黃高平,王甲生,程?hào)|兵,潘維良,侍瑞
(安徽省池州市氣象局,安徽池州247000)
基于城市暴雨內(nèi)澇的氣象服務(wù)對(duì)策研究
——以海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市池州為例*
黃高平,王甲生,程?hào)|兵,潘維良,侍瑞
(安徽省池州市氣象局,安徽池州247000)
簡要分析了城市內(nèi)澇成因,得出降雨量增多、暴雨頻發(fā)、城市擴(kuò)張擠占河道、排水系統(tǒng)不完善、山洪下泄和江水頂托等因素是引發(fā)池州市城市內(nèi)澇的致災(zāi)因子;從發(fā)生時(shí)間、發(fā)生范圍和受災(zāi)害程度方面入手,分析池州市內(nèi)澇現(xiàn)狀及其特征,得出城市內(nèi)澇一年四季均有發(fā)生,但呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性,且內(nèi)澇區(qū)域分布不均、城市低洼地帶始終是重災(zāi)區(qū)。重點(diǎn)探討了池州市年、月暴雨日與降水量關(guān)系以及夏季、汛期降水、暴雨日周期性氣候特征和變化規(guī)律,從而為城市暴雨預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)氣象服務(wù)提供參考數(shù)據(jù)。結(jié)合池州海綿城市建設(shè)的實(shí)際情況,提出了開展城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查、建立降水監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、加強(qiáng)部門橫向聯(lián)動(dòng)、拓展專業(yè)氣象服務(wù)等應(yīng)對(duì)策略,以促進(jìn)池州市暴雨內(nèi)澇預(yù)防體系的建立和完善。
暴雨內(nèi)澇;海綿城市;氣象服務(wù);池州市
隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,氣候變化對(duì)城市的影響日益顯現(xiàn)出來,2008—2010年,全國有62%的城市發(fā)生過不同程度的內(nèi)澇,其中,內(nèi)澇災(zāi)害超過3次以上的城市有137個(gè)[1]。城市暴雨內(nèi)澇發(fā)生的頻率、強(qiáng)度及其造成的損失逐年增加,已成為許多城市頻發(fā)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一[2]。如何采取必要的措施減小氣象災(zāi)害對(duì)快速城市化資源與環(huán)境的影響,使城市在遭遇氣象災(zāi)害時(shí)經(jīng)得住考驗(yàn),就必須采取科學(xué)先進(jìn)的方法,而海綿城市的建設(shè)已成為推動(dòng)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的必要手段。
海綿城市國際通用術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)”,其核心任務(wù)是提高對(duì)降水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用以及排放能力[3],讓城市像海綿一樣,“彈性適應(yīng)”環(huán)境變化與自然災(zāi)害,緩解城市內(nèi)澇問題。
新中國成立以來,池州市共發(fā)生過20次較大水災(zāi),被國務(wù)院確定為近年來內(nèi)澇災(zāi)害嚴(yán)重、社會(huì)關(guān)注度高的60個(gè)城市之一[4],頻繁的城市內(nèi)澇嚴(yán)重影響了城市發(fā)展和市民的正常生活。2015年,池州市成功申報(bào)為國家海綿城市建設(shè)試點(diǎn),現(xiàn)已在提升城市系統(tǒng)功能和減少城市內(nèi)澇災(zāi)害等方面取得一定的進(jìn)展,一些建成的示范區(qū)水患大為緩解,減少了城市居民生命與財(cái)產(chǎn)損失。因此,研究海綿城市建設(shè)的氣象服務(wù)工作十分重要。本文基于城市暴雨內(nèi)澇與氣象服務(wù)關(guān)系,從城市內(nèi)澇成因和現(xiàn)狀入手,重點(diǎn)分析和研究池州市的暴雨特征,旨在為海綿城市建設(shè)提供氣象服務(wù)對(duì)策。
