城市水文气象灾害系统
城市水文气象灾害系统受到天、地、人等多种条件的约束和众多繁杂因素的影响和干扰，毫无疑问，它是一个典型的复杂系统。从系统论的观点来看，城市水文气象灾害系统是由孕灾环境、致灾因子和承灾体共同组成的地球表层变异系统，灾情是这个系统中各个子系统相互作用的产物。针对城市水文气象灾害系统，它具有以下几个方面的突出特点。
1.1 高维持性
城市水文气象灾害系统是由孕灾环境子系统、致灾因子子系统，承灾体子系统、灾情子系统等四个子系统组成，而每一个子系统又包括其各自的次一级子系统。城市水文气象灾害的孕灾环境包括大气、水、下垫面、生态环境与人文环境，致灾因子包括降水和径流等，承灾体系统又包括人类子系统、生命线子系统、地下设施子系统、生态资源子系统等，水文气象灾害造成的灾情包括人员伤亡、直接经济损失、间接经济损失、生态与资源的破坏等。
1.2复杂性
城市水文气象灾害系统内各个子系统或局部子系统之间相互作用，相互联系，形成了复杂的关联。这种关联的复杂性不仅表现在结构上，而且表现在内容上，各子系统之间的关联的形成是多样的。史培军认为，致灾因子是灾害产生的充分条件、承灾体是放大或缩小灾害的必要条件，孕灾环境是影响致灾因子和承灾体的背景条件，灾害是它们相互作用的结果。
1.3 随机性
包括孕灾环境、致灾因子和承灾体的随机性。全球变暖作为城市水文气象灾害的发生背景，还存在着许多不确定的因素，我们无法事先预知它究竟怎样变化、变化的幅度，以及这种变化的时空分布。
2、城市水循环与水文气象灾害
自然的水循环过程，是指地球上的各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始的过程。城市水循环就是水在城市引、蓄、用、排四个环节及其相关水体之间相互转化的过程，是对自然界水循环的社会强化，这里所说的相关水体即自然界中的陆地水（地表水、地下水）、海洋、大气水。因此.城市水循环受到自然界水循环的制约，但又具有自身的特点，它改变了水系自然径流的过程。在这个过程中，城市化对水循环的各个环节都产生了影响。由于城市热岛的存在，使得水汽蒸发强烈，城市空气层结很不稳定，有利于产生热力对流，当城市中水汽充足时，容易形成对流性降水；在水汽输送的过程中，因为城市建筑物的粗糙度较大，导致其对降水系统有一定的阻碍效应，使其移动速度减慢，在城区滞留的时间加长，致使城区的降水强度增大，降水时间延长；城市的凝结核效应，及烟尘的增多，也有利于成云致雨；随着城市的发展，城市湿地、绿地不断减少，而不透水面成倍增长，极大地改变了降水后的下渗以及径流的形成过程，最终导致城市雨洪径流的洪峰流量增大，行洪历时缩短，洪水总量增大；同时，城市污水没有节制的排放入城市水系中，也会使洪水的风险增大。从水循环的角度，我们可以认为：城市水文气象灾害是在一定的孕灾环境下，城市化对城市水循环系统的改变，从而对分布在城市中的人类社会经济系统的破坏。由于城市水循环系统是一个复杂的、开放的系统，根据系统的整体性原则，系统内只要有一个元素受到影响，那么其他元素也将被这些相互作用的关系牵涉进去。因此，城市水循环的任一环节发生了问题，都会引起整体的失衡，导致城市水文气象灾害的发生。
3、城市水文气象灾害的形成机制
