大新縣城區(qū)內(nèi)澇點(diǎn)臨界雨量預(yù)警閾值研究

覃江濤

（崇左水文中心大新水文中心站，廣西 大新 532300）

1 基本情況

1.1 大新縣概況

大新縣位于廣西壯族自治區(qū)西南部，總面積2742 km2。東南接崇左市江州區(qū)，東北鄰隆安縣，北面與天等縣接壤，西北同靖西縣相接，西南靠龍州縣，西面與越南社會(huì)主義共和國(guó)毗連，國(guó)界線(xiàn)長(zhǎng)43 km。大新縣城距崇左市人民政府所在地75 km，距自治區(qū)首府南寧市143 km，是中國(guó)通往越南及東南亞各國(guó)便捷的陸路通道之一。

近年來(lái)，受局地強(qiáng)降雨或連續(xù)性降雨影響，大新縣縣城的部分地區(qū)頻頻發(fā)生內(nèi)澇，主要發(fā)生的地點(diǎn)是橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口、民生街大新縣皮防站至桃城一中路段及倫理路中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行小區(qū)（見(jiàn)圖1）。內(nèi)澇點(diǎn)有的處于交通較為繁忙的路段，有的處于人口集中居住區(qū)域。發(fā)生內(nèi)澇后，會(huì)造成城市交通堵塞，店鋪、住房受淹等，破壞城市正常的工作和生活秩序，還可能帶來(lái)嚴(yán)重的污染問(wèn)題，嚴(yán)重威脅著人民的生命及財(cái)產(chǎn)安全。若是在發(fā)生積澇時(shí)能及時(shí)進(jìn)行內(nèi)澇預(yù)警，使車(chē)輛提前分流，商鋪商品提前搬離，將有助于減緩交通壓力，減少商鋪、居民財(cái)產(chǎn)損失，降低積澇區(qū)的危險(xiǎn)系數(shù)。因此，開(kāi)展城市內(nèi)澇預(yù)警是很有必要的。

圖1 大新縣縣城內(nèi)澇點(diǎn)示意圖

1.2 地理氣候特征

大新縣地處云貴高原南緣，縣境地形北高南低，山嶺間形成許多小盆地。出露地層有寒武系、泥盆系、石炭系、二迭系和第四系。寒武系和下泥盆系以及下石炭系為硅質(zhì)、砂質(zhì)、泥質(zhì)夾灰質(zhì)巖相，構(gòu)成土山和丘陵地，約占全縣總面積的20%，是林業(yè)發(fā)展區(qū)。上泥盆系和上石炭系及二迭系為灰質(zhì)巖相，構(gòu)成峰叢、峰林和弧峰地形，約占全縣總面積的25%。第四系由粘土、亞粘土、亞砂土或碎屑巖組成，發(fā)育于溶蝕小平原和圓洼地、槽谷地中，約占全縣總面積的25%，是主要耕作區(qū)，面積較大的有雷平、桃城和全茗溶蝕小平原。大新縣地貌分別從西北和東北角向南伸展，北高、南略低，呈東西長(zhǎng)、南北窄。

1.3 內(nèi)澇概況

（1）橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口內(nèi)澇點(diǎn)。該路段連接著迎賓大道和環(huán)城路兩條進(jìn)城要道，也是新錳上城小區(qū)居民出行的必經(jīng)之路，且路邊車(chē)輛停放較多。雖然該路段屬于新建，但地勢(shì)較低且雨水管網(wǎng)尚未完全布置好，當(dāng)有強(qiáng)降雨時(shí)，四周的雨水將向這里迅速匯流，一旦超過(guò)城市排水能力將會(huì)造成內(nèi)澇，給居民出行帶來(lái)不便。

（2）民生街大新縣皮防站至桃城一中路段內(nèi)澇點(diǎn)。該路段是前往大新縣汽車(chē)總站、天等縣的交通要道，平時(shí)人口密集，車(chē)流量較大。其地勢(shì)較低且道路老舊，排水功能較差，當(dāng)有降雨時(shí)，不能將雨水迅速排出而形成內(nèi)澇，給居民出行帶來(lái)不便。

