氣象預報與城市防洪排澇

奚立宗 楊彬 魏邦憲

摘 要：隴南是甘肅省唯一屬于長江水系并擁有亞熱帶氣候的地區(qū)，被譽為“隴上江南”。境內(nèi)高山、河谷、丘陵、盆地交錯，氣候垂直分布，地域差異明顯。具相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國660個城市中，就有500多個城市需要防洪，并且許多城市都不同程度地遭受過江河洪水的威脅。除洪水威脅外，近年來我國城市也頻繁遭受暴雨所致的城區(qū)嚴重的內(nèi)澇。因此，城市的防洪排澇問題形勢嚴峻，必須全力應對，尋找成因，制定對策，以期切實有效地解決問題。城市防洪排澇是根據(jù)城市的自然地理位置以及江河洪水的特性，提高城市防洪標準，改善和提高城市防洪管理水平，改善河道行洪條件。通過建設必要的防洪、除澇、排水等設施，防治或減少洪澇造成的災害，保障城市的正常運行和人民安居樂業(yè)。

關鍵詞：氣象 強降水 防洪排澇

隴南位于甘肅省東南部、地處秦巴山地與岷山山脈、黃土高原交匯地帶，東西長221公里，南北寬220公里。東連陜西，南接四川，西鄰甘南藏族自治州，北依定西市和天水市。現(xiàn)轄武都區(qū)和成縣、徽縣、兩當、西和、禮縣、康縣、文縣、宕昌8個縣，242個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，3423個村民委員會，54萬戶。境內(nèi)有漢、回、藏等21個民族成份，少數(shù)民族人口5萬多人。面積27923平方公里，人口281萬。隴南是甘肅境內(nèi)唯一的長江流域地區(qū)，氣候屬亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū)，境內(nèi)高山、河谷、丘陵、盆地交錯，氣候垂直分布，地域差異明顯，“一山有四季，十里不同天”特征突出。山地氣候特征明顯，地形地質(zhì)構造復雜，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，自然災害種類多、頻發(fā)多發(fā)，造成的危害十分嚴重，特別是“5.12”大地震后，山體松動，暴雨衍生的山洪地質(zhì)災害等自然災害極易發(fā)生，強度逐年增大，災害造成損失越來越重。轄區(qū)內(nèi)氣候變異很大，暴雨、冰雹、雷電、低溫等氣象災害及其衍生的山洪、滑坡、泥石流等自然災害種類多，且頻發(fā)多發(fā)，一直是制約隴南經(jīng)濟社會發(fā)展的重大氣象災害。隴南是全國四大泥石流區(qū)域之一，此類災害一旦發(fā)生，影響范圍之廣，危害程度之深，破壞力之大是難以想象的。每年6-8月降水占全年降雨量75%以上，每小時降雨量超過50mm的天氣過程時有發(fā)生。暴雨及短時強降水具有突發(fā)性強、降水強度大、降水時段集中等特征，主要降水過程持續(xù)時間往往只有數(shù)小時，但強降水常引發(fā)山洪，同時引起泥石流和滑坡等次生災害，對人民生命財產(chǎn)安全造成重大損失。

一、強降水與城市洪澇關系

1. 1強降水與特大洪澇。城市大洪澇災害的形成，除受本地暴雨以上的強降水影響外，還受大范圍、長時間的強降水引起的本地及周邊地區(qū)相關的河流發(fā)生洪水災害影響。

1. 2強降水與一般洪、內(nèi)澇。小范圍內(nèi)的暴雨、大暴雨是造成城內(nèi)一般洪、內(nèi)澇的主要原因。如2018年7月9日，受副高西伸，我市正好處于588線邊緣，我市上空有明顯的切變線，西南氣流帶來大量水汽，與北部冷空氣結合形成一次明顯的降水過程，我市一地區(qū)降特大暴雨，主要降水過程維持36個小時，最大累計測點降水量高達265mm（數(shù)據(jù)由氣象部門降水觀測站提供），全市36個雨量觀測點達到100mm以上，由于我市屬山區(qū)地帶，多處爆發(fā)山洪，河水暴漲造成了巨大的經(jīng)濟損失。這次降水范圍廣、降水強度之大，為甘肅隴南市歷史上百年所不遇，倒塌房屋2517間，損壞5100間，緊急轉移人員11500人，直接經(jīng)濟損失21600萬元。

1 城市防洪排澇的問題成因

1.1 暴雨頻發(fā)而強度驟增

近年來，由于氣候變化因素和大規(guī)模城市建設所致的大氣環(huán)境變化，我國暴雨頻發(fā)，暴雨強度驟增，且降雨集聚，降雨造成高水位洪水，瞬時降雨量大而降雨時間長，造成嚴重的城市外洪內(nèi)澇。

1.2 城市位置不當及布局不合理

現(xiàn)有城市、城鎮(zhèn)已建于洪水淹沒的區(qū)域或低洼積水區(qū)域，經(jīng)常受到洪水侵襲。例如，安徽省金寨縣縣城位于水庫下游1km泄洪水位以下的梅山鎮(zhèn)，2009年7月暴雨后水庫泄洪，縣城大部被淹，損失達1億元；四川省射洪縣城選址于地勢低洼的太和鎮(zhèn)，在四川省817洪水中損失慘重。有些城市新區(qū)在選址時仍建于低洼積水地區(qū)，同樣會飽受洪澇之苦。