城市內(nèi)澇是指在城市區(qū)域遭遇暴雨或短時(shí)強(qiáng)降水天氣后發(fā)生的氣象衍生災(zāi)害[5]。當(dāng)城市地區(qū)降水量過多,超過其排水能力時(shí),往往會(huì)形成低洼地段積水,當(dāng)積水過深、范圍過大,影響到城市交通、居民生活和生產(chǎn)活動(dòng)時(shí),即形成內(nèi)澇災(zāi)害。
池州市位于安徽省西南部,長江中下游南岸,市域地形為東南高、西北低,自南向北呈階梯分布;境內(nèi)有三大水系十條河流,江河湖水面348.4 km2,占總面積的4%,水資源極為豐富。作為我國第一個(gè)國家級(jí)生態(tài)經(jīng)濟(jì)示范區(qū),池州市擁有“園林城市”“森林城市”的稱號(hào),具有得天獨(dú)厚的“海綿城市”架構(gòu),市區(qū)內(nèi)綠地面積廣,水體容積大,水域面積占中心城區(qū)面積的11.7%,濕地面積達(dá)11 km2,天然“海綿體”碩大豐滿。在主城區(qū)內(nèi),城東有平天湖鑲嵌其中,城西有白洋河環(huán)繞入江,城南有清溪河穿城而過,城北有長江不息東流,整體呈現(xiàn)為“城在山水中,山水在城中”的城市格局。由于該城地處亞熱帶北緣及其地形地貌等原因,這里季風(fēng)特征明顯,天氣復(fù)雜多變,降水年際變化大,極易形成內(nèi)澇,嚴(yán)重影響城市的發(fā)展。
城市內(nèi)澇產(chǎn)生的原因是多方面的,主要表現(xiàn)為氣候變化和暴雨降落、城市發(fā)展和規(guī)劃建設(shè)、排水管渠防澇設(shè)施和地形地貌等因素相互作用的結(jié)果[6]。
從氣候變化方面分析,暴雨是引發(fā)城市內(nèi)澇的主要致災(zāi)因子。池州市屬暖濕性亞熱帶季風(fēng)氣候,冷暖氣因活動(dòng)頻繁,降水充沛,氣候多變,導(dǎo)致極端天氣事件出現(xiàn)頻率與強(qiáng)度都相應(yīng)增加。在各種極端氣候及災(zāi)害事實(shí)中,尤以暴雨過程發(fā)生最為明顯、影響最為嚴(yán)重,極易造成城市內(nèi)澇。
從城市發(fā)展和規(guī)劃建設(shè)方面分析,隨著城市在短期內(nèi)的急劇擴(kuò)張,池州市城市建設(shè)不僅快速擠占河湖,還不斷地侵占雨水通道和雨洪調(diào)蓄空間,河流行洪能力減弱。同時(shí),由于城市地面硬化,滲水性差,原有城市排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,排水基礎(chǔ)設(shè)施滯后,嚴(yán)重降低了城市調(diào)蓄水量的能力,在遇有強(qiáng)降水和暴雨侵襲時(shí),無法及時(shí)排除地面積水而形成內(nèi)澇。
從地形地勢(shì)方面分析,池州市瀕臨長江,背依皖南山區(qū),當(dāng)遭遇暴雨或長時(shí)間連續(xù)性降水后,城區(qū)受到長江洪水和上游山洪的雙重威脅,一方面,上下游地區(qū)普遍降雨,上游漚瀝下泄,使河流水位抬高,造成漫溢或決口入侵,下游城區(qū)段直接受長江水位頂托;另一方面,上游山洪未得到有效控制,使本地排水受阻,城區(qū)內(nèi)澇顯得尤為嚴(yán)重。
據(jù)池州防汛部門統(tǒng)計(jì),近幾十年來,池州市多次發(fā)生水災(zāi),內(nèi)澇嚴(yán)重時(shí),主城區(qū)易澇點(diǎn)高達(dá)200多個(gè),積水區(qū)域有30多處。城市內(nèi)澇特征主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
從發(fā)生時(shí)間來看,池州市城區(qū)內(nèi)澇一年四季均有發(fā)生。由于降水分布不均、年際變化大,內(nèi)澇發(fā)生的時(shí)間具有不確定性。但是,暴雨、大暴雨出現(xiàn)頻率與城市內(nèi)澇關(guān)系密切,內(nèi)澇發(fā)生又呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性。在每年夏季汛期,南方暖濕氣流與北方冷空氣在長江中下游交匯,雨帶擺動(dòng)形成梅雨天氣。氣候變化導(dǎo)致城市極端降雨頻發(fā),特別是連續(xù)性暴雨極易出現(xiàn)在該時(shí)期內(nèi),比如1973年、1980年、1991年、1995年、1999年、2005年、2009年、2011年、2015年等汛期降雨量、暴雨日異常偏多,使得城市內(nèi)澇頻率顯著增加。
