城市内涝灾害的影响及气象服务方法探究

马霜霜

摘 要：随着现代化建设的快速推进，我国城市基础建设已相对完善，但仍存在很多不足之处。一场暴雨或一段时间持续强降雨，可能使城市内部部分功能处于瘫痪状态，且民众也会因内涝灾害承受不同程度的经济损失。因此，研究降水量超过城市排水能力引发的城市内涝问题，分析灾害影响因素，阐述城市内涝气象服务工作的开展对策，以提升城市内涝灾害防御能力。

关键词：城市内涝;灾害影响;气象服务

Abstract： With the rapid advancement of modernization， my country's urban infrastructure has been relatively complete， but there are still many shortcomings. A heavy rain or continuous heavy rainfall for a period of time may paralyze part of the city's internal functions， and the people will suffer different degrees of economic losses due to water- logging disasters. Corresponding cases are not uncommon in my country. This article will analyze the disaster influencing factors of the urban waterlogging caused by the precipitation exceeding the urban drainage capacity， and give the weather service to deal with the urban waterlogging disasters， so as to improve the city's waterlogging disaster defense capabilities.

Keywords： urban waterlogging; disaster impact; meteorological service

城市内涝灾害是在一定区域内由于连续性降水或强降水导致地表积水超过城市自身排水能力，使城市内部甚至部分建筑受到了降水的破坏。相关问题的出现间接反映出我国基础设施有待完善。城市内涝灾害的出现对基础设施造成破坏，导致城市交通堵塞，严重影响人们的生产生活，对城市工作秩序与生产生活造成了巨大冲击。因此，必须探讨城市内涝的诱发因素，找到解决城市内涝的有效手段，防止其对城市化发展造成不良影响。

1 城市内涝的影响因素

1.1 城市化推进使大城市强降水事件日益增多

我国大力推进城市化建设，使城市内部气候发生了一定改变。大城市的降水量和降水强度的分布，也随着城市发展发生了变化。以山西省作为模板调取其在近20年中10个城市站与10个乡村站区域平均降水量的变化。通过统计得到的数据可以发现，随着城市化的推进，城市在6月的降水量呈现出明显增加的趋势，与乡村站进行对比，增幅较为明显。对城市与乡村降水量趋势进行分析可以发现，两者除了在5月与11月处于负值以外，其他时间均为正值。城市站与乡村站相比，在很多月份降水量均有明显增长的趋势，其中8月份尤为明显[1]。

1960年以后，华北降水量呈现递减趋势。比较华北地区城市与郊区的降水量发现，城市降水量比郊区多，城区的降水天数比郊区多。以石家庄、北京两个城市和附近郊区的降水量为例，石家庄和北京的降水量高于偏远郊区。

研究广州地区的降水量发现，城市对降水的影响体现在盛夏时节。通过对流性降水的研究可以发现，城市降水量发生变化。城市与郊区在降水量方面出现差异由多方面因素导致。单一的城市化发展模式在一定程度上对城市生态造成了不小的破坏。城市在发展经济的过程中，出现了热岛效应。空气层结构处于失稳状态，城市上空的空气对流日益旺盛，而郊区和城区的湿度存在明显的差异。两者湿度差值增大会产生强对流天气，有利于形成对流降水与流云，同时会出现暴雨事件和各种强度的强降水事件。城市建筑物的扩建，使城市下墊面的粗糙度大幅增长，引起湍流出现阻碍效应，对移动滞缓的降水系统造成了巨大影响，使其移动速度大幅下降。城区的降水强度与降水系统的移动速度形成反比关系。随着城区降水强度的增加，降水系统移动速度逐渐降低。建筑群导致城区平均风速减小，因此夏天雷雨变得更加猛烈，使湿空气在城区大量囤积。排放在大气中的污染物质含有很多水溶性颗粒物，而相应颗粒物的出现也会诱导降水。随着城市化的发展，很多城市因人为热排放，使局地对流性降水日益增多。降水强度随着对流性降水的出现逐渐变大，增加了城市内涝灾害的破坏程度。

1.2 城市排水管网建设与规划和城市发展不成正比

我国城市建筑规模日益扩张，虽然满足大众的现代生活环境，但是城市原有的农田、绿地面积被道路与高楼大厦占据，范围逐渐缩小。道路工程的增多使不透水区域逐渐变大，增加了暴雨净流量，给城市排水工作带来了阻碍。以山东省济南市交通干道为例，大部分交通干道为南北和东西走向，且为网格状分布形式。济南市因地势为北低南高的特点，一旦发生强降水事件，会因南北向通道，使南部山区洪水借由地势直达中心行洪干渠位置，增加了城市内涝发生的概率。

我国地域辽阔，不同地区的地形地貌存在较大差别。在华北地区，很多城市的骨干排水系统是在老城区排水系统基础上向外延伸修建而成的。对现有的排水系统进行分析，由老城改造的排水系统在排水能力方面存在一定的缺陷。过去城区面积较小，在排水方面只要将洪水排出城外即可。但是，随着我国大部分城市面积在发展期间不断扩张，这些排水管网已纳入新城市排水系统，所以相关管网会影响到城市雨水排泄工作。此外，由于管网设置不合理，可能在雨季出现倒灌现象，进一步增加了城区排水压力，增大了内涝灾害程度[2]。

很多城市在发展期间新建了不少居民小区，但是存在设计粗糙、施工匆忙、没有完全按照标准设计和安装排水设施、将排水设施直接接入原有的市政管线等问题，进一步增大了排水压力。另外很多城市在工程项目进行阶段，没有在排水设施维护方面投入足够的资金。由于资金不充裕和管控力度不强，很多城市排水设施因老化失修，难以在排水方面起到良好的作用。

