红星新闻首席记者|吴阳主编|赵倩
编辑|郭宇审核|王光东
今年7月13日,受台风“巴威”影响,沈阳迎来极端降水。7月13日0时至14日16时,沈阳城区平均降雨量346.8毫米,按沈阳市历年平均降水量约615.9毫米计算,相当于不到两天时间降下了大半年的降水量。短时强降雨引发严重城市内涝、交通瘫痪、市政设施受损等,成为近年来北方极端天气灾害的缩影。
▲7月13日,强降雨导致沈阳部分路段积水严重图据视觉中国
今年汛期以来,“多雨”成为我国多地居民的普遍感受。据央视报道,从4月1日进入汛期至8月25日,全国49个国家气象站日降水量超历史极值。入汛以来截至8月底,全国平均降水量443.7毫米,较常年同期偏多3.8%,我国北方地区平均降水量较常年同期偏多11.5%。
从沈阳、涿州到郑州、周口、宝鸡……近年来被极端降雨突袭的北方城市名单越拉越长。曾经少雨的北方,正频繁直面强降雨冲击。
据人民日报报道,在全球变暖的气候背景下,我国北方地区(东北、华北和西北)气候格局呈现新特征:多雨带西移北扩,与上世纪90年代相比,近5年我国湿润、半湿润气候区面积扩大了30万平方公里以上;北方地区降水极端性增强,暴雨频次和强度均增加。
气候变化,雨带北移,极端降水常态化之下,城市人口密集,叠加热岛、雨岛效应,短时强降雨极易转化为系统性灾害。在各类灾害复杂多变的当下,北方城市如何适应极端降雨考验,成为值得关注的问题。
极端强降雨预警越来越多
有村庄干涸30年的泉水复涌
在2021年河南郑州“7·20”特大暴雨之前,郑州的关先生从未如此深刻地感受过“暴雨”。近几年,极端强降雨预警越来越多,连续降雨也在增加。
在郑州某夜市经营即饮啤酒的关先生,是最关注天气的一类人。“一下雨夜市生意就不好,去年9月到10月,郑州几乎下了一个半月雨,营业额大受影响。极端降雨时还要担心积水进入门店,店员上下班也令人操心。”
▲9月6日,郑州金水区健康路夜市人头攒动图据视觉中国
李颖是郑州一所中学的副校长,她的感觉是“暴雨预警越来越多”。李颖说,每次收到暴雨预警通知后,学校各处室会盯紧气象预警,并在教师群、家长群推送安全提示。如果接到上级主管部门的停课通知就要组织离校。总务处还要进行校园隐患排查,提前疏通排水管,重点查看低洼区域、墙体、电路。
在乡村,持续降雨还会造成土壤含水量饱和,农机和运输车辆无法进入田间开展正常收割作业,粮食面临霉变风险。
王英是河南一乡镇主管防汛的干部,即便主汛期过去,他的工作也并未轻松。他正筹划为5个信号薄弱的自然村配备移动卫星电话、铜锣、手持对讲机,补齐停电、无手机信号场景下的预警短板;他还需要复核特殊群体包保转移方案,更新转移路线、临时安置点信息。“今年过了还有明年,防汛的弦不敢松。”
在郑州西南的梨园河村,去年秋季的连续降雨带来地下水位回升,一度使干涸30年的泉水复涌数月。泉眼周围俨然形成集市。
▲2025年12月,郑州贾鲁河源头泉水复涌,吸引众多市民围观图据视觉中国
如今泉水再次干涸,但这个现象引起规划工作者的重视。
一位城市规划师坦言,地下水位回升、泉眼复涌,是近年来一个新变化。这提升了城市的生态价值,但更要警惕风险层面的影响。地下空间安全压力变大,地下车库、地铁、管廊这些地下工程,原来的抗浮设计水位可能偏低,水位持续上升后,结构抗浮、渗漏的风险都会增加,现在新建地下工程已在提高抗浮设防标准。地下水位高了之后,土壤长期处于饱和状态,下渗能力会下降,同样的降雨量,地表产流量会变大,可能加重内涝。现在郑州做规划,已从“只管地上”转向“地上地下统筹”,把地下水位动态变化作为重要约束条件,重要区域要做地下水影响专项评估,排水系统设计也要考虑土壤饱和后的产流变化,相当于把地下水影响系统纳入城市安全的考量范围。
雨带真的北移了吗?
