气象预报与城市防洪排涝

奚立宗 杨彬 魏邦宪

摘 要：陇南是甘肃省唯一属于长江水系并拥有亚热带气候的地区，被誉为“陇上江南”。境内高山、河谷、丘陵、盆地交错，气候垂直分布，地域差异明显。具相关数据统计，我国660个城市中，就有500多个城市需要防洪，并且许多城市都不同程度地遭受过江河洪水的威胁。除洪水威胁外，近年来我国城市也频繁遭受暴雨所致的城区严重的内涝。因此，城市的防洪排涝问题形势严峻，必须全力应对，寻找成因，制定对策，以期切实有效地解决问题。城市防洪排涝是根据城市的自然地理位置以及江河洪水的特性，提高城市防洪标准，改善和提高城市防洪管理水平，改善河道行洪条件。通过建设必要的防洪、除涝、排水等设施，防治或减少洪涝造成的灾害，保障城市的正常运行和人民安居乐业。

关键词：气象 强降水 防洪排澇

陇南位于甘肃省东南部、地处秦巴山地与岷山山脉、黄土高原交汇地带，东西长221公里，南北宽220公里。东连陕西，南接四川，西邻甘南藏族自治州，北依定西市和天水市。现辖武都区和成县、徽县、两当、西和、礼县、康县、文县、宕昌8个县，242个乡镇，3423个村民委员会，54万户。境内有汉、回、藏等21个民族成份，少数民族人口5万多人。面积27923平方公里，人口281万。陇南是甘肃境内唯一的长江流域地区，气候属亚热带向暖温带过渡区，境内高山、河谷、丘陵、盆地交错，气候垂直分布，地域差异明显，“一山有四季，十里不同天”特征突出。山地气候特征明显，地形地质构造复杂，生态环境比较脆弱，自然灾害种类多、频发多发，造成的危害十分严重，特别是“5.12”大地震后，山体松动，暴雨衍生的山洪地质灾害等自然灾害极易发生，强度逐年增大，灾害造成损失越来越重。辖区内气候变异很大，暴雨、冰雹、雷电、低温等气象灾害及其衍生的山洪、滑坡、泥石流等自然灾害种类多，且频发多发，一直是制约陇南经济社会发展的重大气象灾害。陇南是全国四大泥石流区域之一，此类灾害一旦发生，影响范围之广，危害程度之深，破坏力之大是难以想象的。每年6-8月降水占全年降雨量75%以上，每小时降雨量超过50mm的天气过程时有发生。暴雨及短时强降水具有突发性强、降水强度大、降水时段集中等特征，主要降水过程持续时间往往只有数小时，但强降水常引发山洪，同时引起泥石流和滑坡等次生灾害，对人民生命财产安全造成重大损失。

一、强降水与城市洪涝关系

1. 1强降水与特大洪涝。城市大洪涝灾害的形成，除受本地暴雨以上的强降水影响外，还受大范围、长时间的强降水引起的本地及周边地区相关的河流发生洪水灾害影响。

1. 2强降水与一般洪、内涝。小范围内的暴雨、大暴雨是造成城内一般洪、内涝的主要原因。如2018年7月9日，受副高西伸，我市正好处于588线边缘，我市上空有明显的切变线，西南气流带来大量水汽，与北部冷空气结合形成一次明显的降水过程，我市一地区降特大暴雨，主要降水过程维持36个小时，最大累计测点降水量高达265mm（数据由气象部门降水观测站提供），全市36个雨量观测点达到100mm以上，由于我市属山区地带，多处爆发山洪，河水暴涨造成了巨大的经济损失。这次降水范围广、降水强度之大，为甘肃陇南市历史上百年所不遇，倒塌房屋2517间，损坏5100间，紧急转移人员11500人，直接经济损失21600万元。

1 城市防洪排涝的问题成因

1.1 暴雨频发而强度骤增

近年来，由于气候变化因素和大规模城市建设所致的大气环境变化，我国暴雨频发，暴雨强度骤增，且降雨集聚，降雨造成高水位洪水，瞬时降雨量大而降雨时间长，造成严重的城市外洪内涝。

