河北省城市内涝风险预警服务能力现状与对策

魏 军，陈 莎，李 婷，俞海洋

（河北省气象灾害防御中心，050021，石家庄）

随着全球气候变化和城市化进程的加快，在自然和人为因素的相互作用下，近年河北省主要城市频繁遭遇强暴雨袭击，引发严重内涝，给经济建设和人民生活带来了较大影响。如何有效应对不断加剧的强降水天气事件，加强城市排水与暴雨内涝防范工作，提升城市应对内涝灾害的防御能力，是城市灾害防御指挥部门面临的重要课题。

2013年，国务院办公厅《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》明确要求各地区要尽快建立暴雨内涝监测预警体系，住建部门要会同气象、水利、交通、公安、消防等相关部门进一步健全互联互通的信息共享与协调联动机制，明确城市排水、交通、气象、消防、园林绿化、市容、环卫、防洪等有关部门的职责，形成工作合力。

一、河北省内涝灾害基本特征及成因分析

1.内涝基本特征

河北省城市内涝灾害具有三个特征：一是内涝灾害具有普遍性和频发性。河北省地处中纬度沿海与内陆交接带，地势自西北向东南逐级下降，依次为坝上高原、燕山和太行山地、河北平原三大地貌单元，除西北部的张家口市、承德市山地坡度较大外，大部分城市地势平缓、起伏不大，不利于防洪排涝，极易形成市内积水。受大气环流天气系统和地形条件影响，河北省降水主要集中在7—8月份，夏季常以暴雨形式出现，平均年降水量约600 mm，其中75%～80%集中在汛期，汛期降水又主要集中在7月中下旬—8月上中旬，几乎“逢雨必涝”，是遭受积涝影响较为严重的省份之一。据统计，石家庄城区易积水点多达40处，保定22处，沧州15处，邯郸13处，廊坊12处，秦皇岛10处，唐山31处，邢台22处，张家口21处，承德9处。在年内涝次数上，衡水市曾最多一年发生内涝灾害达12次；从积水深度上，石家庄、唐山市最大积水深度都达到过3 m以上；从积水时间上，沧州市局部最长积水时间达到11 h。二是内涝灾害损失大。城市遭受内涝灾害时所造成的严重影响和危害远高于其他区域，据不完全统计，仅廊坊一地，2000—2012年共发生24次城市内涝灾害，造成直接经济损失近20亿元。三是内涝灾害具有连锁效应。城市中，交通、通信、供水、供电、供气等生命线工程之间联系十分紧密，一旦发生气象灾害，易造成连锁反应，产生一系列次生灾害和衍生灾害。如城市内涝可造成车辆被淹、地铁停运，从而引发交通中断、人员被困、设施被毁，影响市民正常生活。

2.内涝成因分析

通过调研发现，河北省城市内涝成因主要有以下四个方面：一是受全球气候变化影响，极端暴雨事件频发。二是城市防洪排涝标准、规划滞后于城市发展。目前河北省排水系统的设计标准多是抵御0.5年一遇~1年一遇的降水，仅仅能应对36 mm/h的降水。三是城市内涝防治管理体制不健全。除承德、衡水和邯郸市防汛排涝工作在水务部门外，其他设区市均由住建部门负责。城市水系管理工作则更为复杂，分别涉及住建、水务、园林等部门，且各个管理部门职责交叉，衔接不顺，配合不足。四是城市内涝风险预警工作十分薄弱。

二、河北省城市内涝灾害风险预警能力现状分析

目前，河北省城市内涝风险预警工作初步开展，地市气象部门修订完善了城市暴雨公式，开展了城市内涝风险普查工作。河北省气象灾害防御中心以石家庄市为试点，建立了河北省城市内涝风险评估与预警系统，绘制了城市内涝风险区划图。此外，廊坊、邯郸、沧州、衡水、邢台等地市也正在开展相关研究。但通过调研发现，河北省城市内涝预警服务工作还处在起步阶段，预警服务能力较为薄弱，工作开展中存在以下问题：