专家:观测事实明确,长期定论尚早
中国水利水电科学研究院教授级高级工程师、博士生导师赵勇等人在《中国水利》期刊上发表的论文《我国“雨带北移”现象及其水安全风险应对》提到,目前广泛讨论的“雨带北移”,更多是指7—8月雨带在华北、东北地区表现出降水强度更大、持续时间更长的特点。这主要是2010年代中期以来,夏季风雨带出现显著的年代际调整,华北、黄淮、东北地区夏季降水量较常年同期显著增加。例如,2021年河南郑州“7·20”特大暴雨,华北雨季开始早、结束晚,降水量为历史罕见;2023年台风“杜苏芮”残余环流导致京津冀地区发生历史性极端强降雨。该文提到,2020年后我国北方大部分地区降水明显偏丰,多数区域降水量距平值大于50毫米,干旱、半干旱及半湿润区分界整体北抬,“雨带北移”现象显著。
根据中国气象局气候变化中心编著的《中国气候变化蓝皮书2026》,2025年我国平均降水量较常年值偏多4.1%,华北地区降水量为1961年以来第二多。
▲9月9日,西安市民游客冒雨出行 图据视觉中国
复旦大学环境科学与工程系青年研究员、博士生导师余兆武告诉红星新闻记者,学界针对“雨带北移”已开展较多研究,但需区分“观测事实”和“长期定论”。比较明确的观测事实是:近十多年来,华北、东北以及西北部分地区降水有所增加,极端强降水也更加突出。有研究发现,华北夏季降水在2011—2012年前后出现由少到多的年代际转折。不过,如果把“雨带北移”理解为中国主雨带已经整体、持续、永久地向北移动,目前还不能这样下结论。因为我国降水受东亚季风、西太平洋副热带高压、西风急流、海温异常以及大气内部变率等多种因素共同影响,具有很强的年际和年代际波动。“雨带”本身也不是一条固定不动的线,不同季节、不同区域以及不同降水指标,变化可能并不一致。更严谨的说法是:目前已经观察到北方降水增加、多雨区北扩以及极端降水增强的阶段性特征,但其能否演变为长期稳定的气候格局,仍需更长时间的观测和研究。
余兆武介绍,一方面,气候变暖提高大气的含水能力,为强降水提供了更多水汽;另一方面,副热带高压、西风急流和中高纬环流的异常,会改变水汽向北输送以及冷暖空气交汇的位置。例如,华北转湿期间,蒙古—东北地区的气旋性环流、增强的东亚西风急流以及低层暖湿化和不稳定增强,都有利于华北降水增加。
经历过特大暴雨的郑州
正重新规划城市防洪排涝体系
降雨增多正给北方城市带来越来越大的考验。
华北水利水电大学教授陈建表示,近年来城市洪涝风险更加突出,是极端降雨、快速城市化和高密度开发共同作用的结果。一方面,气候变化背景下,短历时、高强度、局地性强的极端降雨更加值得关注。对城市来说,真正形成较大压力的往往不是年降雨总量增加多少,而是大量降雨在几个小时甚至更短时间内集中出现,容易超过排水系统承载能力。另一方面,城市化改变天然下垫面。道路、广场和建筑等不透水面积增加以后,雨水下渗减少、产流加快,地表径流会在更短时间内集中进入排水系统。同时,城市人口、建筑、交通和社会经济资产高度集聚,同等量级的洪涝事件,现在造成的损失和社会影响往往比过去更大。因此,当前城市洪涝风险的增加,是极端降雨危险性、城市暴露度以及系统脆弱性等多方面因素共同作用的结果。城市洪涝也已经不只是一个排水问题,而是关系到城市安全和韧性的综合性问题。
