扩大铺砌区域对城市洪涝产生巨大影响

研究人员终于能够确定不透水表面在多大程度上加剧了洪水水位

flooded street

Erik Witsoe Getty Images

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像哈维飓风这样的重磅洪水事件占据了头条新闻,但城市洪涝是一个例行且日益严重的问题:在2018年的一份报告中,美国83%的市政雨水和洪水管理人员报告说他们所在的地区发生了这种淹没。虽然气候变化引发的更强降雨是一个因素,但路面和其他不透水表面的扩张使情况变得更糟,因为它阻止了土地吸收这些洪流。 在这一点上,研究人员基本同意。 他们尚未达成一致的是情况到底有多糟糕。

现在,三月份发表在《地球物理研究快报》上的一项研究发现,平均而言,在美国,每次城市道路、人行道或停车场扩大一个百分点,附近水道的年洪水强度就会增加 3.3%。 (地面无法吸收的部分洪水会流入附近的河流和小溪,因此测量水位可以帮助跟踪洪水严重程度的变化。)水文学家 Annalise Blum 及其合著者表示,他们使用的数学模型使他们的发现比以前的研究更准确。 该模型可以帮助回答有关人类对水系统的影响的其他问题——一个新兴领域,称为社会水文学。

Blum 说,之前只关注一两条水道的研究过于狭隘,无法解析铺砌表面、水坝或堤坝等各种人为干预对洪涝的影响程度。 为了从其他影响的“噪声”中理清不透水区域的作用,Blum 和她的同事——包括约翰·霍普金斯大学的经济学家 Paul Ferraro——使用了极其庞大的数据集,涵盖了来自 280 个流量计的 39 年记录,这些流量计测量河流和小溪中的水位。 他们还调整了一个在经济研究中更常见的统计模型。 经济学家使用这种技术来隔离特定政策可能如何改变人类行为。 Blum 和她的团队对其进行了调整,以利用所有流量计数据之间的差异,从而将铺路的作用与其他人为修改隔离开来。 “通过在时间和空间维度上使用数据,我们能够吸收所有这些噪声并隔离因果效应,” Blum 说,她在约翰·霍普金斯大学做博士后时进行了这项新研究,现在是 AAAS 科学与技术政策研究员。


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加州大学欧文分校的水资源经济学家 Maura Allaire 没有参与这项新研究,她说这项研究设计是“对自然科学,特别是水文学的重大贡献”。 对其他人为造成的洪水因素进行类似的分析可以帮助城市采取有针对性的措施来改善它们。 例如,如果洪水泛滥平原被证明是主要因素,城市可以阻止在洪水泛滥平原上建设,或者增加“绿色”基础设施和透水表面以吸收更多的雨水。

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