衢州城市内涝等级预报研究的论文探索.pdfVIP

衢州城市内涝等级预报研究探索 黄冲1 余丽萍‘ 章立干2 (1．浙江省衢州市气象局，衢州324000：2．浙江省衢州市水利局，衢州324000) 摘要近年来，一场暴雨导致某座现代化都市部分功能瘫痪、生命财产损失惨重的案例屡见不鲜。该文针对现代城 市城市内涝多发的情况，分析了衢州城市造成内涝的几大因素，根据衢州市历史内涝资料较少的特点综合分析，确定选用 径流系数法进行内涝深度的预报，详细叙述了径流系数和内涝面积的确定方法。 关键词暴雨内涝径流系数积水深度 1引言 近年来，高速的城市化进程改变了城市的水文特性——大面积的绿地、农田、水塘、湖泊被沥青或混凝土路面所取代， 人为地减少了雨水自然渗透面积和雨水的储蓄空间。增加了对排水管网的依赖程度：而排水管网的建设和更新往往跟不一k 城市发展的进程，冈此由强降水引发的城市内涝灾害U益加剧。水灾发生时，大量作为城市命脉的基础设施被淹没，对城 市交通、工商业等都造成巨火得经济损失，严重威胁着人民的健康和安全。今年7月6日晚J：起南京市开始遭受了暴雨和 雷电的袭击，至7日．E午lO时，暴雨仍在继续。此次暴雨导致南京市各区多处积水，多处积水深超过50cm，严重影响到 南京市民的出行。城市内涝灾害再次敲响警钟，引起人们的关注。 衢州市位于浙江省西部，南界福建、西接江西、北邻安徽，省内与杭州、金华、丽水三地市相邻。衢州城市位于衢 州市的中心，地势上处于金衢盘地西段的底部，城市中心是平坦的河谷平原，外围是丘陵岗地。是洪涝灾害多发地区，是 浙江的暴雨中心，是全国重点防洪城市之一。同时，随着全球气候变暖现象突iB，局地强降雨的可能性增大。我市应对城 市内劳灾害面临着巨火的挑战。 2内涝积水的成因分析 2．1城市内涝的主要影响因子 2．1．1城市由于热岛效应。使空气层结不稳定，城市上空的空气对流发展旺盛，城区和郊区湿度差也逐渐增大，容易产 生强对流天气，有利于形成对流云和对流性降水，包括各种强度的强降水和暴雨事件。城市的建筑物导致城市下垫面粗糙 度增大，引起机械湍流，而且对移动滞缓的降水系统有阻障效应，使其移动速度减慢，因而导致城区的降水强度增大，降 水的时间延长，降水总量和降水强度增大，从而加剧城市内涝灾害。 2．2城市发展迅速，城市规划和排水管网建设滞后 城市内涝积水的成因主要是城市排水系统管网密度小，排水管道设计标准不足，排水设施相对少，布局不尽合理， 与城市建设的发展不相适应。城市排水管网建设参数均按本地区年降水量设计。随着全球气候变暖，局部暴雨和强降水天 气等极端气候事件频发，过程降水量突破历史极值的情况增多，造成城市排水系统与气候异常变化不相适应。老城区排水 管线为雨污合流管，随着城市人口的增加，生活用水量的加大，建筑和生活垃圾的堵塞，加上部分排水设施已经运行多年， 排水管线积淤，排水管网的排水能力变小，造成排水不畅。 3内涝水位等级预报资料和方法 3．1基本资料 3．2 内涝水位的计算方法选择 研究城市内涝主要采用水量平衡法、径流系数法、典型年分析、内涝水位频率和内涝水位与降雨量、雨强栩关分析等 方法。各种方法所需要的资科不尽相同。综合各种方法分析。水量平衡法需要较多资料，并且这些资料难以取得，故本文 的城市内涝预搬不考虑此法，典型年法需要假定预报年与典型年除降雨量不同外，其余备种因素均相同，而银川市在这几 年的城市变化非常大，城市面积、道路、建筑、排水等皋础设施发生丁显著变化，故本文也不考虑此法；内涝水位频率分 析法要求内涝区设有常年或汛期水位观测站。衙州市没有建立城市水位监测站，没有无法建立水位样本系列，无法采用水 616 位频率法预报内涝水位：同理，内涝水位一降雨量相关法也同样因以前内涝次数较少，样本少而不能采用。因此，本文内 涝水位的计算采用径流系数法。 3．3内涝水位计算 3．3．1水位计算的方法 用径流系数法推求内涝区水位可按下述步骤进行，进入内涝区的水总量、内涝区水损失量，包括蒸发、捧涝、用水等， 内涝洪水净增量等于洪水总减水洪水损失量．其计算公式如下： (1) JV=m甲：+XFl-ZF。-W 式中：Jv为内涝区洪水净增量：X为降雨量：F一为内涝区面积：R为内涝区以外面积；Z为内涝区蒸发量，可用水面蒸发量； _为内涝区抽摊水量；}l为径流系数。该式中假定外河(湖)向内涝区渗透量较小，