1.城市内涝基础信息有待完善，部门间信息共享机制亟须建立

完整的城市内涝基础信息是开展城市内涝灾害风险预警的前提和基础，但是资料的收集和整理也正是此项工作开展的难点之一，主要体现在所需资料种类繁多，涉及单位众多，资料整合复杂且缺乏统一标准。

城市内涝基础信息资料涉及12个单位和部门，资料种类近30种，数据格式近100种（见表1）。其中，仅排水管网资料就涉及规划、国土、城管、排水管理处等单位；内涝灾情资料涉及公安、民政、气象、城管、交通、水利等部门，且各类数据格式、内容差异较大。此外，部门间信息共享机制不健全，信息共享程度较低，且由于部分数据涉密限用等原因，目前对共享数据的加工使用还缺乏统一的标准和管理。

表1 城市内涝基础信息来源与种类

2.城市内涝监测系统尚未建立，精细化数值预报产品支撑仍需加强

当今城市发展日新月异，城市基础设施建设日趋完善，城市内涝灾害影响也在不断发生变化。如何准确掌握城市气象、灾情特征，并提供精准化的预报预警产品，已成为当前开展城市内涝防御工作需解决的问题之一。

通过调研发现，针对河北省城市内涝灾害监测，精细化预报存在以下问题：一是城区气象监测站点密度较低，要素单一，数据质量仍需提升。河北省唐山、石家庄、保定三个设区市的城区面积在2 000 km2以上，其余各设区市均在1 000 km2以下，其中沧州、邢台仅200余km2。要在如此小的区域准确把握天气变化，气象监测站点密度应该达到1~3 km。但目前全省城区监测站网密度平均为8.2 km，其中密度最高为廊坊的4.8 km，最低为保定的20 km。城区内观测站点多为单要素雨量站，受地形、人为影响较大，其数据质量很难控制。二是跨部门城市气象灾害监测数据仍需完善，水利部门与气象部门虽已实现实况降水数据共享，但是水利部门数据传输间隔为1小时，难以融入气象部门的监测系统。城管及建设部门在各市已经布置了大量城市积水监测站，如视频、传感器等，但是数据真正接入气象系统的却很少，建立统一的城市内涝监测系统迫在眉睫。三是全省精细化数值预报产品支撑仍需加强。精准的积水预测离不开精确的数值预报产品。河北省各设区市的城区面积普遍较小，要想达到理想的预报效果，数值产品空间分辨率应达到1~3 km，刷新频率应达到15 min。

3.城市内涝业务需要整合，集约化的业务系统仍需完善

目前，全省尚未建立较成熟的城市内涝风险预警业务及系统，对于城市内涝的气象服务多限于提供雨量实况及预报信息。随着近年城市内涝灾害造成的影响及危害越来越严重，各级政府部门对城市内涝的评估与预警工作越来越重视，建立一套准确及时的城市内涝风险评估与预警系统已势在必行。

据调查，目前河北省开展城市内涝风险区划与评估研究的单位有河北省气象灾害防御中心、河北省气候中心、石家庄气象局、廊坊气象局、邯郸气象局。各单位的技术方法、数据、系统、产品均差异较大。如气候中心侧重内涝的风险普查和区划，石家庄局侧重地道桥积水预警，邯郸局侧重易积水点预警等。各单位在数据收集分析、方法研究、产品开发上进行了大量重复劳动，而且由于技术、人员、资金受限，各项目大多处于研究阶段。