人类活动与自然变异在灾害形成过程中具有对立统一性。随着人类改造自然能力的扩大，人类与灾害相互影响的强度在不断递增，灾害的诱导性和人类的主动性是现代城市水文气象灾害加剧的原因，在研究城市这一特殊区域水文气象灾害的形成机制时，不能忽略任何一方的作用，必须应用多学科的知识，从灾害系统的角度加以研究。因为城市水文气象灾害的特殊性、复杂性，所以我们用灾害系统的观点来分析城市水文气象灾害的形成机制，城市水文气象灾害的发生是孕灾环境、致灾因子和承灾体相互作用的结果。在城市水文气象灾害的形成过程中，除了致灾因子的重要作用外，我们更加强调孕灾环境和承灾体在其中的作用。首先是全球变化改变了孕灾环境，加快了灾害形成的频率；其次，城市水文气象灾害的形成是与城市化密切联系在一起的，城市土地利用方式的改变和城市小气候诱发了水文气象灾害的发生；最后，城市承灾体的聚集效应，加大了城市水文气象灾害的脆弱性。
在城市水文气象灾害的研究上，应该就城市化与水文气象灾害形成机理与其动态变化过程进行综合分析，密切关注城市水文气象灾害形成过程中的动力和变化过程。从中我们可以发现，孕灾环境越不稳定，城市水文气象灾害的风险就越大。全球变暖引起的极端事件的增加，包括台风、暴雨频率和强度的加大，使得城市面临着更大的水文气象灾害脆弱性：位于沿海的城市，由于海平面上升导致的风暴潮、海水入侵以及排水不畅，加重了沿海地区的水文气象灾害。全球变化改变了自然环境，城市化则主要改变了土地资源的利用方式，下垫面的变化影响了流域水循环的过程，改变了水文气象灾害发生的频率和强度。水文气象灾害的承灾体在城市化的进程中，也出现了大的变化。城市化导致人口财富密度加大，同样的水文气象灾害所造成的损失加大了；地下设施的增多和城市生命线系统对城市居民生产生活的辐射作用，使得由水文气象灾害造成的间接损失越来越大。随着城市的现代化，城市对水文气象灾害的承受能力没有增强，反而显得更加脆弱了。
【参考文献】
［1］史培军.中国自然灾害系统地图集.北京：科学出版社，2007.
［2］施雅风.中国海岸地带面临的重大环境变化与灾害及其防御对策自然灾害学报，2008
【关键词】城市；水文气象灾害；机制
1、城市水文气象灾害系统
城市水文气象灾害系统受到天、地、人等多种条件的约束和众多繁杂因素的影响和干扰，毫无疑问，它是一个典型的复杂系统。从系统论的观点来看，城市水文气象灾害系统是由孕灾环境、致灾因子和承灾体共同组成的地球表层变异系统，灾情是这个系统中各个子系统相互作用的产物。针对城市水文气象灾害系统，它具有以下几个方面的突出特点。
1.1 高维持性
城市水文气象灾害系统是由孕灾环境子系统、致灾因子子系统，承灾体子系统、灾情子系统等四个子系统组成，而每一个子系统又包括其各自的次一级子系统。城市水文气象灾害的孕灾环境包括大气、水、下垫面、生态环境与人文环境，致灾因子包括降水和径流等，承灾体系统又包括人类子系统、生命线子系统、地下设施子系统、生态资源子系统等，水文气象灾害造成的灾情包括人员伤亡、直接经济损失、间接经济损失、生态与资源的破坏等。
1.2复杂性
城市水文气象灾害系统内各个子系统或局部子系统之间相互作用，相互联系，形成了复杂的关联。这种关联的复杂性不仅表现在结构上，而且表现在内容上，各子系统之间的关联的形成是多样的。史培军认为，致灾因子是灾害产生的充分条件、承灾体是放大或缩小灾害的必要条件，孕灾环境是影响致灾因子和承灾体的背景条件，灾害是它们相互作用的结果。
1.3 随机性
包括孕灾环境、致灾因子和承灾体的随机性。全球变暖作为城市水文气象灾害的发生背景，还存在着许多不确定的因素，我们无法事先预知它究竟怎样变化、变化的幅度，以及这种变化的时空分布。
2、城市水循环与水文气象灾害