從發(fā)生范圍來看,降雨區(qū)域及內(nèi)澇區(qū)域分布不均。在城市高層建筑集中區(qū),“熱島效應(yīng)”有利于城市上空的熱對(duì)流發(fā)展,容易導(dǎo)致暴雨出現(xiàn)[7]。同時(shí),城市排放大量的污染物,形成“混濁島效應(yīng)”,有利于凝結(jié)核的形成,使城市部分降水量多于周邊地區(qū)[8-9],市區(qū)內(nèi)澇點(diǎn)也明顯多于郊區(qū)。主城區(qū)地形較為平緩,綜合徑流系數(shù)大,內(nèi)澇發(fā)生的頻率比較大,特別是老城區(qū),由于部分地段四周已開發(fā),積水無法排放,或由于路面排水未接入城市管網(wǎng),或由于下水道淤堵,排水不暢,加重了雨水疏通壓力,多表現(xiàn)為市政道路、居民小區(qū)和低洼地帶積水成災(zāi),比如湖心路、秀山南路、白沙安置點(diǎn)、酒廠小區(qū)、翠屏苑小區(qū)、南湖苑、環(huán)衛(wèi)處宿舍和航運(yùn)公司宿舍一帶均遭遇過不同程度的水淹。
從受災(zāi)害程度來看,城市低洼地帶始終是內(nèi)澇的重災(zāi)區(qū)。一般來說,老城區(qū)瀕危房屋改造前,很多地區(qū)室內(nèi)比室外低,院內(nèi)比街道低,內(nèi)澇災(zāi)害較為嚴(yán)重。在城市繁華的建設(shè)地帶,也多出現(xiàn)內(nèi)澇易發(fā)點(diǎn)。這些區(qū)域城市人口和建筑密集,往往是資金財(cái)富聚集地,內(nèi)澇頻發(fā)使得城市遭受的經(jīng)濟(jì)和資源損失加重,容易導(dǎo)致建筑廠房、電力、通信設(shè)施被破壞,交通癱瘓、環(huán)境被污染、居民生活品質(zhì)降低。例如,2005-06-26—27,池州市境內(nèi)普降特大暴雨,降雨約持續(xù)了13 h,總降雨量246 mm,中心城區(qū)多處發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇災(zāi)害,多個(gè)小區(qū)及路面發(fā)生深達(dá)30 cm積水,尤其是長江中路、翠微苑小區(qū)和南苑小區(qū)受淹嚴(yán)重,局部低洼地段積水超過1.5 m,嚴(yán)重威脅城市安全。
從城市內(nèi)澇成因及現(xiàn)狀分析中可知,暴雨是引發(fā)城市內(nèi)澇的直接原因和主要致災(zāi)因子。隨著全球氣候的變化,水循環(huán)發(fā)生改變,降雨?duì)顩r變化比較大,更多的對(duì)流活動(dòng)大大提高了強(qiáng)降水天氣出現(xiàn)的概率,從而引發(fā)更多的暴雨事件[10]。因此,分析、研究池州市暴雨氣候特征和變化規(guī)律,對(duì)提高城市暴雨預(yù)報(bào)水平,開展海綿城市建設(shè)氣象服務(wù)有重要意義。
中國氣象局規(guī)定,日(24 h)降水量達(dá)到或超過50 mm稱為“暴雨”,達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的這一天被稱為一個(gè)暴雨日;平均暴雨日數(shù)是區(qū)域內(nèi)各站點(diǎn)一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的暴雨日數(shù)之和再除以總站點(diǎn)數(shù)所得,這被稱為這段時(shí)間的區(qū)域平均暴雨日數(shù)[11]。以池州市所屬4個(gè)國家氣象觀測(cè)站1960—2010年50年的逐日降水量實(shí)況為基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),池州市1960—2010年總暴雨日1 107場次,年平均暴雨日數(shù)5.5次/年,如圖1所示,這很容易引發(fā)城市內(nèi)澇災(zāi)害。
圖1 池州市暴雨日數(shù)年際變化圖
