贵阳市花溪城区暴雨内涝灾害分析

汪圣洪 甘孝明 张杰

摘要 [目的]分析贵阳市花溪城区暴雨内涝灾害。[方法]从1981—2015年花溪区连续自记雨量记录中挑选降雨历时为5、10、15、20、30、45、60、90、120 min每个时段的年最大雨量记录，作为花溪区暴雨强度公式的计算样本，利用暴雨强度公式计算得出花溪区暴雨强度和降水量曲线图，分析花溪区降水特征和城市内涝灾害。[结果]暴雨强度公式是依据中华人民共和国国家标准《室外排水设计规范》（GB50014—2006）推荐的方法，计算过程规范，计算结果误差满足规范要求。花溪区历时5、10、15、20、30、45、60、90、120 min降水不同重现期下的降水强度和降水量不同。[结论]该研究可为花溪区各级政府和职能部门制定决策服务提供科学依据。

关键词 暴雨；内涝灾害；暴雨强度公式；降水特征；花溪城区

中图分类号 S422 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）28-0182-02

Abstract [Objective] The research aimed to analysis the rainstorm waterlogging disaster in Huaxi urban area of Guiyang City. [Method] The annual maximum rainfall record for each period was recorded as a continuous rainfall record of 5，10，15，20，30，45，60，90，120 min in Huaxi District from 1981 to 2015， which was used as the calculation sample of the rainstorm intensity formula in Huaxi District， and the curve of rainfall intensity and the precipitation in Huaxi District were calculated. The precipitation characteristics and waterlogging disasters in Huaxi District were analyzed.[Result]Rainstorm intensity formula was based on the People's Republic of China national standard Outdoor Drainage Design Code （GB50014-2006） recommended method，the calculation process was normative and the calculation result error satisfied the specification requirement. The precipitation intensity and precipitation were different at 5， 10， 15， 20， 30， 45， 60， 90 and 120 min in Huaxi District.[Conclusion]The study provides scientific basis for making decision services at all levels of government and functional departments in Huaxi District.

Key words Rainstorm；Waterlogging disaster；Rainstorm intensity formula；Precipitation characteristics；Huaxi urban area

城市內澇是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象[1]。造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中[2]。降雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水[3]。花溪区处于长江、珠江分水岭和南明河上游，有巨细河道55条、总长390 km，松柏山水库、花溪水库两座中型水库，总库容达7 140万m3，是贵阳市的饮用水源。城区遇暴雨时易发生城市内涝。内涝灾害发生时，交通受阻、房屋进水，严重影响市民的生活和工作[4]。开展花溪城区城市内涝灾害分析，对合理制定城市排涝减灾及发展规划具有重要的参考作用。

在全球气候变化与城市化过程耦合效应下，各种自然灾害频发，城市安全设防问题日益突出并已引起国际社会和国内外学者的高度关注，城市自然灾害风险研究已成为当前国际灾害研究领域的前沿与热点问题[5]。笔者结合花溪实际，采用花溪区降水资料，利用暴雨强度公式计算得出花溪区暴雨强度和花溪区降水量曲线图，分析花溪区降水特征和城市内涝灾害，为花溪区各级政府和职能部门制定决策服务提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 花溪地形地貌特征

花溪地处黔中高原，长江与珠江水系的分水岭——苗岭横贯全境，地面海拔1 100～1 300 m。受南北向褶皱构造控制，山岭、谷地均呈南北向延伸，东南部高坡场背斜坡地势较高，海拔为1 400～1 500 m，大云顶山峰最高，达1 622 m（图1a）。阿哈水库、红枫湖、百花湖的重要流域也在花溪区，因此花溪成为贵阳市重要的水源保护区。一旦出现较强降水时，降水在极短时间内汇集于这些河流、水库内极易造成洪涝灾害。花溪区的滑坡点、山洪点和泥石流点等均有不同程度存在（图1b）。

1.2 资料选取

资料来源于贵阳市花溪区气象局提供的1981—2015年的降水资料。从1981—2015年连续自记雨量记录中挑选降雨历时为5、10、15、20、30、45、60、90、120 min每个时段的年最大雨量记录，作为花溪区暴雨强度公式的计算样本。

