昆明市呈贡区内涝特征与降水量关系研究

摘 要：选取昆明市呈贡区2015—2022年汛期内涝点积水数据及区域气象站雨量数据，分析短时强降水与积水的线性关系和影响，为提高城市防汛排涝气象保障服务水平提供参考依据。结果表明：呈贡区短时强降水主要出现在6—8月，其中8月降水频次最高，短时强降水日变化特征明显；短时强降水是造成城市积涝的主要原因，1 h和2 h降水量是影响积水深度的重要因素，但积水深度还受人为等因素的影响。

关键词：内涝特征；降雨量；线性相关；城市内涝

中图分类号：P426.616 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）07–0-03

城市内涝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[1-2]。以云南省昆明市为例，昆明市城镇化进程加快，人口剧增，城区扩大，高层建筑林立，下垫面变化，造成城市化“热岛效应”，导致暴雨频发。地面硬化造成产流量加大，汇流速度加快，而城市防洪排涝基础设施建设相对滞后，形成洪涝灾害隐患。

昆明市呈贡区实施了防洪体系及河道治理工程建设，完成了小（2）型以上水库除险加固工程，对马料河、洛龙河、捞鱼河、梁王河、南冲河水环境进行了综合治理，提高了河道的防洪能力，降低了城市防洪风险。但由于城市化的快速发展，地貌发生改变，原有水系发生变化，城市排水排洪工程尚未形成完善的体系，部分河段防洪标准不达标，城市内涝问题依然影响城市发展[3-4]。

1 城市内涝背景因素

1.1 社会经济

截至2020年，昆明市呈贡区共7个街道（龙城街道、斗南街道、吴家营街道、洛龙街道、乌龙街道、雨花街道、马金铺街道）42个社区，实管面积约268.5 km2。

根据第7次人口普查数据，全区常住人口58.2万人，城镇化率达到89.6%。2019年，呈贡区全年实现地区生产总值4 767 852万元，人均地区生产总值131 672元。

1.2 地理概况

昆明市呈贡区位于云南省滇东高原腹地，地跨东经102°45′～103°00′，北纬24°42′～25°00′，其东南、东北方向都为高山，东部和西部为阳宗海和滇池，地势东高西低，海拔在820～1775 m之间。

1.3 河流水系概况

1.3.1 河道

呈贡境内东界位于长江水系和珠江水系分水岭地带，主要有马料河、洛龙河、捞鱼河、梁王河、南冲河5条河流，其中洛龙河、马料河为常流水河道，其他3条为季节性河道，均属长江水系普渡河支流滇池汇水区域，由东北向西南分割呈贡区，承担呈贡区洪水的排泄任务。

1.3.2 湖泊及水库

呈贡区湖泊主要为滇池，属官渡区、呈贡区、晋宁区、西山区所共有。滇池具有工农业用水、调蓄、防洪、旅游、航运、水产养殖、调节气候等功能，是昆明地区调蓄、灌溉及工业供水的主体。呈贡区管辖区7个街道内建有22座中小型水库及多座小坝塘，总库容为4 857万m3。

1.4 内涝灾害个例

呈贡区发生的气象灾害以暴雨洪涝灾害为主，近年来，大暴雨中心出现在城区的频次明显增多，以单点暴雨为主，具有历时短、强度大、集中程度高的特点。呈贡区内有河流流经，且地处老城区，暴雨洪涝会导致城内河流漫堤，使得沿河一带出现淹积水现象，对商业、农业、花卉等方面造成严重影响。

2010年8月16日02：00～14：00，呈贡区遭遇特大暴雨，累计降水量达168.6 mm，全区受灾人数7万余人、农田受灾面积18 284×666.67 m2、房屋倒塌19间、危房265户、房屋进水4 800户、紧急疏散转移群众264户、车辆被淹6辆、区城商铺进水200余户、160户群众的房屋开裂、区乡村三级道路4处塌方。

2014年8月11日23：00—12日08：00，呈贡区最大降水量出现在昆明市政府会议中心，为90.2 mm。暴雨造成6个街道、15个社区受灾，农房及商铺共1 447间淹积水，8户17间农房倒塌，农田受淹面积5 545×666.67 m2，经济损失估算1 479.2万元。

2018年8月3日凌晨，昆明突降暴雨，呈贡区雨势较大，道路淹积水严重。因降水比较集中，呈贡区洛龙河河水漫堤，导致呈贡区沿河两岸道路积水严重，多处综合商场淹积水严重，积水深度为0.4～0.5 m。

2022年9月16日07：30，呈贡区，出现强降雨，累计2 h降水量达50 mm以上，行政中心至乌龙片区降水量为65～70 mm。全区内涝严重，蔬菜受灾面积1 032×666.67 m2、花卉受灾面积338×666.67 m2、水果种植受灾面积1 250×666.67 m2。

