凱里市城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)研究

陳丹鳳 陳偉昌 蒙濤 賴崢嶸

摘要 介紹城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的重要性，闡述系統(tǒng)的3個組成部分（城市排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)、精細(xì)化降水預(yù)報(bào)及監(jiān)測系統(tǒng)、城市積澇仿真系統(tǒng)），并針對應(yīng)用中存在的問題提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞 凱里市；城市內(nèi)澇；預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)；建議

中圖分類號：TU992；TU998.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-085-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.034

由于連續(xù)性的降水天氣或者是強(qiáng)降水而導(dǎo)致的超出城市排水系統(tǒng)能力，從而形成城市內(nèi)積水災(zāi)害的現(xiàn)象，便是城市內(nèi)澇。城市內(nèi)澇，積水長時間不能及時排走，使城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不能進(jìn)行，已經(jīng)引起市政、路政、氣象等相關(guān)部門的高度重視，在加大對城市排水設(shè)施修建的同時，還要建立城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，提高城市氣象服務(wù)的水平。凱里市位于貴州省東南部，地勢西北部、西南部、東南部高，中部、東北部較低，降水充沛。由于地形的影響，排水系統(tǒng)比較滯后，遇到突然的強(qiáng)降水，市內(nèi)的多條交通要道就會變成內(nèi)河，道路中斷，交通大面積癱瘓，市政設(shè)施遭到不同程度的損壞，嚴(yán)重影響了市民的生活及生命財(cái)產(chǎn)安全。筆者對凱里市城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，供相關(guān)工作者參考。

1 城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的需求

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和繁榮，凱里的城市規(guī)模迅速擴(kuò)大，市區(qū)內(nèi)的建筑也越來越密集。隨著城市建設(shè)力度的加大，所使用的混凝土面積也越來越大，因此在遇到強(qiáng)降水時，雨水的滲透能力減退，從而導(dǎo)致了雨水的滯留。城市的內(nèi)澇極易造成交通的癱瘓，房屋進(jìn)水，污水不能排出來，環(huán)境受到極大的污染，城市的正常生產(chǎn)生活遭到破壞，引發(fā)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，全球氣候變暖，各種極端天氣現(xiàn)象頻現(xiàn)，強(qiáng)降水是其中之一。強(qiáng)降水是引發(fā)城市內(nèi)澇的直接氣象因素。而城市發(fā)展迅速產(chǎn)生的熱效應(yīng)是促進(jìn)強(qiáng)降水的因素，尤其在汛期，城市內(nèi)很容易出現(xiàn)由強(qiáng)降水而引發(fā)的內(nèi)澇現(xiàn)象。預(yù)報(bào)員通過內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，進(jìn)行資料的采信處理后，通過系統(tǒng)信真出內(nèi)澇的情況，并把資料形成決策材料給政府使用，為政府決策部門和公眾對城市內(nèi)澇情況做出預(yù)報(bào)。

2 凱里城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的組成

2.1 城市排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)

城市內(nèi)澇不只是受強(qiáng)降水和連續(xù)降水的影響，還受城市地形、河流分布以及城市排水系統(tǒng)等因素的影響。因此在建設(shè)城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)時需要把這些因素都考慮在內(nèi)。城市內(nèi)的地形復(fù)雜，而街區(qū)、河流和公園等不同地方下墊面的類型和面積也各不相同，而由強(qiáng)降水產(chǎn)生的徑流又因受到建筑物和工程設(shè)施的不同而不同。因此，在進(jìn)行仿真模型的設(shè)計(jì)時，要根據(jù)地形的具體特點(diǎn)，在積水區(qū)域，本著和實(shí)際情況盡可能相同的原則選取下墊面。

城市的排水系統(tǒng)中有排水管網(wǎng)、泵和閘等，這些設(shè)置影響著城市內(nèi)澇的具體表現(xiàn)。由于城市的排水管網(wǎng)比較復(fù)雜，要完整地模仿下來所需要的模型信息量和計(jì)算量都非常大，操作起來不實(shí)際，因此，需要進(jìn)行合理概化具體劃分網(wǎng)格單元來實(shí)行。并且建設(shè)排水泵站、閘門、臨時泵站以及淹沒出流管道的網(wǎng)格為管網(wǎng)排水出口，并給出概化的排水能力。

2.2 精細(xì)化降水采集及預(yù)報(bào)系統(tǒng)

