崇左市江州區(qū)內(nèi)澇點降雨閾值預(yù)警淺析

李軍玲

（崇左水文中心，廣西 崇左 532000）

0 引言

由于近年的城市發(fā)展建設(shè)，江州區(qū)地下排水系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響，當(dāng)遇到短時強(qiáng)降雨時，地下排水系統(tǒng)出現(xiàn)淤塞而導(dǎo)致的內(nèi)澇時有發(fā)生。經(jīng)實地調(diào)查，易出現(xiàn)嚴(yán)重內(nèi)澇的地段主要有火車站地洞口、市體育館、佛子路君臨天下小區(qū)路段、友誼大道立交橋底及江北二橋等（見圖1）。大部分內(nèi)澇點處于人口集中，交通較擁堵及地下排水系統(tǒng)排水不暢路段，少部分地區(qū)為地勢低洼地帶（如佛子路君臨天下小區(qū)路段）。發(fā)生內(nèi)澇后，會造成城市交通堵塞，學(xué)校、店鋪、住房受淹等，破壞城市正常的工作和生活秩序，還可能帶來一定的水體污染問題，從而威脅人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。若能在出現(xiàn)強(qiáng)降雨數(shù)值時進(jìn)行內(nèi)澇預(yù)警，為防汛應(yīng)急部門爭取有利時機(jī)，對易澇路段車輛提前分流、店鋪財物提前搬離，從而降低城區(qū)積澇的危險系數(shù)。因此，開展城市內(nèi)澇預(yù)警可以作為水文服務(wù)地方政府的一項拓展服務(wù)，故對其進(jìn)行降雨閾值分析很有必要。

圖1 江州區(qū)主要內(nèi)澇點

1 基本概況

1.1 江州區(qū)概況

崇左市江州區(qū)地處崇左市行政中心，行政區(qū)域總面積2 917.83 km2，轄太平、江南、石景林3個街道辦事處，新和、江州、瀨湍、馱盧、左州、那隆6個鎮(zhèn)，羅白、板利2個鄉(xiāng)，總?cè)丝诩s38萬人，地勢較平坦，人口相對密集，是廣西西部的水陸交通樞紐之一。

1.2 自然地理氣候特征

江州區(qū)地勢北高南低，位于左江谷地東端，新城區(qū)位于左江南岸。北部山地屬西大明山南麓，山勢巍峨高峻，主峰西大明山，海拔1071 m，次峰小明山，海拔973 m；南部山地屬四方嶺西端，高度稍低，是明江和左江的分水嶺；西部同龍州交界的山地屬高丘陵；東部同扶綏縣交界多為巖溶峰林山地。北部山地由上古生界寒武紀(jì)的砂頁、砂巖組成，巖層比較古老；南部山地由中生代二迭紀(jì)砂頁巖、砂巖組成，巖層較厚；中部以中生代泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)灰?guī)r為主，分裸露、半裸露兩種類型，巖溶厚度大。故江州區(qū)巖溶區(qū)地表水缺乏，無雨苦旱，大雨成澇。

崇左江州區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，常年氣溫高，日照長，蒸發(fā)量大。地理上由于受到十萬大山的阻擋，成為背風(fēng)面，致使這里成為一個相對少雨區(qū)，降雨時空分布不均，多年平均雨量僅在1100～1200 mm間。汛期為4月～9月，其中4～6月出現(xiàn)的降雨多以強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)影響為主，短時強(qiáng)降雨多發(fā)，7～9月則以臺風(fēng)影響為主，對轄區(qū)主要江河洪水影響較大。

2 內(nèi)澇點概況

（1）火車站地洞口?；疖囌镜囟纯谖挥诮輩^(qū)舊城區(qū)，該路段地勢低洼，路面狹窄，又臨近崇左火車站、江南一小、江南菜市等車流、人流較大區(qū)域。當(dāng)有強(qiáng)降雨發(fā)生時，路面積水將迅速匯流形成0.5～1 m的城市積澇，且由于該路段排水能力較弱，積澇持續(xù)時間較長，造成長時間的交通擁堵，給群眾出行帶來極大不便。

（2）市體育館。市體育館位于崇左市新城區(qū)城南一路崇善大道路段，該地段臨近崇左市建材市場，西大附中、北大附中崇左校區(qū)及若干在建房地產(chǎn)項目單位，又是賴湍等鄉(xiāng)鎮(zhèn)來城區(qū)的交通要道，早晚出行高峰較明顯。由于地下排水系統(tǒng)淤塞，當(dāng)出現(xiàn)短時強(qiáng)降雨時，該路段將迅速形成積澇，如突遇大暴雨，不能迅速通過路面的車輛會迅速被雨水浸泡，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。

