上海中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇閾值研究

史軍，穆海振，楊涵洧，馬悅，徐家良

（上海市氣候中心，上海200030）

上海中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇閾值研究

史軍，穆海振，楊涵洧，馬悅，徐家良

（上海市氣候中心，上海200030）

基于上海暴雨積水110報警數(shù)據(jù)和自動氣象站逐小時降水?dāng)?shù)據(jù)，利用時空過程分析法研究了暴雨積水與降水強(qiáng)度以及累積雨量的關(guān)系，建立了中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇的閾值指標(biāo)，結(jié)果表明，中心城區(qū)暴雨積水程度與1 h降水強(qiáng)度和2 h累積雨量密切相關(guān)。當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)30～40 mm·h-1時，中心城區(qū)就會出現(xiàn)暴雨積水。當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)50 mm·h-1、2 h累積雨量達(dá)70 mm時，暴雨積水會明顯增多。相對于暴雨發(fā)生的時間，暴雨積水具有明顯的滯后效應(yīng)，一般滯后1～2 h。下墊面狀況、人口和道路密度也影響到暴雨積水的發(fā)生。綜合海拔高程、下墊面類型、排水管網(wǎng)等多因素，開展中心城區(qū)精細(xì)化的暴雨內(nèi)澇風(fēng)險情景模擬及災(zāi)害損失評估，是下一步的研究方向。

暴雨內(nèi)澇；積水閾值；110數(shù)據(jù)；逐時降水；上海

史軍，穆海振，楊涵洧，等.上海中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇閾值研究［J］.暴雨災(zāi)害，2016，35（4）：344-350

SHI Jun，MU Haizhen，YANG Hanwei，et al.Study on the threshold of rainstorm waterlogging in the urban areas of Shanghai［J］.Torrential Rain and Disaster，2016，35（4）：344-350

引言

暴雨是我國常見的氣象災(zāi)害，可以引發(fā)洪水、城市內(nèi)澇、山體滑坡和泥石流等衍生災(zāi)害［1，2］，每年我國境內(nèi)遭受暴雨洪災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)百億元［3］。近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害無論是發(fā)生的頻次、強(qiáng)度還是由此帶來的損失均呈逐年增加趨勢，內(nèi)澇已成為城市諸多氣象災(zāi)害中爆發(fā)頻繁、危害嚴(yán)重的主要氣象災(zāi)害之一［3］，給城市帶來了巨大的風(fēng)險與損失［4］。開展城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害研究，是城市防洪減災(zāi)與安全生產(chǎn)的需要，對保障國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也具有重要意義。

臨界雨量是暴雨災(zāi)害預(yù)報、預(yù)警、評估以及防治規(guī)劃的重要依據(jù)和參考［5］。國內(nèi)已有一些學(xué)者開展了相關(guān)研究，如尤鳳春等［6］對2007—2010年汛期（6—8月）北京市出現(xiàn)的積水個例與同期降水強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計分析，找出道路積水臨界預(yù)警指標(biāo)，并建立了暴雨積澇風(fēng)險等級預(yù)警模型；盧燕宇等［5］提出了考慮前期基礎(chǔ)水位的淮河流域動態(tài)致災(zāi)臨界雨量指標(biāo)，并根據(jù)降水-流量-水位關(guān)系給出了淮河上游地區(qū)臨界雨量確定的方法流程；葉金印等［7］提出了一種基于前期土壤含水量飽和度和不同重現(xiàn)期實效降雨量的山洪災(zāi)害氣象風(fēng)險等級預(yù)警指標(biāo)方法；郭廣芬等［8］采用耿貝爾極值I型分布和百分位法對湖北省暴雨洪澇致災(zāi)指標(biāo)進(jìn)行了研究。

