魏 磊,孫鏌涵,蔣慧亮,于 晶,鄭 紅
(1.黑龍江省氣候中心;2.黑龍江省氣象服務(wù)中心;3.齊齊哈爾市氣象局,黑龍江 哈爾濱 150030)
皮革制造業(yè)園區(qū)屬于工業(yè)園區(qū)的一種,工業(yè)園區(qū)是一個國家或區(qū)域的政府根據(jù)自身經(jīng)濟發(fā)展的內(nèi)在要求,通過行政手段劃出一塊區(qū)域,聚集各種生產(chǎn)要素,在一定空間范圍內(nèi)進行科學(xué)整合,提高工業(yè)化的集約強度,突出產(chǎn)業(yè)特色,優(yōu)化功能布局,使之成為適應(yīng)市場競爭和產(chǎn)業(yè)升級的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)分工協(xié)作生產(chǎn)區(qū)。近年來,工業(yè)園區(qū)作為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的新焦點,在全國各地迅速發(fā)展起來,地方政府將其作為區(qū)域經(jīng)濟增長的新引擎,紛紛制定政策與規(guī)劃推動工業(yè)園區(qū)的發(fā)展。我國現(xiàn)有各級工業(yè)園區(qū)超7 000家,在承接產(chǎn)業(yè)集聚、推動經(jīng)濟發(fā)展中貢獻重大。但在幾何級增長的同時,工業(yè)園區(qū)作為資源能源消耗高度集中的區(qū)域,快速發(fā)展的同時,其選址和規(guī)劃變得特別重要。當(dāng)區(qū)域易產(chǎn)生氣象災(zāi)害時,皮革制造業(yè)園區(qū)的選址就尤為重要,園區(qū)的經(jīng)濟損失以及污染物的擴散,都受到地理位置的制約,對其氣象條件的分析則是園區(qū)選址的先決條件[1-2]。
國內(nèi)皮革制造業(yè)園區(qū)選址的氣象條件研究并不多,張海娟等的“基于大氣環(huán)境影響分析的工業(yè)園區(qū)規(guī)劃選址方法”,主要研究了大氣環(huán)境對工業(yè)園區(qū)選址的影響。
皮革制造業(yè)園區(qū)的建設(shè)主要受凍土氣象災(zāi)害影響,對凍土進行研究分析,可以減少皮革制造業(yè)園區(qū)的建設(shè)難度以及建設(shè)成本。皮革制造業(yè)園區(qū)的安全性極易受積雪、大風(fēng)、龍卷等氣象災(zāi)害影響,園區(qū)廠房多為門式剛架輕型房屋,大風(fēng)極端氣象災(zāi)害以及龍卷風(fēng)對其會造成極大的危害,大量積雪也會造成建筑物垮塌。皮革制造業(yè)園區(qū)污染物的排放主要受降水的影響,合理地利用氣象條件分析,按照徑流量來制定城市建設(shè)也可以大程度地減少園區(qū)對水的污染[3-4]。
雙鴨山區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,全市年平均氣溫3 ℃左右,年降水量530 mm左右,冬長夏短春季氣溫適中,降水量少,氣候干燥;夏季受東南季風(fēng)影響,炎熱多雨,降水量集中,有時產(chǎn)生較大范圍大雨或暴雨;秋季平均氣溫高于春季,降水多于春季,開始出現(xiàn)寒潮,寒潮到來時氣溫會急劇下降;冬季受西伯利亞冷氣團影響,冬季漫長,氣候寒冷,降水量少,地面結(jié)凍。
雙鴨山最大凍土深度的多年平均值約為168.1 cm,呈顯著減小的變化趨勢,減小速率約為9.0 cm/10a。1977年的最大凍土深度最大,約為220.0 cm;其次是1981年,約為211.0 cm;2014年的最大凍土深度最小,約為93.0 m。最大凍土深度的減小主要是從上世紀80年代開始的,上世紀70年代的最大凍土深度平均值最大,約為191.0 cm。80、90年代分別減小至176.0 cm和172.9 cm。本世紀初十年的最大凍土深度平均值已經(jīng)驟然減小至153.7 cm,較上世紀80年代減小了約19.5%;2011至2016年的最大凍土深度平均值約為124.0 cm,最大凍土深度還在持續(xù)減小[5-6]。