1.5 气候背景

呈贡区属亚热带低纬高原季风气候，夏秋季主要受来自印度洋孟加拉湾的西南暖湿气流及北部湾的东南暖湿气流控制，每年5—10月为雨季，湿热、多雨，该时期降水量占全年降水总量的83%～89%。低压辐合切变（两高辐合）天气形势影响昆明市区域的主要天气系统。

7月中旬以前，锋面切变和低压辐合切变是强降水频次和强度陡增的主要影响系统。7月下旬至8月下旬，强降水强度不具稳定性，降水频次显著减少，天气系统由大陆系统逐渐转为受热带系统（低压辐合切变和台风中尺度雨带）影响，热带系统（台风中尺度雨带）的降水效率较高，台风登陆后会分散为多个对流云团，造成降水空间分布不均匀，在降水频次显著减少的情况下，降水强度没有出现显著减弱的趋势。9月上旬，由于北方冷空气开始活跃，主要影响系统为锋面切变和低压辐合切变，即受热带系统影响的同时，冷空气也在影响呈贡区，使得9月上旬的强降水强度和降水频次出现小幅度跃增。

2 呈贡区短时强降水特征

对呈贡区2012—2021年1 h降水量20 mm以上频次进行分析，可知呈贡区短时强降水主要出现在6—8月，其中，7、8月降水频次最高。6月，短时强降水高发时段集中在17：00～翌日01：00，峰值在18：00，短时强降水出现次数较少的时段为05：00～13：00；7月，短时强降水高发时段集中在17：00～22：00、02：00～08：00，峰值出现在17：00～19：00，短时强降水出现次数较少的时段为09：00～10：00、12：00～13：00；8月，短时强降水高发时段集中在13：00～20：00、22：00～翌日05：00，峰值出现在15：00～19：00、00：00～03：00，短时强降水出现次数较少的时段为06：00～12：00、21：00～22：00。

如图1所示，呈贡区的短时强降水日变化特征明显，具体时段上存在明显差异。同时，短时强降水站均频次呈双峰结构，第一峰主要出现在14：00～20：00，第二峰主要出现在23：00～翌日03：00，谷值集中出现在09：00～12：00。另外，呈贡区短时强降水空间分布不均，单点性、局地性特征明显，强降水区域与迎风坡地形和滇池水体密切相关。

3 汛期降水量与积水关系

3.1 方法和资料

通过将积水次数、积水深度分别与呈贡区各淹积水站点代表自动站（单点）1 h最大降水量、2 h最大降水量、3 h最大降水量、6 h最大降水量做Pearson相关性分析，获取联大立交下层西北侧积水点（轻度）、祥园街与谊康北路交叉口积水点（中度）、洛龙立交桥下穿道路（中度）、320国道蔴莪村段（中度）、学海路雨花村段积水点（中度）、沿河路区自然资源局段（重度）、驼峰街积水点（重度）7个淹积水点积水深度与降水量之间的关系。

3.2 主要结论

3.2.1 积水次数与降水量相关性

联大立交下层西北侧积水次数与1 h最大降水量、2 h最大降水量、3 h最大降水量呈正相关，相关系数＞0.52；祥园街与谊康北路交叉口积水次数与1 h最大降水量呈正相关，相关系数为0.53。2个积水点均未通过显著性检验，这表明联大立交下层西北侧积水次数与3 h最大降水量存在一定关系，祥园街与谊康北路交叉口积水次数与1 h最大降水量存在一定关系，但相关性不明显。其余站点的积水次数与6 h最大降水量无明显相关关系。

3.2.2 积水深度与降水量相关性

第一，祥园街和谊康北路交叉路口的积水深度与该点的1 h最大降水量、2 h最大降水量呈正相关，相关系数＞0.66，通过了95%的显著性检验；洛龙立交桥下穿道路积水深度与1 h最大降水量相关性较好，相关系数为0.525，通过了95%的显著性检验。这表明2个淹积水点的积水深度与1 h最大降水量、2 h最大降水量的关联性较好，并且2 h内最大降水量是造成上述2个站点出现淹积水的主要因素。

第二，联大立交下层西北侧积水点的积水深度与该点的1 h最大降水量、2 h最大降水量、3 h最大降水量呈正相关，相关系数＞0.5，但未通过显著性检验。320国道蔴莪村段积水点的积水深度与该点的1 h时最大降水量、2 h最大降水量、3 h最大降水量呈正相关，相关系数＞0.7，但未通过显著性检验。这表明这2个积水点的积水深度与3 h内的最大降水量有一定关系，但相关性不明显，还受到其他因素影响。

第三，学海路淹积水点的积水深度与6 h最大降水量呈正相关，相关系数为0.644，未通过显著性检验。该积水点2 h最大降水量、3 h最大降水量、6 h最大降水量相关系数分别为0.454、0.466、0.644，表明该站点需要一定时间的雨量汇集才可能造成淹积水，但降雨量只是次要影响因素之一，积水深度还受其他因素影响。