上海地處北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，每年汛期臺風(fēng)、梅雨、強(qiáng)對流等天氣系統(tǒng)均會引起持續(xù)時間長、強(qiáng)度大的暴雨，導(dǎo)致城市積水、交通受阻，影響人民的生產(chǎn)和生活活動［9］。已有研究多是開展上海暴雨過程診斷分析［10，11］、暴雨變化特征［12-14］、城市內(nèi)澇暴露度、脆弱性或危險性評價［15-17］等研究，如曹曉崗等［10］利用常規(guī)天氣資料、FY-2E衛(wèi)星云圖、風(fēng)廓線雷達(dá)資料、NCEP再分析資料等，分析了臺風(fēng)與冷空氣對2013年10月7—8日上海特大暴雨過程的影響；張振國等［17］運(yùn)用情景分析方法開展了上海城市社區(qū)尺度的4種排水條件下8種重現(xiàn)期暴雨的32個內(nèi)澇災(zāi)害危險性情景模擬、分析與評價，但開展城市暴雨內(nèi)澇閾值的研究還未見相關(guān)報道。鑒于此，本文利用上海近年來暴雨過程的積水110報警數(shù)據(jù)和自動氣象站逐小時降水?dāng)?shù)據(jù)，分析暴雨積水110報警頻次與逐時降水強(qiáng)度的時空動態(tài)變化關(guān)系，從而給出上海中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇閾值。

1　資料與方法

1.1數(shù)據(jù)資料

本文所用的資料有：2007—2012年上海市110接警臺接收到的氣象災(zāi)害報警數(shù)據(jù)，2007—2012年上海市氣象站（包括自動氣象站）逐時雨量數(shù)據(jù)，2013年上海中心氣象臺暴雨預(yù)警信號產(chǎn)品，2013年影響上海中心城區(qū)的8次暴雨過程的110報警數(shù)據(jù)和逐時雨量數(shù)據(jù)，上海市行政區(qū)劃圖和上海市2010年人口分布圖。

（1）110積水報警資料。110報警數(shù)據(jù)主要包括報警日期、時間、地址、坐標(biāo)、事件描述等字段［18］。利用該數(shù)據(jù)，整理得到2007—2012年上海暴雨積水（包括道路積水、房屋進(jìn)水、地下車庫積水等）110報警信息。經(jīng)分類整理，2007—2012年間，上海因暴雨積水引起的110報警數(shù)共有8 800多次，各年之間差異很大，最少的2010年僅有95次，最多的2012年，因遭受強(qiáng)臺風(fēng)“海葵”影響，多達(dá)近4 000次。從110報警的地域分布來看（圖1），報警數(shù)不僅與降水強(qiáng)度有關(guān)，還與人口密度、下墊面狀況、人類活動的強(qiáng)度以及不同區(qū)域的人受災(zāi)后報警意識強(qiáng)弱等密切相關(guān)，包括黃埔區(qū)、徐匯區(qū)、長寧區(qū)、靜安區(qū)、普陀區(qū)、閘北區(qū)、虹口區(qū)和楊浦區(qū)的上海中心城區(qū)面積為289 km2，僅占全市不到5%的面積，但報警點分布卻最為密集，近6年的報警數(shù)占了50%以上。報警點次密集區(qū)位于與中心城區(qū)相鄰地區(qū)、浦東新區(qū)北部以及上海郊區(qū)各區(qū)縣政府所在地區(qū)。

（2）降水觀測資料。上海全市除有11個地面人工氣象站外，近幾年來陸續(xù)建立了近200個具有單要素或多要素觀測功能的自動氣象站。與地面氣象站比較，有些自動氣象站因管理沒跟上，缺測時段較多。本文取2009—2013年5 a的自動氣象站的降雨記錄，經(jīng)挑選整理，加上11個地面氣象站，每年都有百余個氣象站參與110報警與降水分布統(tǒng)計分析，這樣的站點密度，可以較準(zhǔn)確地反映上海夏季經(jīng)常出現(xiàn)的局地性強(qiáng)降水分布。

1.2分析方法

本文基于暴雨積水110報警信息和氣象站逐時降水?dāng)?shù)據(jù)，首先選取2007—2012年期間32次造成較大區(qū)域積水的暴雨過程，綜合分析暴雨過程特征及其與城市積水的關(guān)系，初步確定不同降水強(qiáng)度和累積降雨持續(xù)時間影響下的暴雨積水閾值；然后，選取近年來幾次影響較大的暴雨過程，進(jìn)一步分析并驗證暴雨積水110報警數(shù)與降水強(qiáng)度和累積雨量的時空動態(tài)關(guān)系；最后，基于前面綜合暴雨過程和單個暴雨過程的分析結(jié)果，給出中心城區(qū)暴雨內(nèi)澇閾值指標(biāo)，并利用2013年暴雨積水110報警信息和氣象站逐時降水?dāng)?shù)據(jù)，對提出的暴雨內(nèi)澇閾值指標(biāo)進(jìn)行對比驗證。降水強(qiáng)度用積水區(qū)域所在范圍內(nèi)所有自動氣象站，在暴雨過程中出現(xiàn)最大1 h雨量氣象站的小時雨量及其2～6 h累積雨量進(jìn)行描述。