從圖1中可以看出,全市年暴雨日20世紀(jì)60年代為小振幅期,20世紀(jì)70年代為中振幅期,20世紀(jì)80年代、20世紀(jì)90年代為大振幅期,20世紀(jì)初為偏少期,這些數(shù)據(jù)與市區(qū)年積水次數(shù)和年際變化較為吻合。但是,近10年來,暴雨日數(shù)有明顯上升趨勢(shì),這或許與近年來城區(qū)改造擴(kuò)建,城市高層建筑不斷涌現(xiàn),有利于城市上空的熱對(duì)流發(fā)展,更易于引發(fā)暴雨事件有關(guān)[7,12]。因此,目前,池州市的暴雨內(nèi)澇形勢(shì)不容樂觀。
統(tǒng)計(jì)資料表明,池州市歷年平均降水量1 556.1 mm,其中,年暴雨量426.3 mm,占全年降水量的27.4%;多雨年——1999年暴雨量占全年總降水量的47.2%.池州市冬季降水少,暴雨很少發(fā)生,春、夏、秋季暴雨日各占全年總暴雨日的29%,62%和10%,其中,汛期5—8月是暴雨日的多發(fā)時(shí)期,也是多雨季節(jié),平均降雨量為808 mm,占全年總雨量的52%左右。分析池州市5—8月暴雨資料發(fā)現(xiàn),在50年總暴雨日中,有76.4%的暴雨日出現(xiàn)在5—8月,如圖2所示,且暴雨量占全年總暴雨量的78.9%.這說明,這個(gè)階段的暴雨日和降水量對(duì)全年的貢獻(xiàn)最大,與汛期城市內(nèi)澇相關(guān)性顯著,也與夏季暴雨內(nèi)澇頻率高于其他季節(jié)相對(duì)應(yīng)。
圖2 池州市歷年各月平均降水量及暴雨日數(shù)
利用Spss數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析池州近50年夏季暴雨日數(shù)Y與年降水量X1、年雨日數(shù)X2、夏季雨日數(shù)X3和夏季降水量X4的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)在0.01水平上,夏季暴雨日數(shù)與年降水量、夏季雨日數(shù)和夏季降水量3個(gè)因子顯著相關(guān)??紤]各因子之間的共線性和相關(guān)性關(guān)系,剔除重復(fù)的因子,再對(duì)夏季暴雨日數(shù)與年降水量、年雨日數(shù)、夏季雨日數(shù)和夏季降水量4個(gè)因子進(jìn)行逐步回歸(Stepwise)分析,得到池州較佳夏暴雨日數(shù)總回歸方程,即Y=2.120-0.027X2+0.008X4.其中,X4的R值為0.908**,X3和X4的共同R值為0.931**,X2,X3和X4的共同R值為0.937**;sig.值分別為0.026,0.000,0.015和0.029,分析資料表略。由此可知,夏季暴雨日數(shù)與年雨日數(shù)、夏季雨日數(shù)和夏季降水量3個(gè)因子相關(guān),且與年雨日數(shù)、夏季雨日數(shù)呈負(fù)相關(guān),與夏季降水量呈正相關(guān)。
研究降水量與暴雨的周期性變化規(guī)律可以為池州市內(nèi)澇防治提供參考,它在防災(zāi)減災(zāi)中起先導(dǎo)作用。基于夏季降水量大、暴雨頻發(fā)的特征,根據(jù)小波理論,利用(Wavelet Analysis)分析法對(duì)池州市汛期降水量與暴雨日(量)進(jìn)行周期性分析,以函數(shù)計(jì)算夏季降水量與暴雨日小波系數(shù)的實(shí)部,繪制等值線圖,如圖3所示,實(shí)線表示正相位,虛線表示負(fù)相位。從圖3中可以看出,池州市暴雨日多為短周期,無明顯的長周期,演變過程中主要存在2年、3~4年尺度的周期性變化規(guī)律。在2年尺度上,20世紀(jì)80年代前相位變化關(guān)系較為明顯;在3~4年尺度上,20世紀(jì)80—90年代相位變化關(guān)系最為顯著,與全市暴雨日1990年左右存在一致的突變性相對(duì)應(yīng)。21世紀(jì)初,暴雨處于低發(fā)期,波動(dòng)逐漸減弱,周期表現(xiàn)不明顯。但是,最近10年的波動(dòng)逐漸增強(qiáng),與暴雨總趨勢(shì)表現(xiàn)的周期性交替振蕩特征相吻合。
圖3 池州市夏季暴雨日小波分析指數(shù)圖