（3）倫理路中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行小區(qū)內(nèi)澇點(diǎn)。該小區(qū)內(nèi)地勢(shì)大大低于倫理路路面，當(dāng)降雨量較大時(shí)，小區(qū)內(nèi)的雨水就無(wú)法順利排入大路排水管網(wǎng)，造成積澇。小區(qū)內(nèi)人口較多且一樓住人，一旦積澇將導(dǎo)致室內(nèi)東西受淹，可能會(huì)威脅到人民的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

2 降雨及內(nèi)澇分析

2.1 代表雨量站概況

大新縣城周邊主要有大新水文站、寶新雨量站2 個(gè)站點(diǎn)。其中，大新水文站位于大新縣桃城鎮(zhèn)下對(duì)村，到3 個(gè)內(nèi)澇點(diǎn)的直線(xiàn)距離均在2 km 以?xún)?nèi)；寶新雨量站位于大新縣桃城鎮(zhèn)寶新村，到3 個(gè)內(nèi)澇點(diǎn)的直線(xiàn)距離在5～7 km之間。綜合站點(diǎn)之間距離以及雨量數(shù)據(jù)情況分析，大新縣城3 個(gè)內(nèi)澇點(diǎn)內(nèi)澇情況均以大新水文站的雨量數(shù)據(jù)作為參考。

2.2 內(nèi)澇分析

通過(guò)對(duì)2017-2019年大新水文站的降雨資料進(jìn)行篩選，并到上述3個(gè)內(nèi)澇點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地考察后，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)大新水文站累計(jì)降雨達(dá)到30 mm，雨強(qiáng)達(dá)到20 mm/h 時(shí)，橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口、倫理路中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行小區(qū)開(kāi)始積澇，隨著降雨的持續(xù)，積澇將會(huì)加深；大新水文站累計(jì)降雨達(dá)15 mm，雨強(qiáng)達(dá)到10 mm/h 時(shí)，民生街大新縣皮防站至桃城一中路段開(kāi)始積澇，隨著降雨的持續(xù)，積澇將會(huì)加深。下面以橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口為例，繪出累計(jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)（見(jiàn)圖2）。

圖2 橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口累計(jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)

2.3 內(nèi)澇臨界雨量預(yù)警指標(biāo)的確定

2.3.1 預(yù)警時(shí)效的確定

通過(guò)對(duì)大新縣城2017-2019年共10 場(chǎng)致澇降雨進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，大部分積澇是由于短時(shí)間（1～3 h）強(qiáng)降雨所致，只有少數(shù)積澇是由于長(zhǎng)時(shí)間（3 h以上）持續(xù)降雨且累計(jì)降雨量較大造成。因此，造成大新縣城道路積水的暴雨特點(diǎn)是：強(qiáng)降雨持續(xù)時(shí)間較短、降雨強(qiáng)度大，其中1～3 h 最大累積降雨量與道路積水的關(guān)系密切，在選擇道路積水臨界預(yù)警指標(biāo)時(shí)，不僅要考慮小時(shí)雨強(qiáng)，還要考慮2 h 和3 h 累積降雨量。當(dāng)累計(jì)降雨超過(guò)100 mm 時(shí)，城市排水管網(wǎng)積水較多，也會(huì)造成嚴(yán)重的內(nèi)澇。

2.3.2 臨界雨量預(yù)警降雨量的確定

通過(guò)對(duì)2017-2019年大新水文站的降雨資料進(jìn)行篩選，并到上述3個(gè)內(nèi)澇點(diǎn)實(shí)地考察后，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)降雨量與道路積水的關(guān)系。綜上統(tǒng)計(jì)得出，大新縣城道路積水主要是由短時(shí)強(qiáng)降水引起，僅有少數(shù)個(gè)例是連續(xù)降水引起的，計(jì)算歷次積水深度等級(jí)對(duì)應(yīng)的各區(qū)域站1、2、3 h平均降雨量的最小值取整數(shù)，確定為大新縣城的道路積水臨界預(yù)警降雨量（見(jiàn)表1）。