（3）友誼大道立交橋底。該內(nèi)澇點位于新舊城區(qū)的交匯點，是舊區(qū)前往新城區(qū)的交通要道，地勢落差大，如突遇強(qiáng)降雨，雨水迅速匯流至立交橋底，對以電車出行的人民群眾影響較大，不僅給出行群眾帶來不便，更在一定程度上給人民群眾帶來安全隱患。

（4）佛子路君臨天下小區(qū)路段。該內(nèi)澇點位于較成熟的居民小區(qū)路段，周圍大部為居民，且臨近廣西民族師范學(xué)院附屬中學(xué)，人口相對集中，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降雨時，該路段的積水迅速匯流，如果積澇時間在上班高峰期，則直接將群眾的出行路線阻斷在家門口，給群眾出行帶來極大不便。

（5）江北二橋。該內(nèi)澇點位于舊城區(qū)江北菜市場附近，路面較狹長，人流、車流密集，當(dāng)有強(qiáng)降雨時，路面的積澇給附近出行居民帶來極大不便，存在安全隱患。

3 內(nèi)澇點降雨分析

3.1 城區(qū)內(nèi)澇點雨量代表站

江州區(qū)共有18個中小河流雨量站、1個中央報汛站、1個省級重點雨量站及50個山洪災(zāi)害監(jiān)測雨量站。雖然山洪災(zāi)害雨量站點數(shù)量較多，但近幾年由于缺乏后期維護(hù)，基本無雨量數(shù)據(jù)參考，目前能采用的雨量數(shù)據(jù)只有20雨量監(jiān)測點。根據(jù)實際調(diào)查，離江州區(qū)5個內(nèi)澇點較近的雨量站有4個，分別為：崇左、臺村、弄狀、全鳳站，其中，崇左站屬于中央報汛站，位于崇左市江州區(qū)太平鎮(zhèn)城西路，距離江北、火車站地洞口、友誼大道立交橋在1.6～2.8 km間，可作為以上3個內(nèi)澇點的雨量監(jiān)控站；臺村、弄狀站位于江州區(qū)環(huán)城西路與友誼大道交匯處西南角，兩站距離佛子路、友誼大道立交橋3.2～4.3 km間，由于臺村站與弄狀站距離較近，兩站雨量數(shù)據(jù)可做相互校正之用，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集，弄狀站近幾年雨量數(shù)據(jù)較全，故采用弄狀站作為佛子路內(nèi)澇點的監(jiān)控站點；全鳳站位于江州區(qū)全鳳村359國道附近，距離佛子路、市體育館在3.2～5.0 km之間，故將全鳳站作為市體育館內(nèi)澇點雨量監(jiān)控站。其余雨量站點均設(shè)在距離城區(qū)較遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，雨量數(shù)據(jù)不具代表性。

3.2 降雨量與內(nèi)澇關(guān)系分析

對2018—2020年3個雨量站降雨數(shù)據(jù)及5個內(nèi)澇點內(nèi)澇深度訪間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到雨量與內(nèi)澇深度的初步關(guān)系為線性關(guān)系。但由于受地面坡度影響，每個內(nèi)澇點內(nèi)澇深度的受淹面積隨著地理高程的增加而形成對數(shù)式變化，當(dāng)雨量未達(dá)到積澇某一臨界值時，并不會造成積澇影響；當(dāng)雨量突破某一臨界值時，則積澇面積將快速增大；當(dāng)雨量達(dá)到一定峰值時，內(nèi)澇深度將趨于平緩，但受淹面積則會呈對數(shù)增大。因此，內(nèi)澇降雨閾值P臨與內(nèi)澇深度H積的關(guān)系不能單純定性為線性關(guān)系，而應(yīng)為對數(shù)關(guān)系較為適宜。對5個內(nèi)澇點進(jìn)行實地考察，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)路面積澇在20 cm深度以內(nèi)時，對路面交通并未形成實質(zhì)性影響，而當(dāng)積澇深度超過20 cm時，內(nèi)澇面積呈明顯擴(kuò)大趨勢，故以造成內(nèi)澇深度大于20 cm的雨量作為內(nèi)澇點的臨界值較為適宜。由數(shù)理分析得出：當(dāng)崇左站每小時累計降雨量超過30 mm時，江北、火車站地洞口、友誼大道立交橋底等路段開始出現(xiàn)積澇，隨著降雨強(qiáng)度持續(xù)，積澇將繼續(xù)加深；臺村站每小時降雨量達(dá)到28 mm時，佛子路君臨天下路段開始積澇，積澇深度隨著降雨持續(xù)加深；全鳳站每小時降雨量達(dá)到28 mm時，市體育中心路段開始積澇，積澇深度隨著降雨持續(xù)加深。根據(jù)3個雨量站數(shù)據(jù)分析，得出1 h降雨量與內(nèi)澇點積澇關(guān)系（見圖2～圖4）。

