气候变化下重庆城市洪涝灾害研究

张忠训 徐 刚.2* 张跃华

(1.西南大学地理科学学院，重庆 400715;2.西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715)

气候变化下重庆城市洪涝灾害研究

张忠训1徐 刚1.2*张跃华1

(1.西南大学地理科学学院，重庆 400715;2.西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715)

洪涝是我国自然灾害中影响最严重的灾害之一，随着全球气候变化影响的加剧和中国城市化进程的加快，城市洪涝灾害造成的损失越来越大。文章从区域灾害系统论出发，探讨气候变化的大背景下重庆城市洪涝灾害成灾机制和发展趋势。

气候变化；重庆市；洪涝灾害；形成机制

气候变化和自然灾害对人类社会经济影响的研究多年来一直是人们关注的焦点和难点问题。近十年来，气候变暖背景下的极端值和极端事件的变化引起了广泛的关注，根据IPCC第一工作组第四次评估报告指出：“全球气候变暖已经成为不争的事实，在全球气候变暖的背景下极端气候灾害事件发生的强度和频率在增加。在气候变化中自然气候变化相对较大；人类活动因素增加了强降水事件的频率。大部分地区的强降水事件（或强降水占总降雨的比例）发生频率可能有所上升。并从1975年以来，在全世界范围内的极端高海平面事件可能已增多（不含海啸）。”

在全球变暖的大背景下，我国极端气候事件和突变事件更加复杂多变，对社会生产和人民生活造成了极大的损害。伴随着全球气候变化的加剧，城市化也以惊人的速度席卷全球，中国城市化也发展迅速。以改革开放为转折点，中国的城市化进程呈持续快速发展势头，高于世界同期城市化平均速度2倍。[1]城市化可造成城市气候改变，如城市热岛效应、雨岛效应，[2]导致城市局部降雨量和降雨强度增大，雨时延长，城市地物、地貌、地下水资源分布改变，导致市区产汇流过程及城市防洪排涝系统适应能力的变化，使城市发生洪涝灾害的几率增加。因此，从水循环的角度可以认为，城市洪涝灾害是在一定的孕灾环境下，城市化对城市水循环系统的改变，从而对分布在城市中的人类社会经济系统的破坏。[3]

重庆市地处四川盆地东南部，城区以山地、丘陵为主。众多的河流，湿润的亚热带季风气候，以及人为因素等综合影响，致使重庆洪涝灾害发生频率很高，几乎每年都会遭遇洪涝灾害。[4]本文从区域灾害系统论出发，在气候变化和城市化的背景下，分析了重庆城市洪涝灾害的形成机制与发展趋势，以期能为重庆城市防灾减灾提供依据。

一、重庆气候变化与极端降雨事件

文中选取的气温和降水数据资料均来自中国气象局提供的中国地面国际交换站气候资料年值数据中的重庆市沙坪坝气象站的数据。

（一）气温变化

1951—2009年的59年间（附图 1），重庆市区年平均气温在波动中呈稳中略升的变化特征，其渐变率曲线为y = 0.0838x-1.1058，十年气温平均增长0.84℃，多年平均气温为18.3℃。20世纪50年代的年平均气温18.21℃，平均气温呈上升趋势；20世纪60年代的年均气温18.3℃，与多年平均气温相当；20世纪70年代的年平均气温18.35℃，平均气温较上一个十年呈小幅增长趋势；20世纪80年代的年平均气温18.05℃，较多年平均气温低0.25℃，呈下降趋势；20世纪90年代的年平均气温18.33℃，比70年代高出0.28℃，首次超过多年平均气温，增温趋势明显，其中 1998年均温达到 19.2℃；进入21世纪的前九年平均气温达到18.8℃，是1951年以来最热的年代。从以上分析看出，除了 20世纪80年代年均温呈下降趋势外，其他各个年代都呈增温趋势，并且从20世纪90年代开始增温迅速。从总体上来看，重庆市的气温变化趋势与全球气候变暖趋势相一致。