2　結(jié)果與分析

2.1積水與累積雨量和降水強(qiáng)度的綜合特征

對2007—2012年期間一次降水過程110報警數(shù)在20個以上的城區(qū)積水過程進(jìn)行篩選，共選出32次造成較大區(qū)域積水的暴雨過程（最多的報警達(dá)3 000多個，為2012年“海葵”臺風(fēng)過程），使用同期自動氣象站降水觀測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計暴雨積水與累積雨量和降水強(qiáng)度的關(guān)系。

2.1.1暴雨積水與降雨開始后累積雨量的關(guān)系

圖2為2007—2012年32例城區(qū)積水時自動氣象站多小時最大累積降雨量圖。從中可見，大部分個例的主要降水集中出現(xiàn)在1～2 h以內(nèi)，只有少數(shù)個例2 h以后還有較強(qiáng)降水，這些個例大部分又是因臺風(fēng)暴雨造成的（3、4、29個例）。一般情況下3～6 h最大累積降雨量并無明顯變化，其中小時最大累積降雨量基本重合。因此，造成上海市城區(qū)積水的暴雨主要特點是：強(qiáng)降水持續(xù)時間較短、降水強(qiáng)度大，其中1～2 h最大累積降雨量與城區(qū)積水的關(guān)系密切，在選擇城區(qū)積水閾值指標(biāo)時，不僅要考慮1 h降水強(qiáng)度，還要考慮2 h累積雨量。

由于2007和2008年降雨量僅從11個氣象站挑選，這2年個例（1～12）的最大小時累積雨量可能小于實況。從110報警的城區(qū)積水程度來看，報警的積水深度除立交隧道處外，基本上都在30～50 cm，各場暴雨的差異不大，但報警數(shù)（可代表積水區(qū)域范圍）差異明顯，故主要從報警數(shù)的多少，同時參考積水深度來劃分暴雨積水的影響程度較合理。32次暴雨過程中，造成城區(qū)嚴(yán)重積水影響的有4次（報警數(shù)在400以上），其中2次是臺風(fēng)暴雨，10次為中度影響（報警數(shù)100以上）。

2.1.2暴雨積水與降水強(qiáng)度和前期降水的關(guān)系

進(jìn)一步對32例城區(qū)積水110報警數(shù)與逐時降水強(qiáng)度和前期降水的動態(tài)進(jìn)行綜合分析，結(jié)果表明（圖略），暴雨積水與暴雨發(fā)生的時間相比，具有明顯的滯后效應(yīng)，一般滯后1～2 h，滯后4～5 h也常有出現(xiàn)。確定暴雨積水閾值，主要應(yīng)關(guān)注暴雨出現(xiàn)初始階段的降水強(qiáng)度。當(dāng)降水強(qiáng)度為20～40 mm·h-1時，就會出現(xiàn)暴雨積水，降水強(qiáng)度達(dá)到50 mm·h-1以上時，暴雨積水會明顯增多。

暴雨積水不僅與降水強(qiáng)度相關(guān)，也與降雨持續(xù)過程的長短相關(guān)。當(dāng)降水強(qiáng)度持續(xù)在30 mm·h-1左右若干小時后，后期一旦降水進(jìn)一步增強(qiáng)，達(dá)50 mm·h-1以上時，暴雨積水會驟然增多。因此積水與否也要綜合考慮前期降水情況：當(dāng)為局地短歷時暴雨時，城區(qū)積水的降水強(qiáng)度可在36～40 mm·h-1；當(dāng)前期已出現(xiàn)一段時間的較強(qiáng)降水時，城區(qū)積水的降水強(qiáng)度可在30 mm·h-1左右。

2.2積水與暴雨強(qiáng)度的時空動態(tài)過程特征

2009—2012年期間，上海共出現(xiàn)106 d暴雨積水110報警。一天內(nèi)出現(xiàn)報警數(shù)小于10次有40 d，大于100次以上的不多，2009年、2011年各有4 d，2012有5 d。從這些天內(nèi)選取典型個例，包括2009年7月30日暴雨、2011年8月12日局地性強(qiáng)降水和2012年8月8日“?？迸_風(fēng)強(qiáng)降水，對110報警頻次與逐時降水強(qiáng)度的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步的分析和驗證。

