◎ 文/王 倩
長(zhǎng)安大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師羅平平多年來(lái)致力于“海綿城市”建設(shè)和洪水風(fēng)險(xiǎn)管理方面的研究與實(shí)踐,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得了多項(xiàng)創(chuàng)新性成果,為提升城市生態(tài)系統(tǒng)功能和減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生做出了積極貢獻(xiàn)。
羅平平教授2008年至2012年相繼在日本岡山大學(xué)和京都大學(xué)開(kāi)展城市流域歷史土地利用的水文模型研究。2016年進(jìn)入長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院工作,主要從事水文水資源方向的研究。
隨著研究的不斷深入,他提出了結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性以及傳統(tǒng)和現(xiàn)代化相結(jié)合的綜合治水政策,針對(duì)現(xiàn)代城市提出了增加綠色空間、雨水收集系統(tǒng)以及脆弱區(qū)域的地下蓄水空間相結(jié)合的治水措施。主張上游森林和下游泛濫平原的保護(hù)或恢復(fù),減少和延緩洪水流量的排放,提倡一種高效的政府、當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)以及與市民相互結(jié)合、共同管理的治水理念。
此外,他還通過(guò)使用基于物理意義的分布式水文模型的數(shù)值模擬方法,探索極端降雨類(lèi)型的洪水響應(yīng)機(jī)制,創(chuàng)立了針對(duì)不同極端降雨類(lèi)型和不同流域面積對(duì)洪水演進(jìn)機(jī)制的改良原理,解決了降雨類(lèi)型對(duì)洪水演進(jìn)機(jī)制的難題,成功地解析了城市流域的洪水形成原因,為今后的“海綿城市”建設(shè)和洪水風(fēng)險(xiǎn)管理提供了科學(xué)依據(jù)。
同時(shí),他自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了歷史土地利用的再現(xiàn)(PLUR)技術(shù),實(shí)現(xiàn)特定歷史資料定量化和數(shù)字化,突破了從古至今的土地利用數(shù)值化的關(guān)鍵,使古水文學(xué)的解析變得清晰便捷,一目了然。
這將為我國(guó)將來(lái)城市防洪及“海綿城市”的改造升級(jí)指明了方向。
針對(duì)“海綿城市”改造的核心任務(wù)中“滲”的難題,羅平平與團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種名為“匯水內(nèi)嵌管式人行道地磚結(jié)構(gòu)”的專(zhuān)利技術(shù),通過(guò)內(nèi)嵌管式路緣和內(nèi)嵌管式地磚層的設(shè)置,在降雨初期能對(duì)所施工人行道地表雨水進(jìn)行匯集引流,使雨水從內(nèi)嵌管式地磚層和內(nèi)嵌管式路緣內(nèi)進(jìn)入地下排水系統(tǒng),從而有效避免城市地表水流量過(guò)大影響市民通行。同時(shí),在降雨后期,如果出現(xiàn)極端降雨天氣,城市現(xiàn)有的雨水排水系統(tǒng),排水能效達(dá)到飽和,形成小面積內(nèi)澇時(shí),內(nèi)嵌管式路緣和內(nèi)嵌管式地磚層內(nèi)能積蓄一定量的雨水,降低內(nèi)澇的危險(xiǎn)程度。
眾所周知,由于我國(guó)改革開(kāi)放前期的“粗放式”經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響,城鎮(zhèn)化建設(shè)讓許多城市的綠化和自然環(huán)境遭到破壞,水源涵養(yǎng)水平下降,城市“海綿體”受損,一旦出現(xiàn)大規(guī)模降水天氣,市內(nèi)極易發(fā)生“內(nèi)澇”等自然災(zāi)害?!皡R水內(nèi)嵌管式人行道地磚結(jié)構(gòu)”專(zhuān)利技術(shù)的推出,為城市開(kāi)辟出了一條恢復(fù)自然“海綿體”之外的捷徑,借助城市人工“海綿體”的打造,拓寬了“海綿城市”改造的途徑。
陜西省西安市是我國(guó)極易形成“內(nèi)澇”的城市之一。頻繁的內(nèi)澇嚴(yán)重影響了市民生活,而作為市民日常生活基礎(chǔ)保障之一的地鐵,一旦發(fā)生內(nèi)澇,將出現(xiàn)不可估量的生命和財(cái)產(chǎn)損失。
為研究和論證西安地鐵一號(hào)線(xiàn)三期各站點(diǎn)的防澇排澇能力,羅平平帶隊(duì)進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)分析及應(yīng)用。他指出,城市河流在氣候變化、強(qiáng)烈人類(lèi)活動(dòng)干擾的影響下,水循環(huán)、產(chǎn)水量、洪峰和洪澇持續(xù)時(shí)間都將發(fā)生變化,這會(huì)導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的發(fā)生頻率及量級(jí)發(fā)生重大變化,嚴(yán)重威脅城市流域的生態(tài)安全。