統(tǒng)計(jì)1984—2011年近28年的暴雨災(zāi)情資料發(fā)現(xiàn),池州市暴雨災(zāi)害絕大多數(shù)集中在5—8月,占全年總災(zāi)害次數(shù)的91%,秋、冬季節(jié)暴雨致災(zāi)頻次極少,不足全年的0.5%,春季、夏季各占全年的18%和82%.其中,6月最高達(dá)46%,7月為34%,6月、7月占8成,8月份相對(duì)比較少,如圖4所示。因?yàn)楸┯隇?zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失變化趨勢(shì)與年暴雨致災(zāi)頻次變化趨勢(shì)表現(xiàn)一致,損失較重年與該年暴雨災(zāi)害次數(shù)有很好的對(duì)應(yīng)。當(dāng)發(fā)生重大災(zāi)害時(shí),表現(xiàn)為夏季雨量大,暴雨過程多,且連續(xù)性明顯。
圖4 池州市暴雨災(zāi)害次數(shù)占有率月分布圖
海綿城市建設(shè)是一個(gè)全新的課題,在很大程度上是針對(duì)城市內(nèi)澇提出來的。作為沿江多雨城市,池州市城市內(nèi)澇主要是暴雨造成的,預(yù)防和減輕暴雨災(zāi)害對(duì)城市的影響,建設(shè)海綿城市是眾望所歸。如何在海綿城市建設(shè)中更好地發(fā)揮氣象作用,開展城市暴雨內(nèi)澇調(diào)查研究,建立降水監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),加強(qiáng)橫向聯(lián)動(dòng)機(jī)制,拓展專業(yè)氣象服務(wù)對(duì)相關(guān)工作的順利進(jìn)行有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
建設(shè)海綿城市,防治城市內(nèi)澇,氣象服務(wù)最基礎(chǔ)的工作是要摸清楚城市內(nèi)澇現(xiàn)狀,在城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析和區(qū)劃上做文章。由于城市各區(qū)域內(nèi)地形地貌不同,城市排水設(shè)施參差不一,當(dāng)遭遇暴雨強(qiáng)降水時(shí),各處的內(nèi)澇程度也不盡相同,因此,有必要進(jìn)行城市暴雨內(nèi)澇的風(fēng)險(xiǎn)分析、區(qū)劃和管理。事實(shí)上,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,內(nèi)澇點(diǎn)和內(nèi)澇區(qū)域是不斷變化的,原來的易澇區(qū)或由于海綿城市舊城改造排澇標(biāo)準(zhǔn)提高,或由于整治河道貫通水系等工程措施減輕了暴雨對(duì)城區(qū)的壓力,內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)減少或消失。比如主城區(qū)長江南路煙柳園以南沿湖地帶,昔日的最佳“城市看?!秉c(diǎn)已成為歷史。而一些原來不曾積澇或內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域,由于人口集聚、過度開發(fā),地形地貌發(fā)生改變,形成新的內(nèi)澇點(diǎn)。因此,要有針對(duì)性地開展易澇點(diǎn)的實(shí)地調(diào)查和研究,圈定易發(fā)內(nèi)澇點(diǎn),劃分高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,動(dòng)態(tài)更新城市暴雨內(nèi)澇基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,利用科學(xué)的方法確定城市內(nèi)澇災(zāi)害氣象致災(zāi)閾值和內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),為建設(shè)或完善城市暴雨內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)服務(wù)[10]。