余兆武提到,北方城市内涝风险大概率会进一步上升,但它并不是由降雨量单一决定的。北方不少城市过去按照相对干旱的历史气候条件进行规划,排水标准、防洪经验和应急资源配置,对短历时、高强度降雨的准备相对不足。与此同时,大量不透水地面使雨水快速形成地表径流。一些北方城市又与山地、河谷相邻,城市内涝可能与山洪、中小河流洪水、滑坡和泥石流同时发生,形成复合灾害。除了道路积水,风险还会沿着城市系统扩散:地铁、隧道和地下空间受淹,交通、电力、通信和供水系统中断,污水溢流造成水环境和公共卫生风险,医院、养老机构等关键设施受到冲击,企业停工和供应链中断也会放大经济损失。内涝不能仅仅理解为“水排不出去”,而应看作可能引发城市系统失灵的风险入口。
▲郑州天健湖公园将湖区与须水河西支串联,具备生态水利和工程水利的双重功能图据视觉中国
经历过“7·20”特大暴雨的郑州,正在重新规划整座城市的防洪排涝体系。
一位在郑州从事防洪除涝规划的规划师向红星新闻记者介绍,我国城市防洪排涝实行两套并行体系:一套由水利部门牵头,依据《防洪标准》制定河道防洪标准,防御流域外洪;另一套由住建部门牵头,依据《室外排水设计标准》制定城市排涝与管网标准,解决城市内涝。
具体到郑州,这座特大城市实行分级设防:骨干河道防洪方面,主城区2025年达到100年一遇,2035年总体提升至200年一遇;城市内涝防治方面,主城区按100年一遇设防。常规雨水管网方面,重要地区按5年一遇、一般地区按3年一遇设计。设计方法上,市政管网采用短历时芝加哥雨型、年多个样法统计,河道防洪采用6小时、24小时长历时雨型和年最大值法统计。
▲4月24日,郑州城区主干道地下排水管网改造施工现场图据视觉中国
谈到南北方城市防洪标准差异,这位规划师介绍,防洪标准的设定主要依据国家规范,与南北方无关。其核心不在于标准高低,而在于气候地理条件不同,导致设防逻辑不同。
一是基线不同。北方城市原有管网标准普遍偏低,老城区多为1—3年一遇,近年才加速提标。在降雨线北移、暴雨强度增大的背景下,原有管网与新标准之间的能力差距更加突出。南方城市基线更高,常规管网普遍为3—5年一遇,应对暴雨的能力更强。
▲5月28日,郑州贾鲁河海绵示范公园风光 图据视觉中国
二是雨型不同。北方暴雨集中在夏季,短历时、局地性、高强度,设计重点盯小时雨强和峰值流量;南方有梅雨、台风雨,总量大、历时长、范围广,设计更关注次降雨总量和洪水过程。三是思路不同。北方平原多、天然调蓄空间少,工程以“泄”为主,依赖河道行洪和管网直排;南方河网湖库密集,走“蓄排结合”路线,圩垸、蓄滞洪区运用更成熟。
近年来,“百年一遇”的洪水频繁发生,城市防洪标准是否需重置?对此,陈建表示,“五十年一遇”“百年一遇”是一个水文学概念,统计口径来自历史资料。它并不代表这样的洪水真的每一百年才发生一次,也许连续两年就会遭遇。这只是概念与现实之间的差异。或许再过一二十年,同等量级的洪水频繁发生,也会被纳入新的历史资料。
“‘百年一遇’是概率概念,并非必须间隔一百年才出现,随机分布下连续发生本就有可能。”上述规划师坦言,目前传统标准赖以成立的“气候平稳”假设正在弱化。
该规划师提到,相关研究显示,近二十年北方短历时极端降雨频次明显提升,基于早年历史数据拟合的频率曲线已系统性偏低,原定义中“百年一遇”的洪水,实际发生概率确实在增大。加上城市扩张带来硬化面增加、雨岛效应放大,同等降雨下产流量更大,相当于变相降低工程的实际防御能力。此外,水利与市政两套标准衔接不足,外洪顶托内涝的叠加场景考虑不够,也是现存的短板。以郑州为例,标准提升方面,“7·20”之后郑州的提标力度很大,河道防洪、内涝治理和雨水管网标准大幅提升。同时,郑州还重新修订暴雨强度公式,充分考虑气候趋势变化情况,并将“7·20”暴雨特征纳入其中。
