天津市暴雨内涝灾害风险分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第3期气象科学Vo1．24，No．32004年9月SCIENTIAMETEORoLoGICASINICASept．，2004天津市暴雨内涝灾害风险分析解以扬韩素芹由立宏。王彦。阎春林。(1天津市气象科学研究所，天津300074)(2天津市气象局，天津300074)(3天津市气象台，天津300074)摘要分析了城市化对暴雨内涝灾害风险分布的影响，介绍了天津市暴雨内涝灾害仿真模型的基本原理及实际暴雨过程的验证情况。在分析天津市暴雨频次分布的基础上，根据天津市的暴雨特点和汛期排水运作规则，利用天津市内涝灾害仿真模型，对不同类型的降水过程进行了数

2、值模拟，并对暴雨引起内涝灾害的风险进行了初步的量化评估。关键词城市化暴雨内涝灾害仿真模型风险分析分类号P458文献标识码A引言暴雨内涝灾害是由于雨量过多，地势低洼，积水不能及时排除而形成的自然灾害。作为能导致财产损失及其他经济损失的不测事件，其发生的可能性称之为风险。城市是暴雨内涝灾害风险变化最迅速、最显著的区域。天津市作为北方沿海大城市，地处九河下梢，市区遇暴雨时极易遭受内涝灾害。内涝灾害发生时，交通受阻、房屋进水，严重影响了市民的工作与生活。如能分析把握市区的内涝灾害风险的分布特征与演变规律，对于合理制订城市排涝减灾及发展规划是十分重要的。暴雨内涝灾害的风险分析通常包括灾害的风险辨识、风险

3、估算与风险评价三个步骤。风险辩识是在大量调查研究的基础上，了解可能构成城市暴雨内涝灾害的致灾因子与影响因素。风险估算致力于定量描述暴雨内涝事件的成因、发生的概率、影响的范围与强度，不同规模强度的暴雨内涝可能产生的后果。·风险评价则是对暴雨内涝事件的后果进行影响分析，明确风险是否超出社会的承受能力，为制定避免风险或削减风险的对策提供科学的依据。1城市化进程对内涝灾害的影响在经济高速发展时期，人类活动对城市内涝灾害的影响日趋显著：首先城市化改变了城市收稿日期：2003—03—05；修改稿日期：2003—09—01基金项目：本文得到天津市重大灾害性天气预警系统建设项目资助第一作者简介：解以扬(195

4、5一)，女(汉)，天津，高工，学士，现在天津市气象科研所，主要从事天气气候、环境气象研究维普资讯http://www.cqvip.com3期解以扬等：天津市暴雨内涝灾害风险分析343的地形、地貌及产汇流条件。随着市区的扩张，房屋建筑更加密集，混凝土铺盖的不透水面积不断增加，而地表植被和坑塘不断减少，致使地表的持水、滞水及渗透能力减弱，暴雨来临时产汇流时间缩短，地表及河道径流量增大，内涝灾害加剧。其次，由于地面径流特征的改变，降雨对城市地下水的补给减少，而城市人口增加，用水量加大。人们为缓解供水不足的矛盾而超采地下水，造成了市区地面严重沉降。天津市从1959～1997年的38a间累计最大沉降值为

5、2．791TI，大于2．51TI的面积约3km。，地面沉降给排水、地下管道、海河泄洪等城市基础设施造成危害，导致排涝能力减弱，内涝灾害成灾风险加大[1]。再者，城市化诱发了“热岛效应”，改变了城市及周围地区的温度场分布和次级环流，从而改变了降雨的时空分布。近年来，天津市空调拥有率从1992年的1上升到1998年的44．8；1998年的出租汽车和公共汽车的数量分别是1992年的11．15倍和1．74倍。这些情况导致夏季城市热岛效应的加剧，市区与西青、东丽、北辰等三个近郊区七月份的平均温差在1961～1970年为0．2℃，而在1991～1997年为0．5℃，城市热岛效应有了明显加剧l_2]。对天津

6、市1961～1998年5～1O月的日降雨量进行统计，分析表明近十年市区汛期雨量均大于近郊，平均增量为5，且降雨强度明显大于郊区(见图1)。降雨量及强度的增加，使城市内涝灾害发生的可能性与频度显著增加了。图1十年分段的天津市区与三个郊区(东丽区、西青区、北辰区)降水差值的距平百分比国市区与东丽区对比口市区与西青区对比口市区与北辰区对比Fig．1DeparturepercentageoftheraindifferencebetweenTianjinurbanandthreesuburbsforeachtenyears(Dongli，Xiqing，Beichen)随着经济的发展，城市资产的高密集性致

7、使城市的综合承灾能力脆弱，即使出现同样等级的暴雨，内涝灾害所造成的损失总量也必然增大。除直接损失外，以城市交通、商贸活动等为主体的城市命脉系统常常因暴雨内涝灾害而中断，间接经济损失比重也不断上升。还应注意到，城市空间立体开发，地下室、地下停车场、地铁、道路的下挖式立交通道等的大量修建，一旦进水积涝，损失也是巨大的。在城市中，地下排水管网的兴建与改造常常较为困难，往往跟不上城市发展的步伐，在这种情况