現(xiàn)階段,在池州市區(qū)內(nèi),僅有4個(gè)自動(dòng)降雨監(jiān)測(cè)站為海綿城市建設(shè)提供實(shí)時(shí)降水?dāng)?shù)據(jù),精細(xì)化監(jiān)測(cè)力度不夠,與海綿城市建設(shè)需求還有較大差距。針對(duì)這種情況,池州氣象部門積極配合城建及有關(guān)部門重新規(guī)劃城市降雨監(jiān)測(cè)站網(wǎng),根據(jù)監(jiān)測(cè)密度要求落實(shí)籌建了6個(gè)新的自動(dòng)降雨監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。這些新建的站點(diǎn)與現(xiàn)有站點(diǎn)基本保持5 km左右的距離,選址位于海綿城市示范區(qū)及周邊區(qū)域和低洼地帶,盡量布置在城市的重點(diǎn)交通樞紐、重點(diǎn)地段或積水源頭,盡量布置在比較開闊和風(fēng)力較弱的地點(diǎn),比如市中心廣場、長江北路、長江南路、站前區(qū)、三臺(tái)山等地,兼顧通信、交通條件,避開雷區(qū)。由此可見,新老自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)組成的氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng)具有一定的網(wǎng)格化,能夠滿足海綿城市建設(shè)的氣象監(jiān)測(cè)服務(wù)要求,能夠?yàn)楹>d城市的暴雨內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)提供氣象數(shù)據(jù)參考。
隨著海綿城市建設(shè)的深入,池州氣象部門在加強(qiáng)城市暴雨規(guī)律研究的同時(shí),著力開發(fā)以城市內(nèi)澇仿真模擬為基礎(chǔ)的城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)城區(qū)內(nèi)澇的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警預(yù)報(bào),為政府部門和社會(huì)公眾提供氣象服務(wù)。
城市暴雨內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)是在城市遇到強(qiáng)降水時(shí),根據(jù)城區(qū)布點(diǎn)的自動(dòng)降雨監(jiān)測(cè)站的實(shí)時(shí)雨量觀測(cè)數(shù)據(jù)分析雨情,應(yīng)用數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,雷達(dá)估測(cè)降水、主觀降水預(yù)報(bào)產(chǎn)品,結(jié)合城市河道、路面、地下管網(wǎng)等多種不同地理信息作為實(shí)況和預(yù)報(bào)用降雨邊界條件,模擬出城市積水深度,實(shí)現(xiàn)城市分區(qū)預(yù)警預(yù)報(bào),為城市防洪排澇提供決策依據(jù)。系統(tǒng)具備一定的暴雨內(nèi)澇動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)能力,對(duì)拓寬氣象服務(wù)領(lǐng)域,進(jìn)一步提高氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平及城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重要意義。
隨著移動(dòng)互聯(lián)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,池州氣象部門綜合應(yīng)用氣象大數(shù)據(jù),依托業(yè)務(wù)與管理一體化平臺(tái),在加強(qiáng)城市暴雨內(nèi)澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的同時(shí),加強(qiáng)橫向聯(lián)系,與多部門協(xié)作建立起城市內(nèi)澇信息共享、聯(lián)合會(huì)商、險(xiǎn)情報(bào)告、隱患排查等聯(lián)動(dòng)機(jī)制,適時(shí)發(fā)布城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警氣象專報(bào)。比如積極爭取與公安部門合作,在多暴雨季節(jié),當(dāng)城市內(nèi)澇嚴(yán)重時(shí),利用市內(nèi)的“天網(wǎng)工程”監(jiān)控平臺(tái),采集城市道路、交通路口和住宅園區(qū)等水情,隨時(shí)獲取內(nèi)澇災(zāi)害情報(bào),及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息,確保強(qiáng)降水時(shí)市區(qū)易積澇點(diǎn)快速疏通。