为了全面提升河北省城市内涝风险评估与预警能力，整合现有人力、数据、技术资源，开发集约化的全省城市内涝风险评估预警系统和业务，河北省气象灾害防御中心以石家庄市为试点，通过获取高精度地理信息、制定普查标准、引进国内先进内涝模型、整合气象系统雨量及数值预报产品、开发标准化业务及服务平台等方式，构建了河北省城市内涝风险评估与业务系统。目前，该系统已经完成了模型构建和系统开发，基本实现了石家庄市的积水实况模拟及积水预测。但是，作为面向全省用户的业务系统仍有需要完善的地方：一是评估精度仍需提高，由于缺乏城市排水管网信息及积水灾情信息，系统部分参数和致灾阈值还需要进一步调整；二是项目实用性需加强，要做好项目的推广与对接，与更多地市开展合作，不断完善系统的实用性；三是服务产品仍需丰富，例如基于智能手机定位功能的预警推送、智能内涝灾情收集、城市内涝风险区划产品的自动输出等。

三、提升城市内涝风险预警服务能力的建议

1.健全部门间信息共享机制，建立城市内涝风险数据库

建立省级城市内涝风险评估预警业务筹备小组，梳理城市内涝基础数据，制定城市内涝数据来源清单和数据格式标准，建立城市内涝风险数据库，实现资源共享。依托气象灾害防御指挥部召开城市内涝风险预警工作座谈会，厘清各成员单位职责和共享信息清单，健全部门间信息共享机制，把城市内涝风险普查工作纳入绩效管理和年终考核目标。

2.建立健全城市内涝监测网，提升数值预报产品精度

建立包括雨量监测、水位监测、实景监测和灾情监测的综合城市内涝监测网。

一是健全雨量监测，以区域气象自动站网为主、水务系统建设的雨量站为辅，充分利用其他部门建立的城市气象监测设备，统筹设计城市自动气象观测站网系统，加密区域自动气象站，使站点密度达到3 km。加强雷达降水估测QPE的订正工作，充分发挥能够大面积遥测的优点，弥补站点布设不足的缺陷。

二是实现实时水位监测，加强与水务、水利部门的水文站网资料共享，在城市内涝易发区、重点街区、重要交通枢纽、立交桥下、机场、港口、码头、车站、学校等重要场所建立城市内涝水位监测站，实时监测内涝积水深度和河涌水位。

三是建立实景监测网，加强与公安、交通部门合作，实现城市重要隐患点的实时监测，为城市内涝风险预警服务和排水防涝决策提供重要依据。

四是加强灾情监测，完善河北省灾情监测与预警系统，实现互联网灾情实时监控，加强与公安、消防部门合作，建立110、119报警信息与气象灾情信息的实时传输和共享。

3.整合现有城市内涝各类资源，建立省、市、县三级业务体系

整合全省城市内涝风险评估业务的人力、技术和资金，完善河北省城市内涝风险评估与预警系统。制定省、市、县三级业务流程：省级负责制定城市内涝风险普查规范，研发城市内涝业务系统，提供高精度数值预报产品，建立和完善本级气象风险预警服务流程和防御联动机制，开展城市内涝预报和风险评估技术方法研发和技术培训等；设区市负责组织开展本辖区内城市内涝风险普查与数据更新，负责制作城市内涝灾害气象风险预警产品和对外服务产品，建立和完善本级气象风险预警服务流程和防御联动机制，组织相关县市开展天气及气象风险预警服务会商，开展辖区内城市内涝灾害实时灾情调查等；县级负责组织开展本辖区内城市内涝风险普查与数据更新，开展辖区内城市内涝灾害实时灾情调查，组织开展本辖区城市内涝灾害应急抢险现场气象服务等。

[1]郭炳恒.河北省设区市雨水排放及内涝防治研究[J].城市道桥与防洪，2013（12）.

[2]李彦.石家庄市城市内涝成因及防治对策[J].地下水，2013（1）.

[3]王清川，寿绍文，张绍恢，等.河北省廊坊市城市积涝动态预报预警系统研制[J].干旱气象，2013（3）.

[4]李婷，魏军，俞海洋，等.河北省城市内涝仿真模拟预警系统研制——以石家庄市为例[J].中国水利，2016（10）.