（二）降水变化

1951—2009年的59年间重庆市区年降水量的线性变化趋势不明显（附图2），但通过五年周期的滑动平均可以看出重庆市区年降水量在20世纪50年代末到60年代初降水偏少，呈减少趋势；从60年代到80年代前期降水偏多；80年代中期到90年代中期为降水偏少期；从90年代末到21世纪前九年降水量偏大，增长趋势较为明显，这期间特别是1998年降水最多，偏多27%。

（三）极端降水事件

从1951—2009年的59年间沙坪坝气象站记录来看，重庆主城区在20世纪末到21世纪初近十多年来极端降水变化尤其显著。1996年7月21日，降雨量206.1mm，是主城区沙坪坝气象站建站以来的历史最大值。2002年 6月 14日的降雨量190.1mm，虽然未能打破1996年的记录，但破坏性依然强烈，造成较大损失。主城区2007年7月17日的日降雨量为 266.6mm，是重庆主城区有气象资料记载115年来的最高纪录。打破了1996年创造的单日降水量记录，引起山洪和城市内涝，导致了严重的经济损失和人员伤亡。[5]通过以上资料可以看出重庆城区极端降水发生频率不断增加，降水量也是不断刷新记录，在十一年时间里两次打破单日降水记录，极端降水的不断出现是重庆主城区城市洪涝灾害形成的关键因素。

二、重庆城市洪涝灾害灾情

重庆洪涝灾害大多由暴雨引发，有的是上游暴雨造成的过境洪涝，有的是本地大范围强暴雨造成的本地洪涝，有的则是两者合力导致。1998年长江流域大洪灾历经6～8月全市各地前后9次降大暴雨或特大暴雨，日雨量100～200 mm，最大达307.2 mm,全市总降雨量800～1 300mm，普遍较常年偏多5成以上，部分地区偏多两倍以上，主城区也遭遇到较严重的洪涝灾害。2007午7月初开始31天时间里有雨的日子多达18天，其中1场大雨、3场暴雨和1场大暴雨。主城区2007年7月的累计雨量达到566.4mm，是正常雨量的2.35倍，7月17日的日降雨量为 266.6mm，是重庆主城区有气象资料记载115年来的最高纪录。引起山洪和城市内涝，导致了严重的经济损失和人员伤亡。[5]2010年7月初重庆主城区一直处于暴雨核心区，7月5日17个小时降雨量达到了84.9mm，这是自1951年有气象记录以来，59年中历史同期雨量最高的一天，此前最高记录出现在1962年7月5日，当天的最高雨量为76.6mm，[6]并且形成了严重的城市内涝。

三、重庆市城市洪涝灾害形成机制

自然灾害之本质可以理解为给人类社会造成损害的自然事件。[7](13-25)灾害系统论强调自然灾害是社会与自然综合作用的的产物，更多的自然灾害是自然变异和人类活动共同作用的结果，任何一个特定的自然灾害都是孕灾环境、致灾因子和承灾体综合作用的结果。[8]随着极端降水事件的不断出现，重庆市主城区的城市洪涝灾害也日益严重。

（一）孕灾环境分析

1.气候水文环境

气候是重庆洪涝灾害的首要孕灾环境因子。重庆市属于亚热带湿润季风气候，冬季受到西北风控制，夏季受西南季风和东南季风影响。降雨季节分配不均，主要集中在5～9月，由于降水集中，瞬时间暴雨容易成灾，因而暴雨是形成重庆城市洪涝的最重要因素。重庆地处四川盆地暴雨区东南部，长江、嘉陵江穿过主城区，交汇在市中心渝中半岛，其一级支流共20条，其中有梁滩河、璧北河、花溪河等14条次级河流，各支流洪水与干流洪水相遇，组合成更大洪水，极易形成洪灾。