2.2.12009年7月30日暴雨

2009年7月30日，上海遭遇年內(nèi)最強(qiáng)的雷雨云團(tuán)引起大暴雨。午后13—17時，短時強(qiáng)降水自西北向東南移動，全市普降暴雨、部分地區(qū)出現(xiàn)大暴雨，1 h最大雨量達(dá)110 mm。圖3給出了2009年7月30日24 h逐時最大雨量（從全部氣象站中挑選一個最大值）與暴雨積水110逐時報警數(shù)的變化?？梢钥闯觯?dāng)暴雨強(qiáng)度約30 mm·h-1時，其后1 h內(nèi)即出現(xiàn)少量積水110報警；暴雨強(qiáng)度為50～60 mm·h-1時，則積水110報警驟然增多；暴雨強(qiáng)度為80～100 mm·h-1時，積水110報警點可達(dá)數(shù)百個。

圖4給出中心城區(qū)2009年7月30日14—15時2h雨量和14—16時報警點的分布。可以看出，徐匯區(qū)西部2 h雨量最大（100～113 mm），報警點相對密集；黃埔區(qū)2 h雨量在50～70 mm，但報警點最多，單位面積的報警點最密集。黃埔區(qū)是上海中心城區(qū)中人口和道路密度最高，舊屋和簡屋比例最大的地區(qū)，受暴雨影響也最大。

2.2.22011年8月12日局地性強(qiáng)降水

2011年8月12日上午上海中心城區(qū)出現(xiàn)短時局地性強(qiáng)降水。上午08—09時中心城區(qū)北部的閘北、虹口和楊浦區(qū)出現(xiàn)1 h雨量達(dá)70～90 mm的大暴雨，其中楊浦公園1 h雨量最大（92.3 mm）。期間中心城區(qū)出現(xiàn)177個暴雨積水110報警，報警點均位于1 h雨量在30～40 mm以上地區(qū)內(nèi)，其中90%以上的報警點位于1 h雨量在50 mm以上區(qū)域，尤以1 h雨量在70 mm以上區(qū)域最為密集（圖5）。至10時，雨強(qiáng)已迅速減小至5 mm·h-1以下，但因110報警的滯后性，中心城區(qū)暴雨經(jīng)過的地區(qū)仍有146個110報警。

圖6給出中心城區(qū)2011年8月12日24 h逐時最大雨量（位于中心城區(qū)氣象站中挑選一個最大值）與暴雨積水110逐時報警數(shù)的關(guān)系。當(dāng)08時的降水強(qiáng)度小于20 mm·h-1時，沒有積水110報警；降水強(qiáng)度為70～90 mm·h-1時，積水110報警點已驟然增至100以上。

2.2.32012年8月8日“?？迸_風(fēng)強(qiáng)降水

受強(qiáng)臺風(fēng)“?？钡挠绊懀?月8日上海地區(qū)11個氣象站過程雨量為63.7 mm（崇明）～217.4 mm（嘉定），最大雨強(qiáng)為59 mm·h-1。圖7給出8月8日24小時逐時最大雨量與暴雨積水110逐時報警數(shù)的關(guān)系。當(dāng)11—13時降水強(qiáng)度30～40 mm·h-1時，已出現(xiàn)少量零星的110報警，其后14—16時暴雨增強(qiáng)至40～60 mm·h-1時，積水110報警成倍增多。雖然降水強(qiáng)度遠(yuǎn)小于前2個個例，但由于降水持續(xù)時間長，產(chǎn)生持續(xù)暴雨的累積效應(yīng)，報警點明顯多于前兩次，達(dá)一倍以上。

圖8給出了2012年8月8日上海中心城區(qū)14—19時的逐時雨量和報警點的分布。對中心城區(qū)而言，這次臺風(fēng)暴雨中心落在虹口、閘北及黃埔、靜安和普陀的部分區(qū)域，報警點則絕大部分位于虹口和閘北區(qū)。14時中心城區(qū)33個觀測站中已有14個站降水強(qiáng)度超過20 mm·h-1，2個站降水強(qiáng)度超過30 mm·h-1，其中虹口曲陽公園站降水強(qiáng)度最大（31.2 mm·h-1），但14時前的報警點僅有3個。15時降水強(qiáng)度最大，有17個站降水強(qiáng)度超過30 mm·h-1，10個站超過40 mm·h-1，最大降水強(qiáng)度58.9 mm·h-1（黃埔人民公園），報警點增至68個。16時降水強(qiáng)度仍較大，7個站降水強(qiáng)度超過30 mm·h-1，2個站超過40 mm·h-1，最大降水強(qiáng)度53.2 mm·h-1（黃埔襄陽公園），報警點達(dá)150個。17時降水已減弱，僅有1個觀測站降水強(qiáng)度在30 mm·h-1以上（30.8 mm·h-1），18時、19時雨量明顯減小，中心城區(qū)所有觀測站的降水強(qiáng)度都小于10 mm·h-1。由于報警的滯后效應(yīng)，報警點17時達(dá)到547個，達(dá)到這次暴雨過程的最高峰，18時、19時分別有356個、283個。