1.3 城市内涝灾害气象服务体系处于建设初期

我国部分大城市为了提高强降水抵御能力，防止出现城市内涝灾害，开始应用气象服务构建城市内涝灾害防御体系，对强降水进行预防处理。由于防御体系尚不成熟，在内涝灾害应对方面效果并不明显。目前，我国大部分城市地区能够满足气象灾害服务的观测网仍在建设，而相关研究工作也存在滞后情况。在中西部地区的一线城市，气象服务体系建设迟缓，无法利用气象服务体系对城市内涝气象灾害进行预测与评估，使城市抵抗自然灾害的能力十分薄弱[3]。

2 城市内涝气象服务工作的开展对策

2.1 建立加密的城市气象监测站网

根据城市内涝灾害防御需求，合理应用内涝气象信息进行灾害防御工作。需要建立加密的城市气象监测站网，完善相应的软件系统，打造支持相应工作的硬件设施，保证气象监测站网正常运行，以按照工作需要及时发布灾害天气预警。以城市气象服务为中心，通过高密度构建自动监测站网，利用多种监测设备和各类技术，完成对城市气象要素和城市内涝气象数据的观测，并在相应技术的支持下，依托城市气象监测站网，使资源得到合理整合，提高对气象信息预测的准确度。

此外，建立加密的城市气象监测站网，分析、预测城市所在地的气候，根据预测的降水情况提出应对措施，改善城市内涝气象服务方式，提高相应工作的执行效果，为城市规避内涝灾害提供可行的手段[4]。

2.2 建立完善联动的防灾减灾机制

分析气象灾害服务发现，以往相应工作没有取得良好的成果与各部门人员工作协同程度不足有直接关系。由于减灾相关部门关联程度不够，以往没有共享工作信息建立完善的防灾减灾體系，使天气预报、气象预警等信息不能快速传播，难以使各有关部门根据气象信息迅速对气象灾害进行预防。可见，过去的工作模式无法有效发挥气象预警信息在城市内涝灾害防御方面的价值。

针对以往工作存在的不足，应该加强各部门的关联程度，建立联动机制，依托网络通信等平台，使城管、交通与各级政府等部门可以相互协调与配合，建立多部门协同的工作平台，快速共享城市内涝暴雨等突发事件信息，对工作进行跟踪、反馈，从而使气象灾害应急防御工作可以在相对完善的机制下有效开展，强化城市在内涝灾害应对方面的能力[5]。

防灾减灾应该考虑其具有的重要意义，关注相关工作的进行，通过社会结构调整为其注入强大的动力，以满足人民日益增长的美好生活需要。通过防灾减灾机制强化各城市在应急防控方面的能力，增强民众的获得感和安全感。另外，层级政府需要明确各自在应急救援方面承担的责任，实现财力与事权相匹配，发挥防灾减灾机制在具体工作中的效用。

2.3 将城市气象评估与城市规划关联在一起

随着我国技术水平的不断提高，学者对各国气象条件的研究也取得了一定的成绩，在城市建设规划水资源能源等方面发挥了重要作用。20世纪80年代，我国已开始研究城市气象且已取得有效成绩。因此，以城市气象研究成果为依据，完成城市建设、规划、气候论证与可行性评估，并在此基础上给出应对策略与定量结果，通过相应措施对城市内涝灾害进行预防与控制。比如，通过系统显示的台风预警标识（如图1所示）确定台风等级，选择具有针对性的防护措施，在科学的方式下将自然灾害造成的负面影响降至最低[6]。

在城市建设与规划期间，应该考虑城市化发展对气候形成的影响，对未来气候发展进行预测。这需要掌握降水强度和降水量的变化趋势，采取其他科学的应对手段，减少强降水带来的不良影响。在市区下风方向，应该确定排水管网的设计标准，同时需要考量不同功能区在布局方面的要求，建设地下储水工程，增加地面透水率，适当扩大湖泊与绿地面积。通过这些举措提高城市预防内涝等气象灾害的能力，以有效降低城市发生内涝灾害的频率。

3 结语

随着城市化的进行，城市建设与规划应考虑城市化发展对气候的影响，预测未来气候趋势，掌握降水强度与降水量的变化趋势。针对城市内涝问题，可通过建立城市气象监测站网，构建并完善联动防灾减灾机制等措施，利用科学应对手段，减少强降水对城市带来的不良影响。在市区下风方向需确定排水管网的设计标准，考量不同功能区在布局方面的要求，建设地下储水工程，增加地面透水率。需要适当扩大湖泊与绿地的面积，提高城市防御内涝等气象灾害的能力，有效降低城市发生内涝灾害的频率。此外，合理应用气象预报预警信息，开展内涝灾害预防工作，提高城市的防灾抗灾能力。

参考文献：

[1]陈鹏，赵洪阳，张硕，等.城市暴雨内涝灾害居民避难行为规律研究[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2020（2）：134-140.

[2]陈靖，张容焱，解以扬，等.基于城市暴雨内涝数学模型的福州内涝灾害风险评估[J].暴雨灾害，2020（1）：92-98.

[3]盛也.2008—2018年盐城市农业气象灾害特征及防御措施[J].农业灾害研究，2020（1）：94-95.

[4]韦仲磊，谭花妹，陆凌华.探究基层气象部门公共气象服务现状分析与思考[J].科学与财富，2019（18）：147.

[5]陈红梅，粟明品.重庆市合川区大暴雨引发的城市内涝灾害防御思考[J].现代农业科技，2020（17）：197-198.

[6]阳艳红，王玉彬.基于大数据的气象工程项目群管理方法体系研究及实现：以山洪地质灾害防治气象保障工程为例[J].项目管理技术，2020（3）：84-89.