表1 大新縣城降雨積水臨界預(yù)警降雨量

3 成果應(yīng)用

橫三路內(nèi)澇點(diǎn)位于大新縣城南，全長(zhǎng)550 m，道路兩頭高中間低，雖然是新建，但排水管網(wǎng)還未完善。該路段連接著迎賓大道和環(huán)城路兩條進(jìn)城要道，是新錳上城小區(qū)居民出行的必經(jīng)之路，道路靠近小區(qū)一側(cè)全是商鋪，兩旁常常停滿(mǎn)各類(lèi)車(chē)輛。當(dāng)有強(qiáng)降雨時(shí)，四周的雨水很容易向道路中間匯流，產(chǎn)生積澇，不僅給居民出行帶來(lái)不便，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)淹沒(méi)車(chē)輛和商鋪，造成經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，所以對(duì)該內(nèi)澇點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)警十分必要。

2019年5月28日，受強(qiáng)對(duì)流天氣影響，大新縣普降大到暴雨，監(jiān)測(cè)到位于大新縣城的大新水文站3 h累計(jì)降雨量達(dá)51 mm，水情人員根據(jù)已有的降雨積澇資料和新建立的累計(jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)分析（y=1.174x-35.606，y為積澇深度，x為累計(jì)降雨量），預(yù)計(jì)橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口路段將積澇24 cm左右。

由于此次降雨歷時(shí)短且累計(jì)雨量較大，水情人員第一時(shí)間發(fā)送了手機(jī)短信進(jìn)行預(yù)警提醒。最后，通過(guò)對(duì)該內(nèi)澇點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，最大積澇深度為22 cm，預(yù)計(jì)的積澇深度與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的深度基本一致。此次預(yù)警過(guò)程中，雖然3 h 累計(jì)降雨量只有51 mm，但此類(lèi)降雨過(guò)程較為普遍，具有代表性，為其他降雨情況下的預(yù)警打下了基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）確定了大新縣城區(qū)內(nèi)澇點(diǎn)臨界雨量預(yù)警閾值：當(dāng)大新水文站累計(jì)降雨達(dá)到30 mm，雨強(qiáng)達(dá)到20 mm/h時(shí)，橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口、倫理路中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行小區(qū)開(kāi)始積澇，這個(gè)為其內(nèi)澇臨界雨量預(yù)警閾值；當(dāng)大新水文站累計(jì)降雨達(dá)15 mm，雨強(qiáng)達(dá)到10 mm/h 時(shí)，民生街大新縣皮防站至桃城一中路段開(kāi)始積澇，但由于積澇不深，影響范圍較小，因此仍以累計(jì)雨量達(dá)到30 mm，雨強(qiáng)達(dá)到20 mm/h，這個(gè)為其內(nèi)澇臨界雨量預(yù)警閾值。

（2）將累計(jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)應(yīng)用于水情預(yù)警實(shí)踐，本文為橫三路新錳上城小區(qū)門(mén)口路段內(nèi)澇點(diǎn)建立了累計(jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)，并在2019年極端強(qiáng)降雨天氣期間，對(duì)內(nèi)澇點(diǎn)積澇深度提前進(jìn)行了預(yù)警提醒且效果較好，為其他區(qū)域內(nèi)澇預(yù)警提供了借鑒。

（3）內(nèi)澇臨界雨量預(yù)警閾值的確定，有助于及時(shí)開(kāi)展內(nèi)澇預(yù)警服務(wù)工作。由于部分積澇資料是通過(guò)走訪當(dāng)?shù)鼐用窕貞浂?，因此，累?jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)可能與實(shí)際仍存在偏差，在今后的工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)內(nèi)澇點(diǎn)資料的收集，及時(shí)修訂累計(jì)降雨與積澇程度關(guān)系曲線(xiàn)，使之能夠?yàn)槌鞘袃?nèi)澇預(yù)警服務(wù)工作提供有效數(shù)據(jù)支撐。