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从天空到地下:高科技如何构筑城市防灾网?

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从温柔的细雨到肆虐的狂风,从静谧的晴空到肆虐的洪水,每一次天气的骤变,都是对人类社会的一次重大挑战。

其中,强降雨为频发气象灾害。强降雨,是指降水强度很大的雨,在气象学上一般被称之为“暴雨”,或称为“强降水”。在中国,由于季风气候的显著特点,强降雨主要集中在夏季,易形成城市内涝、山区山洪、泥石流等自然灾害,使人民生命财产安全受到危害。既然人类无法避免掉这些灾害,那么现如今有什么科技手段能够解决这些问题或是将伤害降到最低呢?

解决城市内涝,可以推广绿色屋顶、透水铺装、雨水花园等绿色基础设施,让它们成为城市的“海绵”。这些设施可以有效增加雨水的自然渗透和滞留能力,从而减少地表径流总量。我们还可以建立智能化城市排水管网管理系统,利用视频智能监控方案和AI算法,可以实时识别积水情况并自动生成预警信息,为管理部门提供决策依据。其中排水管道检测机器人也是重要的工具,它们能够进入管道内部进行实时监测和检测,发现并上报管道堵塞、老化、漏水等问题,及时进行维修处理。当然,排水管道也是至关重要的,最好对现有的排水管道进行扩容改造,提升排水设施的标准,确保在暴雨期间有足够的调蓄空间。

但要想更好地解决城市内涝,还是应该考虑城市规划与建设应长远布局,充分考虑气候变化对未来城市内涝风险的影响。预留足够的雨水调蓄空间,合理设置防洪排涝设施,并在城市新区建设和旧城改造中严格执行新的城市防涝标准。

当强降雨执着地留在山区时,那么泥石流和山洪闻讯便会接踵而至。虽然我们无法控制泥石流和山洪的发生,但为了降低伤害,就不得不提前做好防范准备。首先要加强监测预警,利用气象卫星、测雨雷达、雨量站、水文站等构建雨水情监测“三道防线”,提高预警的准确性和时效性。可以应用3S(遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS)技术建立危险区监测和管理信息系统,实时监测泥石流和山洪的发生发展情况。制定详细的应急预案更是必不可少的,明确应急响应流程、救援队伍组织、物资储备等,确保在灾害发生时能够迅速、有效地开展救援工作。

那么到了冬季,北方地区气温骤降,普遍低于零下,这时道路结冰又成为了多数人的难题。在高速路上,常常可以看到维护人员在道路维护中撒盐除冰。只需要撒上轻薄的一层盐,静置十五分钟左右就可以轻易除冰了。这是因为盐会溶解于雪表面的少量水中,形成盐水溶液。这个溶解过程是吸热的,这个热量主要来自周围环境和冰雪。表层的冰雪热量被吸收后,会和里层的冰雪产生温度差,热量会从较暖的里层流向较冷的表层,这种热量流动加速了表层冰雪融化,形成更多的水。新形成的水又可以溶解更多的盐,继续这个过程。

除此之外,我们还可以使用融雪剂除冰。如果地面结冰影响出行的话,可以通过在地面上撒融雪剂来融化冰块。等冰雪融化之后,就可以快速清理积雪和积冰。当然,有些人使用热水除冰也是可以的,但是需要注意的是,一定要在冰融化时,快速除冰,防止融化的冰水再次凝结。

解决气象灾害的问题刻不容缓,为了更好地为人民解决问题,应多部门联动建立重点区域、重点行业、重点领域的监测预报预警、信息共享、会商研判、指挥协调、应急处置、信息上报的全链条联动机制。气象部门严密监测天气变化,加强会商研判,及时发布预警信息,为防灾减灾提供精准指导;应急管理部门对重点行业领域开展安全隐患排查整治;农业农村部门要建立农户专家联系机制,加强对设施农业、畜牧养殖的防灾减载指导;住房和城乡建设部门要组织有关单位做好房屋建筑和市政工程施工现场等巡查、加固工作,及时做好城市街道除雪;公安、交通运输、机场等部门要防范气象灾害造成的交通拥堵、航班延误等不利影响;海事部门要及时提醒船舶防范海上大风;卫生健康部门要做好流行性疾病的预防和健康防护工作;通信管理、供电、供水、供气和供热等单位要做好管线设备巡查维护和故障抢修,做好能源供应保障。

气象灾害,是自然赋予的考验,也是我们成长的催化剂。我们要以更加科学的防范措施与科技手段,将灾害对人民的伤害降到最低。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者:海月明创作团队

审核:戴云伟 中国气象局 高级工程师

出品:中国科协科普部

监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

内容资源由项目单位提供

评论
冲冲
大学士级
我们可以利用视频智能监控方案和AI算法,可以实时识别积水情况并自动生成预警信息,科学减少人们生命、财产损失!
2024-07-21
康华、
太师级
从天空到地下:高科技如何构筑城市防灾网?
2024-07-20
科普工作者:梦游
太师级
利用科学防范措施和现代科技手段,将夏季易发的暴雨灾害造成损失降到最低。
2024-07-21