1.3 暴雨强度公式

2 结果与分析

2.1 花溪区降水特征

花溪区属于亚热带季风湿润气候，受西南季风和东南季风的共同影响，年降水量为1 178.3 mm；≥0.1 mm的降雨日数177.9 d，最多年日数190 d，出现在1972年；最少年日数162 d，出现在1971年。春夏之际，水汽充沛，对流旺盛，常有暴雨和特大暴雨发生，且其发生发展具有突发性、来势猛、强度大和局地性强的特点。≥50.0 mm的暴雨日数多年平均为3.0 d；最多年6 d，出现在1979年；最少年1 d，出现在1972年；>100.0 mm的暴雨日数多年平均为0.2 d。日最大降水量231.6 mm，出现在1996年7月2日。最长连续降水日数27 d（1979年6月15日—7月11日），降水量382.4 mm。最长連续无降水日数25 d （1963年8月25日—9月8日）。当遇到强降雨时，河水暴涨，汇集至下游城区，造成洪涝灾害。

应用暴雨强度公式（3）计算得出重现期2～20年暴雨强度平均绝对均方误差为0.021 mm/min，相对均方误差1.42%，满足《室外排水设计规范》（GB50014—2006）提出的精度要求。通过计算可以得出花溪区暴雨强度曲线（图2a），便于与通常用的降水量单位进行统一，将花溪区暴雨强度再转化为降水量，得到花溪区降水曲线（图2b）。从图2可以看出，花溪历时5、10、15、20、30、45、60、90、120 min降水不同重现期下的降水强度和降水量不同。如10年一遇60 min降水强度可达164 L/（s·hm2）、降水量为59 mm，90 min降水强度可达128 L/（s·hm2）、降水量为64 mm；20年一遇60 min降水强度为188 L/（s·hm2）、降水量为68 mm，90 min降水强度可达141 L/（s·hm2）、降水量为76 mm。

2.2 花溪城市暴雨内涝灾害

花溪区的暴雨次数虽然少，但短历时、突发性的局地暴雨过程时有发生，暴雨强度往往较大，偶有在几小时产生100.0 mm以上的大暴雨。花溪区的排水能力为915 m3/s，在短历时暴雨的情况下，排水系统来不及快速排掉大量积水，从而形成内涝灾害。近年来，花溪多条道路如甲秀南路、花溪大道、贵慧大道等多条道路有很多下拉槽，这些下拉槽的排水能力相对低，基本上短历时暴雨的情况下均会发生内涝，影响车辆通过。

3 小结与讨论

（1）暴雨强度公式是依据中华人民共和国国家标准《室外排水设计规范》（GB50014—2006）推薦的方法，计算过程规范，计算结果误差满足规范要求。

（2）在气候变化的背景下，各地极端降水特点不断变化，建议每隔10年对花溪区暴雨强度公式进行修编。

（3）该研究只单一从花溪降水强度和历史频次等进行计算和分析，还有待于深化研究，可以将花溪城市状况、城市下垫面特性、地面径流特征等加以考虑，进一步分析城市暴雨内涝灾害。

参考文献

[1] 高维英，李明，李菁.西安城市内涝分布特征及其与降水量的关系[J].陕西气象，2014（2）：17-20.

[2] 解以扬，韩素芹，由立宏，等.天津市暴雨内涝灾害风险分析[J].气象科学，2004，24（3）：342-349.

[3] 叶斌，盛代林，门小瑜.城市内涝的成因及其对策[J].水利经济，2010，28（4）：62-65.

[4] 庄红波，高瑞泉，饶华炎.城市内涝监测技术的应用研究[J].气象科技，2013，41（2）：378-383.

[5] 张维，欧阳里程.广州城市内涝成因及防治对策[J].广东气象，2011，33（3）：49-50.

[6] 张东海，段莹，周文钰，等.贵阳市暴雨强度公式推求[J].城市道桥与防洪，2016（1）：95-99.