城市洪水因气候变化和城市化加速而日益增加。然而,并非所有城市街区都是同样安全的。研究人员研究了建筑物和结构的布局如何影响洪水期间行人的安全。团队的模拟结果建议修改建筑角落和保护性街区布局,以减少行人风险。由于气候变化和城市化加速,洪水变得越来越频繁和严重。在发表于期刊《流体物理学》的研究中,北京师范大学,北京水文中心和中国水资源与水电研究所的研究人员考察了城市街区设计对洪水期间行人安全的影响。
根据作者朱忠范的说法,气候变化导致极端降水事件在频率和强度上更加频繁。此外,快速城市化正在改变水文循环。研究人员考察了城市地区表面以下的物理特性。这包括将以前的森林、湿地和农田转变为不透水的城市土地,从而导致城市洪水事件的更高频率。
在他们的研究中,研究人员确定了使行人处于风险之中的洪水条件,并使用计算机模拟评估城市街区模式、建筑高度和街道宽度,以寻找保护人们的最佳配置。
每个城市都有自己独特的建筑和建筑布局。团队对三种不同的城市街区设计进行了模拟,包括建筑物彼此靠近的情况。
建筑物整齐排列并在列和行中均匀分布,而另一些则是错位和交错的。有一个由建筑物紧密勾勒出的方形区域,内部仅有四栋建筑物。
当建筑物排列成一条线时,例如在网格和封闭布局中,它们通过阻挡一部分水和风创建了一个安全区。然而,交错的方法缺乏这种保护,增加了水和风循环带来的危险区。
改变建筑形状也可以保护行人。使建筑角落圆滑或添加凹陷可以显著减少危险的高洪水和风速区域。然而,这种干预在所有情况下可能并不那么有效。
风对安全区也有影响,尽管影响较小。
风在安全性中的作用是复杂而关键的。
根据朱忠范的说法,“在某些情况下,仅洪水可能不会导致行人不稳定,但风力的加入可能会造成危险的情况。然而,在其他情况下,风实际上可能有助于维持行人的稳定,并保护他们免受洪水影响。风似乎是一把‘双刃剑’。”
不同建筑高度的变化有助于减轻风的负面影响。
在城市扩张规划时,城市应考虑利用封闭街区安排和建造建筑物。
为了探索风和洪水对行人的潜在影响,研究人员建议使用圆形或圆形的建筑基底,并寻求物理学家的建议。