2.3暴雨積水閾值指標(biāo)的建立及業(yè)務(wù)應(yīng)用檢驗

2.3.1上海中心城區(qū)暴雨積水閾值指標(biāo)

上海市城區(qū)目前排水管道基本上均按1 a一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，城區(qū)市政設(shè)計路面排水能力為36 mm·h-1的雨量。當(dāng)降水強(qiáng)度超過36 mm·h-1的排水設(shè)計能力時，就會出現(xiàn)城區(qū)道路積水。從圖2也可看出，32個例中，僅有3例1 h雨量小于30 mm，3例2h雨量小于35mm。鑒于2 h累積雨量與城區(qū)積水相關(guān)性也較好，所以從1 h降水強(qiáng)度和2 h累積雨量中選取上海市中心城區(qū)積水臨界閾值指標(biāo)。表1給出了城區(qū)暴雨積澇閾值指標(biāo)，其中1 h雨量與前面基于暴雨過程積水分析得到的結(jié)論基本一致，即當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)到30～40 mm·h-1的排水設(shè)計能力時就會出現(xiàn)城區(qū)積水。表1中1 h降水強(qiáng)度與2 h累積雨量的內(nèi)澇閾值指標(biāo)，也參照了上海市氣候中心根據(jù)1949—2012年的降水資料編制的上海市暴雨公式的計算結(jié)果，即1 h和2 h的1 a一遇暴雨量分別是38.5 mm和49.7 mm；3 a一遇分別是50.5 mm和66.5 mm；10 a一遇分別是67.0 mm和88.3 mm。

2.3.2暴雨積水閾值指標(biāo)的業(yè)務(wù)應(yīng)用檢驗

根據(jù)2013年上海中心氣象臺暴雨預(yù)警信號產(chǎn)品以及暴雨積水報警數(shù)據(jù)，對暴雨內(nèi)澇閾值指標(biāo)開展檢驗，結(jié)果見表2。2013年上海中心氣象臺共發(fā)布了12次暴雨預(yù)警信號，其中1次為空報。在11次暴雨預(yù)警信號中，降水落區(qū)明顯涉及到中心城區(qū)的有8次，包括藍(lán)色預(yù)警信號1次，黃色4次，橙色1次，紅色2次。根據(jù)暴雨積水閾值指標(biāo)（表1），確定積澇等級IV級1次，III級4次，Ⅱ級1次，Ⅰ級2次。從暴雨過程積水報警次數(shù)的多少以及城區(qū)道路積水情況判斷暴雨的影響程度，實際上輕微影響3次，輕度影響2次，中度影響1次，嚴(yán)重影響2次，也就是說有2次確定為III級積澇等級的暴雨實際上積水情況為IV級（6月25日和7月21日），其余6次根據(jù)閾值確定的內(nèi)澇等級與實況完全符合。2013年9月13日的特大暴雨和10月7日的“菲特”臺風(fēng)暴雨，積水報警記錄分別達(dá)到421條和969條，為嚴(yán)重影響，I級內(nèi)澇等級。因此，本文所選取的積水閾值指標(biāo)對暴雨內(nèi)澇預(yù)報、預(yù)警以及風(fēng)險評估具有較好的參考價值。

表1　上海中心城區(qū)暴雨積水閾值指標(biāo)Table 1 Threshold of rainstorm waterlogging in the urban areas of Shanghai

表2　2013年上海市暴雨預(yù)警信號、積澇等級與實際影響情況對比Table 2 The comparison of rainstorm warning signal，waterlogging level and actual impacts of 2013.