自然的水循环过程，是指地球上的各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始的过程。城市水循环就是水在城市引、蓄、用、排四个环节及其相关水体之间相互转化的过程，是对自然界水循环的社会强化，这里所说的相关水体即自然界中的陆地水（地表水、地下水）、海洋、大气水。因此.城市水循环受到自然界水循环的制约，但又具有自身的特点，它改变了水系自然径流的过程。在这个过程中，城市化对水循环的各个环节都产生了影响。由于城市热岛的存在，使得水汽蒸发强烈，城市空气层结很不稳定，有利于产生热力对流，当城市中水汽充足时，容易形成对流性降水；在水汽输送的过程中，因为城市建筑物的粗糙度较大，导致其对降水系统有一定的阻碍效应，使其移动速度减慢，在城区滞留的时间加长，致使城区的降水强度增大，降水时间延长；城市的凝结核效应，及烟尘的增多，也有利于成云致雨；随着城市的发展，城市湿地、绿地不断减少，而不透水面成倍增长，极大地改变了降水后的下渗以及径流的形成过程，最终导致城市雨洪径流的洪峰流量增大，行洪历时缩短，洪水总量增大；同时，城市污水没有节制的排放入城市水系中，也会使洪水的风险增大。从水循环的角度，我们可以认为：城市水文气象灾害是在一定的孕灾环境下，城市化对城市水循环系统的改变，从而对分布在城市中的人类社会经济系统的破坏。由于城市水循环系统是一个复杂的、开放的系统，根据系统的整体性原则，系统内只要有一个元素受到影响，那么其他元素也将被这些相互作用的关系牵涉进去。因此，城市水循环的任一环节发生了问题，都会引起整体的失衡，导致城市水文气象灾害的发生。
3、城市水文气象灾害的形成机制
人类活动与自然变异在灾害形成过程中具有对立统一性。随着人类改造自然能力的扩大，人类与灾害相互影响的强度在不断递增，灾害的诱导性和人类的主动性是现代城市水文气象灾害加剧的原因，在研究城市这一特殊区域水文气象灾害的形成机制时，不能忽略任何一方的作用，必须应用多学科的知识，从灾害系统的角度加以研究。因为城市水文气象灾害的特殊性、复杂性，所以我们用灾害系统的观点来分析城市水文气象灾害的形成机制，城市水文气象灾害的发生是孕灾环境、致灾因子和承灾体相互作用的结果。在城市水文气象灾害的形成过程中，除了致灾因子的重要作用外，我们更加强调孕灾环境和承灾体在其中的作用。首先是全球变化改变了孕灾环境，加快了灾害形成的频率；其次，城市水文气象灾害的形成是与城市化密切联系在一起的，城市土地利用方式的改变和城市小气候诱发了水文气象灾害的发生；最后，城市承灾体的聚集效应，加大了城市水文气象灾害的脆弱性。
在城市水文气象灾害的研究上，应该就城市化与水文气象灾害形成机理与其动态变化过程进行综合分析，密切关注城市水文气象灾害形成过程中的动力和变化过程。从中我们可以发现，孕灾环境越不稳定，城市水文气象灾害的风险就越大。全球变暖引起的极端事件的增加，包括台风、暴雨频率和强度的加大，使得城市面临着更大的水文气象灾害脆弱性：位于沿海的城市，由于海平面上升导致的风暴潮、海水入侵以及排水不畅，加重了沿海地区的水文气象灾害。全球变化改变了自然环境，城市化则主要改变了土地资源的利用方式，下垫面的变化影响了流域水循环的过程，改变了水文气象灾害发生的频率和强度。水文气象灾害的承灾体在城市化的进程中，也出现了大的变化。城市化导致人口财富密度加大，同样的水文气象灾害所造成的损失加大了；地下设施的增多和城市生命线系统对城市居民生产生活的辐射作用，使得由水文气象灾害造成的间接损失越来越大。随着城市的现代化，城市对水文气象灾害的承受能力没有增强，反而显得更加脆弱了。
【参考文献】
［1］史培军.中国自然灾害系统地图集.北京：科学出版社，2007.
［2］施雅风.中国海岸地带面临的重大环境变化与灾害及其防御对策自然灾害学报，2008