在仿真模型中，所引用的氣象信息有數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品、雷達(dá)監(jiān)測雨量信息、自動站監(jiān)測的雨量信息和值班員發(fā)布的預(yù)報(bào)降水信息。數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品是由國家氣象局所開發(fā)的進(jìn)行氣象要素的預(yù)報(bào)結(jié)果，其中就有降水量要素，產(chǎn)品的精確度很高。而雷達(dá)所監(jiān)測的雨量信息是由多普勒雷達(dá)測得的累積降水量。自動站雨量信息是由分布在城市里不同區(qū)域的自動雨量站所測得的實(shí)際降雨數(shù)據(jù)。預(yù)報(bào)員的預(yù)報(bào)降水信息是由預(yù)報(bào)工作人員在值班過程中所發(fā)布的降水預(yù)報(bào)信息。

2.3 城市積澇仿真系統(tǒng)

內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)主要是供預(yù)報(bào)人員運(yùn)用，對收集的雨量通過傳輸匯攏后，加以精確的計(jì)算，進(jìn)行內(nèi)澇模型的仿真，將可能產(chǎn)生的內(nèi)澇結(jié)果顯示出來。而預(yù)報(bào)人員將所獲得的強(qiáng)降水天氣預(yù)報(bào)預(yù)警情況，對局域網(wǎng)內(nèi)自動站的資料、雷達(dá)基數(shù)據(jù)等資料進(jìn)行加工，在仿真計(jì)算后，創(chuàng)建出城市內(nèi)澇發(fā)生情況的仿真圖，在發(fā)生了強(qiáng)降水天氣時，根據(jù)積水可能會出現(xiàn)的時間，推斷出每個區(qū)域可能會積水的深度等結(jié)果。

3 城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 發(fā)布預(yù)警信息

氣象部門發(fā)布短期內(nèi)的降水預(yù)報(bào)量，通過人工在內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行輸入，并得出內(nèi)澇可能出現(xiàn)的城市區(qū)域積水的深度，并通過電視、電臺、手機(jī)短信等媒介向市民發(fā)布預(yù)報(bào)預(yù)警信息，以做好提前的防備工作。

3.2 開展實(shí)時預(yù)報(bào)

城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)通過各區(qū)域雨量計(jì)的實(shí)測雨量，可以實(shí)時進(jìn)行氣象過程的預(yù)報(bào)，這對于交通道路信息非常的重要，可以在強(qiáng)降水發(fā)生時實(shí)時向司機(jī)播報(bào)城市內(nèi)每條道路淹浸情況。

4 存在的問題及建議

城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)對于氣象預(yù)報(bào)的依賴性比較強(qiáng)。如果出現(xiàn)天氣預(yù)報(bào)信息不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)就無法達(dá)到預(yù)報(bào)預(yù)警的目的。

盡管城市內(nèi)對于防內(nèi)澇所進(jìn)行的基礎(chǔ)建設(shè)在逐日加強(qiáng)，對于天然河道溝渠的洪水預(yù)報(bào)也有許多成熟的解決辦法。然而，對于城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)還沒有完全重視起來，以至于在出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣時，內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的作用并不能完全發(fā)揮出來。

隨著城市規(guī)模的迅速擴(kuò)大，凱里市的市政設(shè)施也在不斷地進(jìn)行改變，排水管網(wǎng)等在不斷地更新，因此仿真模型的參數(shù)也需要根據(jù)信息的改變進(jìn)行不斷的調(diào)整，從而來保證內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)模擬的準(zhǔn)確度。并在實(shí)際的運(yùn)用過程中，不斷吸收來自專業(yè)技術(shù)人員的建議，使內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)能夠確實(shí)為政府相關(guān)部門提供及時的決策信息。

5 結(jié)語

城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)的建立，可以為市民提供城市道路積水的實(shí)時信息，以及道路交通的重要信息，為政府決策服務(wù)提供可靠的信息基礎(chǔ)。凱里市由于地形的因素，排水系統(tǒng)也比較落后，又加上近年來全球氣候異常，城市發(fā)展迅速，受到雨島效應(yīng)，頻現(xiàn)暴雨天氣，容易造成城市內(nèi)澇現(xiàn)象。建設(shè)城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，提高排水管網(wǎng)建設(shè)，可以有效防治城市內(nèi)澇災(zāi)害，從而保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，保持城市經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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責(zé)任編輯：鄭丹丹