第四，沿河路和驼峰街2个站点的积水深度与6 h以内的最大降雨量相关性均不明显，相关系数均低于0.5。经分析，沿河路积水点地处老城区东大河（洛龙河）边，驼峰街内涝点紧邻牛屎沟，上游洪峰量较大时会导致河水漫堤、沟水漫溢，加之2个积水点的排水管网不健全、地势低等因素，易造成严重积水现象。同时，2个积水点均为重度积水等级内涝设防点，防汛指挥部在强降水天气过程均提前布置排水车辆和大型抽排设备，淹积水得到快速有效处置，这给积水深度与雨量相关性研究造成了较大的人为因素影响。

4 城市内涝防治对策

近年来，呈贡区初步形成了上游高蓄为主、东部面山脚以截洪、削峰为主，中游以河道堤防泄洪、排涝工程相结合，下游以泄为主的防洪工程体系。但是，尚未形成系统化的城市防洪体系，缺少高标准的城市防洪框架和排涝设施。同时，受特定的地理位置、地形、气候与水文条件，以及复杂的河流水系综合影响，流经主城区干支流洪涝灾害从未间断且有逐年递增趋势，防洪问题依旧突出。因此，政府应结合当地实际情况作出相应的、具体的和可操作的预案、防洪排涝专项规划及城市防汛排涝“一点一策”方案，强化应急救援能力建设，健全洪涝灾害应急救援机制，依法、科学、高效、有序地组织开展洪涝灾害应急防范与处置工作十分必要。

4.1 建立健全的防洪工程体系

相关部门应建立完整的与城市发展相适应的城市“高蓄、上截、中疏、下泄”防洪工程体系，尽快开展呈贡区域内的排水工程建设，按照轻重缓急原则，优先解决城市突出内涝问题及主要积水点问题。通过对不满足防洪要求的洛龙河及捞鱼河部分河段、南冲河整条，按洪水标准进行整治，并新开排洪通道新开河，使呈贡区各片区防洪标准达到设防要求[5]。

针对易积水点，通过增加雨水口、排水箱涵及排水管数量，使其满足相应的排水标准及要求。针对呈贡城市防洪排涝最薄弱环节，以排水体系优化、面山洪水截留、河道整治等工程措施为主，结合防洪非工程措施，通过系统治理，保障呈贡区城市防洪排涝安全。

4.2 完善城市内涝监测系统

相关部门应建立科学的“智慧水务”“突发事件预警信息发布中心”等综合平台和城市内涝监测系统，规范洪涝灾害应急救援指挥体系，指挥系统根据区防汛防旱指挥机构的职能和任务，准确了解所辖区域的雨情、水情、工情及灾情，对防汛防旱形势做出正确分析，对其发展趋势作出调度决策，下达调度和指挥抢险的命令，并监督命令的执行情况、效果。同时，建立完善的社会防范体系，加大社会层面的避险自救宣传力度[6-7]。

4.3 建立灾害预警机制，提高应急管理水平

相关部门要建立内涝灾害的预报、预警机制，提高政府、社区等各级组织的应急管理水平。气象部门要筑牢气象防灾减灾第一道防线作用，严格落实“1262”精细化预报与响应联动机制，做到提前12 h预报强降水（降水量＞50 mm）落区精细到县，提前6 h、提前

2 h预报强降水（降水量＞50 mm）落区精细到街道的气象服务产品，并根据与防办部门提前商定的渠道及时发送。

5 结束语

解决城市内涝问题并非一蹴而就，相关部门应聚焦解决城市防洪排涝问题，推进治水理念从“末端治理”向“源头减排、过程控制、系统治理”转变，治水措施从“以工程措施为主”向“生态措施与工程措施相融合”转变，系统谋划、全域推进海绵城市建设。

参考文献

[1] 姜晓岑，莫伟强，尹淑娴.2017—2019年东莞城区内涝特征及与降雨关系分析[J].广东气象，2021，43（1）：28-32.

[2] 柏平，刘业森，刘舒，等.极端大暴雨对昆明市城市洪涝防御的警示和思考[J].中国防汛抗旱，2021，31（9）：25-29.

[3] 栾清华，秦志宇，王东，等.城市暴雨道路积水监测技术及其应用进展[J].水资源保护，2022，38（1）：106-116，140.

[4] 王倩，潘蓉，郭崇文，等.杭州市主城区暴雨内涝灾害风险评估研究[J].安全，2024，45（2）：32-39.

[5] 陈凌.城市规划视阈下的城市内涝现状与防治体系建构策略[J].建材发展导向，2023，21（24）：78-80.

[6] 李海燕，吴晓绚，王婷，等.广州城市暴雨内涝模型模拟效果评估[J].热带气象学报，2023，39（5）：689-696.

[7] 窦本洋，高霏霏，傅峰，等.皖南地区城市内涝防治技术研究：以宣城市为例[J].产业与科技论坛，2023，22（20）：39-40.