1.3 滲水地面減少而徑流速度加快

大規(guī)模城市建設建造了大量的建筑和道路、廣場等硬質(zhì)地面，大量減少了滲水地面和植被，使暴雨的徑流速度加快，滲水面積減小，雨水快速聚集，單位時間內(nèi)的雨量大大超越城市雨水管網(wǎng)的排水能力，從而導致了澇災的發(fā)生。

1.4 現(xiàn)狀防洪排澇設施配套不足且運行不力

現(xiàn)狀城市防洪排澇設施普遍配套不足，老城區(qū)防洪排澇設施標準低，設施老化。老城區(qū)大多為雨污合流排水體制，排水管徑小，故障多，加之管理不善等原因，加劇了老城區(qū)內(nèi)澇的災損。城市新區(qū)因為建設速度過快，且“重地上、輕地下”的思想嚴重，防洪排澇設施滯后于城市發(fā)展的速度。甚至有些新區(qū)未待排水設施完全配套甚至未鋪設排水管網(wǎng)便投入使用。

1.5 城區(qū)地面標高處理不合理

老城區(qū)往往由于歷史原因，街區(qū)地面標高偏低，有些道路標高高于街區(qū)地面標高，街區(qū)雨水難以排入道路下的排水管道。尤其是緊鄰老城區(qū)的新建區(qū)的地面標高高于老城區(qū)地面標高，雨水向老城區(qū)匯集，加劇老城區(qū)的內(nèi)澇。

2 不斷進步的氣象預報

2.1用天氣動力學方法進行各量級強降水短期預報研究

特大水災多是大范圍、長時間降水中大暴雨、特大暴雨引起的洪水泛濫和本地雨澇災害結合形成。穩(wěn)定和重復出現(xiàn)的長波槽以及天氣尺度系統(tǒng)是造成大范圍連續(xù)性強降水的必要前提。因此，我市氣象臺預報人員研究、分析包括本地在內(nèi)的產(chǎn)生大范圍強降水的大尺度天氣系統(tǒng)背景條件，建立初始場判據(jù)，分析研究在大尺度背景條件下造成本地大暴雨、特大暴雨的各天氣系統(tǒng)及其相互作用，分別建立大范圍連陰降水中本地逐日≥100mm、≥150mm、 ≥200mm的強降水短期預報方法。

2.1.1短歷時強降水預報方法研究?？臻g尺度小、生命史短的中小尺度系統(tǒng)，可造成一地短時間內(nèi)的大雨和暴雨，此種降水預報難度大。對于此類強降水，我市氣象臺注重分析研究影響本區(qū)的中小尺度天氣系統(tǒng)類型及其活動規(guī)律，不斷總結強對流活動的生命史及其特征，以及發(fā)生的天氣背景及其與環(huán)流場的關系，根據(jù)強對流天氣發(fā)生發(fā)展的熱力、動力因子，建立短歷時≥38mm的強降水短期預報方法。

2.1.2本地暴雨、大暴雨預報方法研究。造成一定區(qū)域的洪澇、內(nèi)澇的較短時間（1～3d）的強降水，通常是中尺度天氣系統(tǒng)活動或若干個中小尺度系統(tǒng)的連續(xù)影響而成。因此對于此類強降水，我們注重建立其天氣氣候模型，對天氣尺度雨帶中造成日降水量≥150mm的天氣系統(tǒng)進行重點分析，研究其形成的物理機制，弄清其結構、發(fā)生發(fā)展規(guī)律，在此基礎上建立日降水量≥50mm的各級強降水預報方法。

2.2利用衛(wèi)星云圖、雷達資料作強降水預報

2.2.1雷達資料分析和短時預報研究。我市于2015年9月建成新一代氣象雷達，可利用雷達信息資料，分析強降水系統(tǒng)的強度、移向、移速。找出指標，作為對上述各類型強降水臨近預報的補充、訂正依據(jù)。另外，雷達信息的上下游聯(lián)防能夠較高的判斷降水量級，提高了服務準確性。

2.2.2衛(wèi)星云圖分析。根據(jù)衛(wèi)星氣象學現(xiàn)有的成果，對天氣分型條件下各類強降水天氣的衛(wèi)星云圖進行分析總結，找出有利于強對流天氣發(fā)生發(fā)展的區(qū)域，確定強度識別和落區(qū)范圍指標及預報因子。衛(wèi)星云圖分析結果可作為以上各類降水預報的補充。

3 利用氣象預報做好城市防洪排澇

伴隨著科學的發(fā)展，氣象預報在不斷的進步，預報準確率不斷的提高。根據(jù)氣象預報的量級，及時作出應對措施，起到了防災減災的效果，避免大量的財產(chǎn)損失，保障人身安全。利用氣象預報及時防洪排澇，使得我們的生活與自然協(xié)調(diào)共存，也幫助我們更好的利用水資源。

參考文獻：

[1] 朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理和方法[M].北京：氣象出版社，2000.