3　主要結(jié)論與討論

上海中心城區(qū)暴雨積水與暴雨發(fā)生的時間相比，具有明顯的滯后效應(yīng)，一般滯后1～2 h。確定城區(qū)暴雨積水閾值，主要應(yīng)關(guān)注暴雨出現(xiàn)初始階段的1 h降水強(qiáng)度和2 h累積雨量。當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)到20 mm·h-1時，中心城區(qū)就可能出現(xiàn)暴雨積水；當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)到30～40 mm·h-1時，就會出現(xiàn)暴雨積水；當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)到50 mm·h-1、2 h累積雨量達(dá)到70 mm時，暴雨積水會明顯增多；當(dāng)降水強(qiáng)度達(dá)到70 mm·h-1、2 h累積雨量達(dá)到90 mm時，暴雨積水會很嚴(yán)重。暴雨積水與否也與局部地形地勢、下墊面狀況、人口和道路密度及人們的日常活動程度相關(guān)密切，同樣的降水強(qiáng)度，中心城區(qū)中舊屋和簡屋比例較大區(qū)域和地下雨水管道陳舊的區(qū)域發(fā)生積水的現(xiàn)象更多于其它區(qū)域。

雖然110報警數(shù)據(jù)受人口密度、人類活動狀況、報警人的報警意識等影響，存在一定的局限性，但本文充分利用其高時間分辨率特征，首次將其引入城市暴雨內(nèi)澇過程分析并建立了內(nèi)澇閾值指標(biāo)，實現(xiàn)了暴雨內(nèi)澇閾值制定方法中又一個有益的探索，業(yè)務(wù)應(yīng)用檢驗也表明該方法制定的閾值具有較好的參考價值。然而，由于所用110報警數(shù)據(jù)在空間分布上的不均勻性，以及精細(xì)化的地形地勢、下墊面數(shù)據(jù)的缺乏，本文無法給出基于110數(shù)據(jù)和降水?dāng)?shù)據(jù)的區(qū)分下墊面特征或分區(qū)域的精細(xì)化暴雨內(nèi)澇閾值。下一步將綜合海拔高程、下墊面類型、排水管網(wǎng)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度等多因素，利用FloodArea［19］或SCS-CN模式開展城市暴雨內(nèi)澇模擬，建立動態(tài)的、分布式的內(nèi)澇閾值并耦合暴雨內(nèi)澇淹沒模型和災(zāi)害損失評估模型［20］，進(jìn)一步開展城市內(nèi)澇災(zāi)害危險性情景模擬［17］，從而更好地為城市防洪除澇方案編制和工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：鄧雯）

Study on the threshold of rainstorm waterlogging in the urban areas of Shanghai

SHI Jun，MU Haizhen，YANG Hanwei，MA Yue，XU Jialiang

（Shanghai Climate Center，Shanghai 200030）

Based on rainstorm waterlogging data from 110 alarm centers and hourly rainfall data from automatic weather stations in Shanghai，the relationships between rainstorm waterlogging and rainfall intensity as well as cumulative rainfall were studied using the method of emporal and spatial process analysis.The rainstorm waterlogging threshold indicators in the urban areas of Shanghai were then established. The results show that the degree of waterlogging in the urban areas of Shanghai is closely associated with hourly rainfall intensity and 2-hour cumulative precipitation.Waterlogging would happen in the urban areas where the rainfall intensity reached 30-40 mm per hour，and waterogging would increase significantly where rainfall intensity reached 50 mm per hour or 2-hour cumulative precipitation exceeded 70 mm. Compared to the occurrence time of rainstorm，rainstorm waterlogging has an obvious lagging effect with a lag of 1-2 hours in general.Moreover，underlying surface condition，density of population and road also play a role in the occurrence of rainstorm waterlogging.It is a future diection to develop risk scenario simulation and disaster loss assessment of rainstorm waterlogging with comprehensive consideration of the elevation，types of underlying surface，drainage networks and so on.

rainstorm waterlogging；threshold；110 alarm data；hourly rainfall；Shanghai

P468.0+24

A

10.3969/j.issn.1004-9045.2016.04.006

2015-12-15；定稿日期：2016-04-18

山洪地質(zhì)災(zāi)害防治氣象保障工程項目“上海暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險普查”；中國清潔發(fā)展機(jī)制基金贈款項目（2012043，1212117）；國家自然科學(xué)基金項目（41571044）；中國氣象局氣候變化專項（CCSF201503）

史軍，主要從事氣候變化和氣象災(zāi)害方面的研究。E-mail：shij@climate.sh.cn