淺談萍鄉(xiāng)市城市水文洪澇淹沒(méi)預(yù)警系統(tǒng)

殷 勇，黃 敏，龍 斌

（江西省宜春水文局，江西 宜春 336000）

城市水文建設(shè)是深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、積極踐行可持續(xù)發(fā)展理念和新時(shí)期治水思路的重要內(nèi)容，能夠?yàn)榇罅ν七M(jìn)民生水利提供服務(wù)和保障，對(duì)于城市發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)、城市防洪排澇、城市水環(huán)境與生態(tài)保護(hù)、市政管理以及企業(yè)發(fā)展和居民生活都具有重大意義。2015 年，江西省萍鄉(xiāng)市被批復(fù)為首批全國(guó)16 個(gè)“海綿城市”建設(shè)試點(diǎn)城市之一。本文針對(duì)萍鄉(xiāng)市城市水文洪澇淹沒(méi)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行探析，大力推進(jìn)萍鄉(xiāng)市城市水文洪澇監(jiān)測(cè)工作，發(fā)展城市洪澇淹沒(méi)系統(tǒng)建設(shè)。

1 工程概況

萍鄉(xiāng)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候類(lèi)型，降水充沛，但時(shí)空分布不均勻，全年光照充足，日照數(shù)約1600 h，無(wú)霜期270 d，極端最高氣溫達(dá)41.0℃，極端最低氣溫為-9.3℃，年平均氣溫為17.3℃。作為贛湘水系的分水嶺，萍鄉(xiāng)境內(nèi)有袁水流入贛江，萍水、栗水和草水流入湘江。全市地勢(shì)比鄰縣市高，且無(wú)過(guò)境河流，故天然儲(chǔ)水條件較差。萍鄉(xiāng)市多年平均年降水量約為1603 mm，年最大降雨量2201.5 mm（1997 年），年最小降雨量1084.9 mm（1985 年），上半年平均降雨量占全年平均降雨量的60%以上；尤其4 月～6 月降雨量較為集中，占全年平均降雨量的44%。年平均蒸發(fā)量1254.2 mm，一年中以7 月蒸發(fā)量最多，月平均蒸發(fā)212.7 mm；多年平均地表水資源量3.57×109m3。

2 洪水分析

萍鄉(xiāng)市地處湘贛分界，屬丘陵地區(qū)，地形復(fù)雜，每逢春夏之交，冷暖氣流相互作用于境內(nèi)，雨水較多，部分低洼地帶，易受澇災(zāi)，城區(qū)洪澇災(zāi)害主要來(lái)自暴雨洪水。洪澇災(zāi)害的主要特點(diǎn)是突發(fā)性強(qiáng)，一次暴雨持續(xù)時(shí)間為1 d～2 d，洪水具有峰高、持續(xù)時(shí)間短、陡漲陡落的特點(diǎn)。

據(jù)萍鄉(xiāng)市水利志記載，自宋大中祥符二年（1009）至2007年，共有75 年次出現(xiàn)洪水災(zāi)害（建國(guó)前有疏漏）。在建國(guó)后22年次洪災(zāi)中，小水災(zāi)為4 年次，中等水災(zāi)10 年次，大水災(zāi)8 年次，水災(zāi)多出現(xiàn)在5 月～7 月雨季。凡日雨量超過(guò)100.00 mm～120.00 mm，或三日雨量超過(guò)250.00 mm 時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)大水災(zāi)。如2010 年6 月23 日期晚8 時(shí)至24 日早8 時(shí)，萍鄉(xiāng)市遭遇了入汛以來(lái)最強(qiáng)降雨過(guò)程，萍鄉(xiāng)城區(qū)降雨131 mm，蘆溪縣城降雨90 mm，上栗縣城降雨118 mm，蓮花縣城降雨33 mm，湘東城區(qū)降雨140 mm，最大降雨量為上栗縣長(zhǎng)平鄉(xiāng)214.4 mm。由于連續(xù)的強(qiáng)降雨引發(fā)城區(qū)內(nèi)的特大洪水災(zāi)害，萍鄉(xiāng)城區(qū)的康莊橋、東門(mén)橋、公園路等一片汪洋，水深0.5 m～1.5 m，城區(qū)萬(wàn)龍灣，東門(mén)橋，沿河路多處路段因大水造成交通中斷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，洪災(zāi)涉及三縣兩區(qū)，受災(zāi)人口達(dá)36 萬(wàn)余人，經(jīng)濟(jì)損失15 億余元。

3 預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)

3.1 產(chǎn)流機(jī)制

根據(jù)河海大學(xué)芮孝芳教授主編的《產(chǎn)匯流理論》，城市水泥可以認(rèn)為是厚度為0 的包氣帶，下滲能力視為0，只要滿足降雨強(qiáng)度i 大于表面蒸發(fā)強(qiáng)度e，就會(huì)產(chǎn)流[2]。產(chǎn)流計(jì)算公式為：

次降雨量——總徑流關(guān)系為：

式中：R 為總徑流量，mm；P 為次降雨量，mm；E 為次降雨期間總蒸發(fā)量,mm；i 為降雨強(qiáng)度,mm/h。

3.2 預(yù)警系統(tǒng)

萍鄉(xiāng)市城市洪澇預(yù)警系統(tǒng)主要由四部分組成（見(jiàn)圖1）。

（1）監(jiān)測(cè)中心。硬件系統(tǒng)：服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、顯示大屏、短信報(bào)警模塊、交換機(jī)等；軟件構(gòu)成：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和城市道路積水監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)軟件。

（2）通信網(wǎng)絡(luò)。GPRA/CAMA/4G網(wǎng)絡(luò)、INTERNET公網(wǎng)、光纖等。

（3）監(jiān)測(cè)設(shè)備。道路積水監(jiān)測(cè)終端DATA—9201。

（4）現(xiàn)場(chǎng)儀表。超聲波水位計(jì)、電子水尺、LED 情報(bào)板等。

圖1 城市洪澇預(yù)警系統(tǒng)

3.3 發(fā)布預(yù)警

根據(jù)氣象部門(mén)提供的短期降雨預(yù)報(bào)雨量，通過(guò)人工輸入雨量，系統(tǒng)可得出預(yù)報(bào)結(jié)果或者查相關(guān)圖得到最深淹沒(méi)程度，通過(guò)電臺(tái)或電視等媒體向市民發(fā)布預(yù)警信息，讓市民做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，不透水路面等市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越多，城市洪澇災(zāi)害愈發(fā)嚴(yán)重，響應(yīng)海綿城市的建設(shè)理念，加強(qiáng)對(duì)城市雨洪災(zāi)害的監(jiān)測(cè)已成為城市建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。目前河道防洪基礎(chǔ)建設(shè)日益加強(qiáng)，洪水預(yù)報(bào)已有很多成熟的方法，但是城市內(nèi)澇預(yù)報(bào)還沒(méi)有得到相應(yīng)的重視，這將是水文部門(mén)預(yù)報(bào)工作的新方向。