不只“水怎么排出去”
城市防洪还要考虑“人怎样更安全”
陈建认为,气候变化带来的洪涝风险,对水利领域提出多方面的应对要求:一方面,工程规划要考虑防洪标准;另一方面,要谋划防洪措施——无论是水库还是涵闸,在极端暴雨来临时该如何运行。此外,社会组织层面也要思考如何应对洪涝灾害,比如洪涝灾害中的地铁运营调度,本身就是防洪措施的一部分。
陈建介绍,郑州“7·20”特大暴雨发生后,河南省进一步强化超标准洪水应急预案建设,要求各地和重点单位结合自身防洪风险,完善极端条件下的应急处置方案。
▲应急抢险队伍在郑州一处地铁口进行防汛演练(资料图)图据视觉中国
陈建参与了一些地方水库和城区的超标准洪水应急预案编制。
谈到城区如何应对超标准洪水,他表示,更重要的是做好主动防御。“任何城市的防洪排涝工程都有一定设计标准,不能依靠无限提高工程标准来防御所有极端事件。一旦超出工程防御能力,就需要及时转入应急响应。”
他说,超标准洪水应急预案的重点,不只是形成一套书面方案,更重要的是把风险区域、预警阈值、人员转移、地下空间管控、交通组织和部门职责等落实到具体环节,确保极端洪涝发生时能够快速响应、有序处置。
陈建说,现在城市防洪不能只考虑“水怎么排出去”,还要考虑极端情况下“人怎么安全避险”。工程设施是一方面,预报预警、工程调度、交通管控和人员转移同样重要,这些工作都要提前准备、相互衔接,尽可能把风险控制在前面,把灾害损失降到最低。
目前,吴忠、通辽、郑州已经制定极端天气应对条例,而郑州作为人口超千万的国家中心城市,这一举措更具有标志性意义。
《郑州市极端天气应对条例》要求,各地要加强极端天气应对能力建设,强化天气雷达、自动气象站、地基遥感垂直观测等气象监测系统,开展气象监测预报预警、应急资源储备、基础设施分布等数据归集和共享交换,推动人工智能、大数据等信息化技术在极端天气应对中的融合应用。该条例还提到,突出基层防御保障,构建市、县(市)区、乡镇(街道)、村(社区)、网格五级治理架构,将极端天气应对深度融入郑州党建引领网格化治理体系。
河南大学黄河文明省部共建协同创新中心副主任赵宏波介绍,在气候变化、“雨带北移”的大背景下,极端天气越来越多。对于城市这样的人口高密度、经济要素高度聚集的综合体,首先要树立“城市是有机生命体”的理念,把人的安全放在首位,在完善灾害监测预警体系的基础上,统筹调动城市各类主体力量,多方联动、协同发力。他认为,城市基础设施是抵御极端天气的生命线。在夯实硬件设施建设的同时,更要激活基层治理效能,充分发挥社区在防灾减灾中的关键作用。
人工智能也在成为城市应对气候变化的有力工具。余兆武介绍,在气候风险常态化背景下,数字孪生、人工智能等技术的核心价值,并非简单搭建可视化大屏,而是让城市拥有“虚拟推演、前置施策”的治理能力。但他同时提到,受数据偏差、数据壁垒、模型局限等影响,技术无法替代治理,数字技术仅为决策辅助工具,真正的智慧韧性城市,核心是将数据优势转化为前置防控能力,精准守护弱势群体安全。
雨带北移,改变的不只是降水量,更是城市沿用多年的安全假设。
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