為了更好地改善西安市地鐵一號(hào)線(xiàn)的水文環(huán)境,羅平平曾多次赴現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察,在確定出各站點(diǎn)防澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的基礎(chǔ)上,結(jié)合西安市地鐵設(shè)計(jì)的雨水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)和西安市本身的城市規(guī)劃要求,以及西安市排水工程規(guī)劃和防洪總體規(guī)劃,對(duì)各站點(diǎn)進(jìn)行了防澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià),對(duì)不同降雨重現(xiàn)期下的站口進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析并提出了每個(gè)站點(diǎn)的具體預(yù)防對(duì)策。
此外,他還積極響應(yīng)西安市花園城市建設(shè),參與了西安市灃西新城總部經(jīng)濟(jì)園廊橋項(xiàng)目的壘土產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā),與陜西某生態(tài)建設(shè)公司合作推動(dòng)了壘土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用。壘土產(chǎn)品的應(yīng)用令“海綿城市”表現(xiàn)出了優(yōu)秀的滲水、抗壓、耐磨、防滑以及環(huán)保美觀(guān)多彩、舒適易維護(hù)和吸音減噪等特點(diǎn),形成了“會(huì)呼吸”的城鎮(zhèn)景觀(guān)路面,有效緩解了城市熱島效應(yīng)。
羅平平于2016年入選陜西省“百人計(jì)劃”,是長(zhǎng)安大學(xué)“百人計(jì)劃”的特聘教授,這些年先后在國(guó)際核心期刊上發(fā)表40篇高水平的研究論文,著書(shū)(分擔(dān))4部,并被HESS, Sci.Total.Environ.等領(lǐng)域知名雜志期刊予以引用和高度評(píng)價(jià)。同時(shí)擔(dān)任《人民珠江》和另外三個(gè)國(guó)際期刊的編委,并擔(dān)任ERL、Scientific reports等三十多個(gè)國(guó)際期刊的審稿人。主持或參與的研究項(xiàng)目主要包括:科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2018YFE0103800);日本京都大學(xué)防災(zāi)研究所國(guó)際合作項(xiàng)目(2019W-02);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)人才專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目“半干旱區(qū)流域生態(tài)水文模型與可持續(xù)水環(huán)境治理”;日本國(guó)際合作項(xiàng)目“水和土的相互作用”等。通過(guò)這些具體的項(xiàng)目,羅平平教授集成了技術(shù),培養(yǎng)了人才,服務(wù)了社會(huì)。
為滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)“海綿城市”的改造需要,培養(yǎng)中國(guó)水文水資源研究人才,羅平平依靠長(zhǎng)安大學(xué)的產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)勢(shì),組建了一支以水文水資源、生態(tài)水文、水污染防治為主要研究?jī)?nèi)容的可持續(xù)水與環(huán)境科研團(tuán)隊(duì)。他表示,該團(tuán)隊(duì)旨在建立生態(tài)水文的理論研究路線(xiàn),構(gòu)建干旱半干旱區(qū)流域生態(tài)水文模型,并通過(guò)對(duì)古環(huán)境的重建、相關(guān)的歷史資料的統(tǒng)計(jì)分析和整理,運(yùn)用實(shí)地調(diào)查、文獻(xiàn)分析和地理信息的方法,開(kāi)發(fā)適用于我國(guó)干旱半干旱區(qū)流域的歷史土地利用重建模型,建設(shè)虛實(shí)互動(dòng)的虛擬仿真研究中心。目前,該團(tuán)隊(duì)已初步建成擁有環(huán)境監(jiān)測(cè)、水文水質(zhì)檢測(cè)、流域與城市生態(tài)環(huán)境模擬功能的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室。