2.地貌环境

地貌是重庆洪涝灾害的重要孕灾自然因子。重庆是典型的丘陵型特大城市，地处长江与嘉陵江汇合处，城区分布在真武山与歌乐山之间的南北向向斜丘陵谷地中，地表切割强烈，沟壑纵横，地势起伏较大，巨大的高差使得境内的水流具有巨大的势能，活动能力较强；[9]地貌类型以中丘、低丘和缓丘为主，平坦地形狭小坡地面积大，它是城区的主要地形，这种地貌背景有利于洪涝灾害的形成和发展。当各支流连降暴雨时，洪峰同时向下游移动，到大江河交汇处相遇引起洪灾，并具有较强的破坏力。

3.经济社会环境

随着人口膨胀，大规模城市建设，自然植被覆盖率大幅度下降，促使水土流失面积扩大，边坡增多，地表径流增多。每当一场大暴雨之后，降雨的大部分没有自然植被的截留与保护，表层泥沙注入江河湖库。一方面增大当时的洪水总量，另一方面边坡的破坏造成坡面岩土松动，随着暴雨，会形成较为严重的滑坡和山洪灾害。

（二）致灾因子分析

1.强降水事件增加

杨士弘等[10]研究表明影响城市地区降水的物理机制有：城市热岛效应、城市阻碍效应、凝结核效应。重庆是我国重要的重工业城市，随着工业生产导致大气污染，凝结核增加，加上城市热岛效应的存在，以及城市的阻碍效应，往往会形成更多的降水。以日降雨量的大小划分，50～100mm为暴雨；100～250mm为大暴雨；大于250mm为特大暴雨。通过对近20年（1990—2009年）来重庆市主城区内暴雨次数的统计分析表明（附图3），1996—2002年暴雨次数比 1990—1995年增加了 1.6倍，2002年暴雨次数最多，全年发生了7次暴雨，总体上暴雨次数呈增加的趋势。不仅暴雨日数在增加，年均暴雨量也呈增加趋势，这使得整个重庆主城区面临更加严重的暴雨侵袭，无疑增加了重庆发生洪涝灾害的概率。

2.城市化因子

重庆市社会经济发展迅速，城市建成区域急剧膨胀，建筑密度不断增加。2008年主城区城市建成区面积为 443.6km2，比 2007年建成区面积增加21.21km2，增长5.02%。[11]60年间，重庆主城面积扩大了 10多倍。解放初，重庆市城市道路仅有236km，经过60年的投资建设，城市道路增长到5 936.9km。地面的硬化使得暴雨的汇流速度加快，洪峰流量增大，洪水总量增加，致使城市面临更严重的洪水威胁。

另外，在城市发展的进程中，立体化是一个重要特点。重庆市城区由于受地形的限制，城市建设立体化特点尤其明显。目前重庆主城区隧道、下通式立交桥、地下商城、地下仓库、地下旅馆以及地下住宅的建设方兴未艾，这将成为未来城市水灾害危险性最大的部分，地下设施一旦进水，其中资产将损失殆尽。[12]因此，无论从城市建成区面积和道路长度来看都大幅度增加，随着这些不透水面积的增加，遇上暴雨就会出现城市内涝等灾害，严重影响了城市人们生产生活。

（三）承灾体分析

城市是一个人口与经济密集的巨大承灾体，总体看来，城市经济类型的多元化及人类活动的影响使城市的综合减灾能力越来越脆弱，致使在相同致灾条件下其损失不断加剧。改革开放以来，特别是重庆市直辖以来，重庆市的国民经济得到快速发展（附图4），人口也是急剧增加（附图5）。重庆市的发展导致城区人口密集，财富聚集，然而城市防洪排涝标准明显滞后于城市建设，在发生洪涝灾害后社会和经济损失巨大。

四、重庆城市洪涝灾害风险发展趋势

在全球变暖、海平面上升、气候变化日益呈现极端化趋势，重庆市未来将面临更加频繁和严重的城市洪涝灾害风险。重庆城市洪涝灾害呈现如下发展趋势：

其一，城市洪涝灾害的致灾因子发生频率与强度将逐渐加大。强降水事件频率的加大以及城市不透水面积的加大等增加了孕灾环境的不稳定性，增加了城市洪涝的危险性。

其二，孕灾环境的不稳定性加强。目前全球气候变化极端化趋势日益明显，并且城市建设不断造成地貌形态的变化以及人口的急速膨胀，未来重庆遭受洪涝灾害侵袭的机率将会大大增加。