海綿城市建設(shè)是以保護(hù)城市水循環(huán)的良好運(yùn)行為主要目的,解決或減輕城市內(nèi)澇現(xiàn)象的一種城市雨洪管理理念,是城市雨洪管理系統(tǒng)的重要組成部分。城市排水系統(tǒng)的工程預(yù)算和相關(guān)設(shè)施建設(shè)與其設(shè)計(jì)的流量,特別是暴雨形成的流量息息相關(guān)。因此,設(shè)計(jì)流量的合理計(jì)算依賴于所采用的暴雨強(qiáng)度公式的精準(zhǔn)程度,其計(jì)算結(jié)果直接影響城市排水工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
目前,池州市雨水排水規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理所采用的暴雨強(qiáng)度公式是20世紀(jì)80年代初期編制的,受當(dāng)時(shí)資料、站點(diǎn)和計(jì)算條件的限制,其難以滿足現(xiàn)代城市的發(fā)展要求。針對(duì)這種情況,2015年,池州氣象部門根據(jù)試點(diǎn)城市需求,重新修訂編制了原有的暴雨強(qiáng)度公式,但其中仍然存在一些問題。比如,暴雨強(qiáng)度公式的細(xì)化程度、適用性幅度還有待提高,氣象部門正著手進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)暴雨強(qiáng)度公式,力求將公式細(xì)化應(yīng)用到市內(nèi)的新城區(qū)、舊城區(qū)和示范區(qū)。通過公式運(yùn)算,可以科學(xué)計(jì)算市區(qū)不同區(qū)域的雨水排水設(shè)計(jì)流量,為城市排水管網(wǎng)布設(shè)和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。
城市暴雨是形成城市內(nèi)澇的主要因素,也是重要的氣象災(zāi)害之一。城市暴雨內(nèi)澇呈現(xiàn)出頻發(fā)、高危害和周期性等特征,隨著城市發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,城市內(nèi)澇問題受到了人們的高度關(guān)注。針對(duì)變化環(huán)境下的城市內(nèi)澇問題,建設(shè)海綿城市是解決城市內(nèi)澇的有效措施和途徑,這對(duì)于氣象部門快速響應(yīng)和科學(xué)應(yīng)對(duì)意義重大。為了更好地為海綿城市建設(shè)服務(wù),氣象部門應(yīng)發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì),在深入分析城市內(nèi)澇成因的基礎(chǔ)上,研究暴雨的變化特征,加強(qiáng)對(duì)暴雨強(qiáng)對(duì)流天氣的跟蹤監(jiān)測(cè)和快速反應(yīng)能力,應(yīng)用地理信息技術(shù)模擬地面徑流和積水深度,建設(shè)或完善氣象災(zāi)害預(yù)警發(fā)布平臺(tái),開展城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警預(yù)報(bào),推進(jìn)跨部門信息共享,為海綿城市建設(shè)提供更加精準(zhǔn)、高效的氣象保障服務(wù)。
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〔編輯:白潔〕
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A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.19.001
2095-6835(2017)19-0001-05
安徽省氣象局2017年度新技術(shù)集成項(xiàng)目“池州市‘海綿城市’重點(diǎn)區(qū)氣象服務(wù)”(編號(hào):AHXJ201715)
黃高平(1963—),男,工程師,主要從事氣象探測(cè)和應(yīng)用氣象服務(wù)研究工作。