1.2 城市位置不当及布局不合理

现有城市、城镇已建于洪水淹没的区域或低洼积水区域，经常受到洪水侵袭。例如，安徽省金寨县县城位于水库下游1km泄洪水位以下的梅山镇，2009年7月暴雨后水库泄洪，县城大部被淹，损失达1亿元；四川省射洪县城选址于地势低洼的太和镇，在四川省817洪水中损失惨重。有些城市新区在选址时仍建于低洼积水地区，同样会饱受洪涝之苦。

1.3 渗水地面减少而径流速度加快

大规模城市建设建造了大量的建筑和道路、广场等硬质地面，大量减少了渗水地面和植被，使暴雨的径流速度加快，渗水面积减小，雨水快速聚集，单位时间内的雨量大大超越城市雨水管网的排水能力，从而导致了涝灾的发生。

1.4 现状防洪排涝设施配套不足且运行不力

现状城市防洪排涝设施普遍配套不足，老城区防洪排涝设施标准低，设施老化。老城区大多为雨污合流排水体制，排水管径小，故障多，加之管理不善等原因，加剧了老城区内涝的灾损。城市新区因为建设速度过快，且“重地上、轻地下”的思想严重，防洪排涝设施滞后于城市发展的速度。甚至有些新区未待排水设施完全配套甚至未铺设排水管网便投入使用。

1.5 城区地面标高处理不合理

老城区往往由于历史原因，街区地面标高偏低，有些道路标高高于街区地面标高，街区雨水难以排入道路下的排水管道。尤其是紧邻老城区的新建区的地面标高高于老城区地面标高，雨水向老城区汇集，加剧老城区的内涝。

2 不断进步的气象预报

2.1用天气动力学方法进行各量级强降水短期预报研究

特大水灾多是大范围、长时间降水中大暴雨、特大暴雨引起的洪水泛滥和本地雨涝灾害结合形成。稳定和重复出现的长波槽以及天气尺度系统是造成大范围连续性强降水的必要前提。因此，我市气象台预报人员研究、分析包括本地在内的产生大范围强降水的大尺度天气系统背景条件，建立初始场判据，分析研究在大尺度背景条件下造成本地大暴雨、特大暴雨的各天气系统及其相互作用，分别建立大范围连阴降水中本地逐日≥100mm、≥150mm、 ≥200mm的强降水短期预报方法。

2.1.1短历时强降水预报方法研究。空间尺度小、生命史短的中小尺度系统，可造成一地短时间内的大雨和暴雨，此种降水预报难度大。对于此类强降水，我市气象台注重分析研究影响本区的中小尺度天气系统类型及其活动规律，不断总结强对流活动的生命史及其特征，以及发生的天气背景及其与环流场的关系，根据强对流天气发生发展的热力、动力因子，建立短历时≥38mm的强降水短期预报方法。

2.1.2本地暴雨、大暴雨预报方法研究。造成一定区域的洪涝、内涝的较短时间（1～3d）的强降水，通常是中尺度天气系统活动或若干个中小尺度系统的连续影响而成。因此对于此类强降水，我们注重建立其天气气候模型，对天气尺度雨带中造成日降水量≥150mm的天气系统进行重点分析，研究其形成的物理机制，弄清其结构、发生发展规律，在此基础上建立日降水量≥50mm的各级强降水预报方法。

2.2利用卫星云图、雷达资料作强降水预报

2.2.1雷达资料分析和短时预报研究。我市于2015年9月建成新一代气象雷达，可利用雷达信息资料，分析强降水系统的强度、移向、移速。找出指标，作为对上述各类型强降水临近预报的补充、订正依据。另外，雷达信息的上下游联防能够较高的判断降水量级，提高了服务准确性。

2.2.2卫星云图分析。根据卫星气象学现有的成果，对天气分型条件下各类强降水天气的卫星云图进行分析总结，找出有利于强对流天气发生发展的区域，确定强度识别和落区范围指标及预报因子。卫星云图分析结果可作为以上各类降水预报的补充。

3 利用气象预报做好城市防洪排涝

伴随着科学的发展，气象预报在不断的进步，预报准确率不断的提高。根据气象预报的量级，及时作出应对措施，起到了防灾减灾的效果，避免大量的财产损失，保障人身安全。利用气象预报及时防洪排涝，使得我们的生活与自然协调共存，也帮助我们更好的利用水资源。

参考文献：

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2000.