圖2 崇左站1 h雨量與火車站地洞口、江北、友誼立交橋底內(nèi)澇分析

圖3 弄狀站1 h雨量與佛子路君臨天下路段內(nèi)澇分析

圖4 全鳳站1 h雨量與市體育中心路段內(nèi)澇分析

4 內(nèi)澇降雨閾值的確定

對江州區(qū)5個內(nèi)澇點近3年的強(qiáng)降雨數(shù)據(jù)分析得知：出現(xiàn)積澇的時間大部分都在4～6月份早、午間群眾出行高峰期的前2 h左右，主要由短時強(qiáng)降雨造成，一般持續(xù)時間在1～3 h，降雨歷時短，強(qiáng)度大。由于近幾年影響崇左的臺風(fēng)數(shù)量較少，且強(qiáng)度不大，未出現(xiàn)受臺風(fēng)影響的嚴(yán)重內(nèi)澇情況發(fā)生，但仍需重點關(guān)注臺風(fēng)天氣系統(tǒng)出現(xiàn)的強(qiáng)降雨，尤其是降雨量在20 mm/h連續(xù)性降雨，同樣也會對江州城區(qū)帶來積澇隱患。因此，確定內(nèi)澇降雨閾值P臨不僅要考慮1 h降雨強(qiáng)度，還需分析其降雨強(qiáng)度的連續(xù)性，以及受淹的地理高程等因素。

對2018—2020年3個雨量站與5個內(nèi)澇點積澇深度的規(guī)律分析，初步統(tǒng)計出江州區(qū)內(nèi)澇的降雨閾值P臨在28～30 mm/h之間，因此P臨＝28 mm/h作為江州區(qū)內(nèi)澇降雨閾值，可分為1 h、2 h、3 h 3個預(yù)警指標(biāo)，根據(jù)積澇深度分為4個等級（見表1）。

表1 江州區(qū)內(nèi)澇降雨閾值指標(biāo)

5 成果應(yīng)用

近幾年對江州區(qū)內(nèi)澇降雨閾值進(jìn)行分析，當(dāng)短時強(qiáng)降雨量達(dá)到或超過閾值時，水文部門通過預(yù)警服務(wù)短信等方式向防汛部門及社會公眾作出及時提醒。2018年～2021年6月，崇左水文中心向有關(guān)部門及群眾發(fā)送的內(nèi)澇預(yù)警服務(wù)短信共計51.2萬余人次，為地方防汛部門爭取有利時機(jī)，將城市積澇給人民群眾帶來的人身財產(chǎn)損失降到最小，從而使得崇左水文服務(wù)地方政府工作得到有效拓展。

6 結(jié)語

崇左市江州城區(qū)內(nèi)澇降雨閾值的確定，有助于水文部門在開展水情預(yù)警服務(wù)時做出及時預(yù)判，有效減少公眾人身財產(chǎn)損失。由于部份監(jiān)控雨量站距離內(nèi)澇點相對較遠(yuǎn)（如市體育館），當(dāng)發(fā)生局地強(qiáng)降雨時，就會存在內(nèi)澇點出現(xiàn)積澇深度與降雨量數(shù)據(jù)偏差較大的情況。故在未來的內(nèi)澇研究中，首先，可適當(dāng)在易澇點內(nèi)安裝雨量監(jiān)測設(shè)備及視頻監(jiān)控設(shè)施，使之得到更準(zhǔn)確可靠的雨量、積澇深度數(shù)據(jù)；其次，近幾年影響江州區(qū)臺風(fēng)較少，幾乎未出現(xiàn)連續(xù)性強(qiáng)降雨，后期需考慮完善臺風(fēng)雨造成的內(nèi)澇關(guān)系；第三，需考慮城市排水管網(wǎng)的排泄能力、淤積程度、積澇深度、積澇面積及地面高程等因素的影響，重新修訂降雨閾值，使數(shù)據(jù)分析結(jié)果更具適用性，為地方政府提供準(zhǔn)確可靠的預(yù)警服務(wù)。