凱里市城市內澇預報預警系統研究

陳丹鳳 陳偉昌 蒙濤 賴崢嶸

摘要 介紹城市內澇預報預警系統的重要性，闡述系統的3個組成部分（城市排水管網地理信息系統、精細化降水預報及監測系統、城市積澇仿真系統），并針對應用中存在的問題提出了相關建議。

關鍵詞 凱里市；城市內澇；預報預警系統；建議

中圖分類號：TU992；TU998.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-085-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.034

由于連續性的降水天氣或者是強降水而導致的超出城市排水系統能力，從而形成城市內積水災害的現象，便是城市內澇。城市內澇，積水長時間不能及時排走，使城市的正常運轉不能進行，已經引起市政、路政、氣象等相關部門的高度重視，在加大對城市排水設施修建的同時，還要建立城市內澇預報預警系統，提高城市氣象服務的水平。凱里市位于貴州省東南部，地勢西北部、西南部、東南部高，中部、東北部較低，降水充沛。由于地形的影響，排水系統比較滯后，遇到突然的強降水，市內的多條交通要道就會變成內河，道路中斷，交通大面積癱瘓，市政設施遭到不同程度的損壞，嚴重影響了市民的生活及生命財產安全。筆者對凱里市城市內澇預報預警系統進行研究分析，供相關工作者參考。

1 城市內澇預報預警系統的需求

隨著經濟的快速發展和繁榮，凱里的城市規模迅速擴大，市區內的建筑也越來越密集。隨著城市建設力度的加大，所使用的混凝土面積也越來越大，因此在遇到強降水時，雨水的滲透能力減退，從而導致了雨水的滯留。城市的內澇極易造成交通的癱瘓，房屋進水，污水不能排出來，環境受到極大的污染，城市的正常生產生活遭到破壞，引發嚴重的經濟損失。近年來，全球氣候變暖，各種極端天氣現象頻現，強降水是其中之一。強降水是引發城市內澇的直接氣象因素。而城市發展迅速產生的熱效應是促進強降水的因素，尤其在汛期，城市內很容易出現由強降水而引發的內澇現象。預報員通過內澇預報預警系統，進行資料的采信處理后，通過系統信真出內澇的情況，并把資料形成決策材料給政府使用，為政府決策部門和公眾對城市內澇情況做出預報。

2 凱里城市內澇預報預警系統的組成

2.1 城市排水管網地理信息系統

城市內澇不只是受強降水和連續降水的影響，還受城市地形、河流分布以及城市排水系統等因素的影響。因此在建設城市內澇預報預警系統時需要把這些因素都考慮在內。城市內的地形復雜，而街區、河流和公園等不同地方下墊面的類型和面積也各不相同，而由強降水產生的徑流又因受到建筑物和工程設施的不同而不同。因此，在進行仿真模型的設計時，要根據地形的具體特點，在積水區域，本著和實際情況盡可能相同的原則選取下墊面。

城市的排水系統中有排水管網、泵和閘等，這些設置影響著城市內澇的具體表現。由于城市的排水管網比較復雜，要完整地模仿下來所需要的模型信息量和計算量都非常大，操作起來不實際，因此，需要進行合理概化具體劃分網格單元來實行。并且建設排水泵站、閘門、臨時泵站以及淹沒出流管道的網格為管網排水出口，并給出概化的排水能力。

2.2 精細化降水采集及預報系統

在仿真模型中，所引用的氣象信息有數值預報產品、雷達監測雨量信息、自動站監測的雨量信息和值班員發布的預報降水信息。數值預報產品是由國家氣象局所開發的進行氣象要素的預報結果，其中就有降水量要素，產品的精確度很高。而雷達所監測的雨量信息是由多普勒雷達測得的累積降水量。自動站雨量信息是由分布在城市里不同區域的自動雨量站所測得的實際降雨數據。預報員的預報降水信息是由預報工作人員在值班過程中所發布的降水預報信息。

2.3 城市積澇仿真系統

內澇預報預警系統主要是供預報人員運用，對收集的雨量通過傳輸匯攏后，加以精確的計算，進行內澇模型的仿真，將可能產生的內澇結果顯示出來。而預報人員將所獲得的強降水天氣預報預警情況，對局域網內自動站的資料、雷達基數據等資料進行加工，在仿真計算后，創建出城市內澇發生情況的仿真圖，在發生了強降水天氣時，根據積水可能會出現的時間，推斷出每個區域可能會積水的深度等結果。

3 城市內澇預報預警系統的應用

3.1 發布預警信息

氣象部門發布短期內的降水預報量，通過人工在內澇預報預警系統內進行輸入，并得出內澇可能出現的城市區域積水的深度，并通過電視、電臺、手機短信等媒介向市民發布預報預警信息，以做好提前的防備工作。

3.2 開展實時預報

城市內澇預報預警系統通過各區域雨量計的實測雨量，可以實時進行氣象過程的預報，這對于交通道路信息非常的重要，可以在強降水發生時實時向司機播報城市內每條道路淹浸情況。

4 存在的問題及建議

城市內澇預報預警系統對于氣象預報的依賴性比較強。如果出現天氣預報信息不準確的現象，城市內澇預報預警系統就無法達到預報預警的目的。

盡管城市內對于防內澇所進行的基礎建設在逐日加強，對于天然河道溝渠的洪水預報也有許多成熟的解決辦法。然而，對于城市內澇預報預警系統還沒有完全重視起來，以至于在出現強降水天氣時，內澇預報預警系統的作用并不能完全發揮出來。

隨著城市規模的迅速擴大，凱里市的市政設施也在不斷地進行改變，排水管網等在不斷地更新，因此仿真模型的參數也需要根據信息的改變進行不斷的調整，從而來保證內澇預報預警系統模擬的準確度。并在實際的運用過程中，不斷吸收來自專業技術人員的建議，使內澇預報預警系統能夠確實為政府相關部門提供及時的決策信息。

5 結語

城市內澇預報預警系統的建立，可以為市民提供城市道路積水的實時信息，以及道路交通的重要信息，為政府決策服務提供可靠的信息基礎。凱里市由于地形的因素，排水系統也比較落后，又加上近年來全球氣候異常，城市發展迅速，受到雨島效應，頻現暴雨天氣，容易造成城市內澇現象。建設城市內澇預報預警系統，提高排水管網建設，可以有效防治城市內澇災害，從而保證人民群眾的生命財產安全，保持城市經濟的持續穩定發展。

參考文獻

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責任編輯：鄭丹丹