其三，承灾体的易损性不断增大。从目前的发展趋势来看，在未来的一段时间内，重庆市区的人口和经济密度将会继续增加，而在短时间内，也无法改善城市建筑、交通、开放空间以及生命线系统等城市基础设施的现状，所以重庆市城区作为大的承灾体，其易损性将会继续加大。

五、结 论

1）近二十年来重庆市主城区的极端降水事件呈显著增加的趋势，极端降水出现的频率的增加和强度的增强加上降水时段的集中更加大了重庆城市洪涝灾害的风险。

2）在重庆城市洪涝灾害的形成过程中，首先是气候变化改变了孕灾环境，加快了洪涝灾害发生的频率；其次，城市化的发展包括城市不透水面的改变和城市立体发展以及城市小气候变化导致的强降水诱发了城市洪涝灾害的发生；最后，城市作为

附 图：巨大的承灾体，也加大了城市洪涝灾害的脆弱性。因此，重庆城市洪涝灾害是孕灾环境、致灾因子、承灾体综合作用的产物。

3）对重庆城市洪涝灾害的形成除了要强调自然因素之外，还应该充分发挥人的主观能动性，增强人民群众的防灾减灾意识，减少造成的损失。

由于城市洪涝灾害形成较为复杂，涉及到许多领域，本文只是从理论上进行探讨，对于具体实施，还需要进一步研究。

图1 1951—2009年期间重庆市区气温距平变化图（单位：℃）

图2 1951—2009年间重庆市区逐年降水量距平百分率

图3 1990—2009年重庆市年暴雨次数统计图

图4 1997—2009年重庆市区国内生产总值变化情况[13]

图5 1997—2009年重庆市区年末常住人口变化情况[13]

[1]高新才，周毅，徐静.中国城市化历史进程审视[J].学术交流，2010，1（1）:97-99.

[2][英]MJ霍尔.城市水文学[M].詹道江，等译.南京:河海大学出版社，1989.

[3]尚志海，丘世钧.当代全球变化下城市洪涝灾害的动力机制[J].自然灾害学报，2009，18（1）：100-105.

[4]秦志英.重庆市洪涝灾害研究[J].重庆教育学院学报，1999（1）.

[5]唐余学.重庆市7月16～23日百年不遇特大暴雨雨情与灾情[J].暴雨灾害，2007，26（3）.

[6]重庆晨网.20余小时15区县暴雨重庆主城雨量刷新半世纪纪录[EB/OL].http://cqcb.com/cqnews/2010-07-06/83785.html.

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[8]史培军.再论灾害研究的理论与实践[J].自然灾害学报，1996，5（4）:6-14.

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[11]重庆市政府网.08年度重庆主城区城市空间发展报告[EB/OL].http://www.cq.gov.cn/zwgk/qwfb/134360.html.

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The Research of ChongQing Urban Flood Disaster Under Climate Change

ZHANG Zhong-Xun1XU Gang1,2ZHANG Yue-Hua1
(1. College of Geographical Science, Southwest University, Chongqing 400715;2. Three Gorges Reservoir Ecological Environment Key Laboratory of the Ministry of Education, Chongqing 400715)

Flood disaster is one of the disasters most devastating in our country. As the current climate change is increasingly aggravating and our urbanization is speeding up, the loss from urban flood disaster is devastating.This article, under the framework of regional disaster system theory, explores urban flood disaster formation mechanisms in Chongqing and trends in the context of climate change.

Climate change; Chongqing; Floods; Formation mechanism

P46

A

1009-8135（2011）05-0058-05

2011-06-14

张忠训（1987-），男，河南信阳人，西南大学地理科学学院硕士生，主要研究灾害学与可持续发展。

徐 刚

（责任编辑：张新玲）