雙鴨山積雪深度最大為80 cm,應(yīng)用皮爾遜Ⅲ型和耿貝爾概率模型對積雪深度進行擬合,通過模擬結(jié)果和實測結(jié)果的對比發(fā)現(xiàn),模擬的百年一遇極端最大積雪深度為71.4 cm,而實測的最大積雪深度為80.0 cm,即模擬值小于實測值,綜合考慮之后,將百年一遇的設(shè)計基準(zhǔn)最大積雪深度值修正為80.0 cm。利用雪深和雪壓的公式將設(shè)計雪深轉(zhuǎn)化為設(shè)計雪壓,最終得到廠址極端積雪設(shè)計基準(zhǔn),百年一遇的設(shè)計雪壓為1 076 Pa。
分析雙鴨山最大風(fēng)速以及極大風(fēng)速,氣象站有最大風(fēng)速(5級以上)、極大風(fēng)速記錄的日數(shù)據(jù),如圖2所示。分析各站兩者的關(guān)系,其關(guān)系式為:V極大=1.8V最大+0.61。得出雙鴨山的最大風(fēng)速可達25 m/s,極大風(fēng)速最大可達27.9 m/s。根據(jù)風(fēng)壓的計算公式,計算出雙鴨山平均風(fēng)壓,平均為0.25 kPa。
圖2 雙鴨山最大風(fēng)速和極大風(fēng)速
雙鴨山的龍卷風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)較少,強度也比較低,在歷史上共出現(xiàn)3次,根據(jù)導(dǎo)則推薦的富士達~皮爾森強度分類法逐個進行分類,分別為F0級出現(xiàn)2次,F(xiàn)1級出現(xiàn)1次。
根據(jù)雙鴨山氣象站長年代的降水?dāng)?shù)據(jù)分析,雙鴨山市1961年至今,年降水量平均為530.6 mm,降水量總體呈增加趨勢,近5年降水量增加明顯,雙鴨山年降水量最大可達到857.2 mm。
雙鴨山全年中降水量集中出現(xiàn)在5至9月份,7月份最大,平均降水量為120 mm,月最大降水量為238.1 mm。近幾年雙鴨山市局地大到暴雨的次數(shù)增加,強降水概率增加。
扣除雙鴨山小于等于2 mm的降水量,將降水量進行從小到大的排序,計算小于特定降水量的和與總降水量中的比值,此比率即對應(yīng)年徑流總量控制率的降水量,即為設(shè)計降雨量,計算不同年徑流總量控制率對應(yīng)設(shè)計水量的曲線關(guān)系,控制率為20%時對應(yīng)降水量為2.1 mm,控制率為50%時對應(yīng)降水量為6.3 mm,控制率為90%時對應(yīng)降水量為25.7 mm[7-8]。
圖3 雙鴨山年徑流總量控制率對應(yīng)雨量
皮革制造業(yè)園區(qū)選址與氣象條件息息相關(guān)。從上文分析,最大積雪深度對皮革制造業(yè)園區(qū)的選址有影響。氣象條件影響最大的是積雪和大風(fēng)。雙鴨山積雪深度最大為80 cm,百年一遇雪壓為1 076 Pa,園區(qū)在選址時必須考慮建筑的位置,避免容易產(chǎn)生積雪的地點,建筑物結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮雪壓影響,避免垮塌。雙鴨山極大風(fēng)速可達27.9 m/s,選址時應(yīng)避免城市上風(fēng)口,易損建筑和設(shè)備應(yīng)避免和主導(dǎo)風(fēng)向垂直。雙鴨山市降水量總體呈增加趨勢,并且局地大到暴雨的次數(shù)增加,強降水概率增加,皮革制造業(yè)園區(qū)選址應(yīng)避免低洼地帶,遠離易發(fā)生山體滑坡區(qū)域。
雙鴨山要加強氣象監(jiān)測,根據(jù)皮革制造業(yè)園區(qū)選址需要,完善監(jiān)測站點設(shè)置。應(yīng)積極開展氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警,提高園區(qū)周邊精細化預(yù)報預(yù)警能力,完善氣象防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)、加強與政府有關(guān)部門的協(xié)作和配合等工作,才能實現(xiàn)人與自然和諧相處。