大新县城区内涝点临界雨量预警阈值研究

覃江涛

（崇左水文中心大新水文中心站，广西 大新 532300）

1 基本情况

1.1 大新县概况

大新县位于广西壮族自治区西南部，总面积2742 km2。东南接崇左市江州区，东北邻隆安县，北面与天等县接壤，西北同靖西县相接，西南靠龙州县，西面与越南社会主义共和国毗连，国界线长43 km。大新县城距崇左市人民政府所在地75 km，距自治区首府南宁市143 km，是中国通往越南及东南亚各国便捷的陆路通道之一。

近年来，受局地强降雨或连续性降雨影响，大新县县城的部分地区频频发生内涝，主要发生的地点是横三路新锰上城小区门口、民生街大新县皮防站至桃城一中路段及伦理路中国农业银行小区（见图1）。内涝点有的处于交通较为繁忙的路段，有的处于人口集中居住区域。发生内涝后，会造成城市交通堵塞，店铺、住房受淹等，破坏城市正常的工作和生活秩序，还可能带来严重的污染问题，严重威胁着人民的生命及财产安全。若是在发生积涝时能及时进行内涝预警，使车辆提前分流，商铺商品提前搬离，将有助于减缓交通压力，减少商铺、居民财产损失，降低积涝区的危险系数。因此，开展城市内涝预警是很有必要的。

图1 大新县县城内涝点示意图

1.2 地理气候特征

大新县地处云贵高原南缘，县境地形北高南低，山岭间形成许多小盆地。出露地层有寒武系、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为硅质、砂质、泥质夹灰质岩相，构成土山和丘陵地，约占全县总面积的20%，是林业发展区。上泥盆系和上石炭系及二迭系为灰质岩相，构成峰丛、峰林和弧峰地形，约占全县总面积的25%。第四系由粘土、亚粘土、亚砂土或碎屑岩组成，发育于溶蚀小平原和圆洼地、槽谷地中，约占全县总面积的25%，是主要耕作区，面积较大的有雷平、桃城和全茗溶蚀小平原。大新县地貌分别从西北和东北角向南伸展，北高、南略低，呈东西长、南北窄。

1.3 内涝概况

（1）横三路新锰上城小区门口内涝点。该路段连接着迎宾大道和环城路两条进城要道，也是新锰上城小区居民出行的必经之路，且路边车辆停放较多。虽然该路段属于新建，但地势较低且雨水管网尚未完全布置好，当有强降雨时，四周的雨水将向这里迅速汇流，一旦超过城市排水能力将会造成内涝，给居民出行带来不便。

（2）民生街大新县皮防站至桃城一中路段内涝点。该路段是前往大新县汽车总站、天等县的交通要道，平时人口密集，车流量较大。其地势较低且道路老旧，排水功能较差，当有降雨时，不能将雨水迅速排出而形成内涝，给居民出行带来不便。

（3）伦理路中国农业银行小区内涝点。该小区内地势大大低于伦理路路面，当降雨量较大时，小区内的雨水就无法顺利排入大路排水管网，造成积涝。小区内人口较多且一楼住人，一旦积涝将导致室内东西受淹，可能会威胁到人民的生命及财产安全。

2 降雨及内涝分析

2.1 代表雨量站概况

大新县城周边主要有大新水文站、宝新雨量站2 个站点。其中，大新水文站位于大新县桃城镇下对村，到3 个内涝点的直线距离均在2 km 以内；宝新雨量站位于大新县桃城镇宝新村，到3 个内涝点的直线距离在5～7 km之间。综合站点之间距离以及雨量数据情况分析，大新县城3 个内涝点内涝情况均以大新水文站的雨量数据作为参考。

2.2 内涝分析

通过对2017-2019年大新水文站的降雨资料进行筛选，并到上述3个内涝点进行实地考察后，通过数理统计分析，发现当大新水文站累计降雨达到30 mm，雨强达到20 mm/h 时，横三路新锰上城小区门口、伦理路中国农业银行小区开始积涝，随着降雨的持续，积涝将会加深；大新水文站累计降雨达15 mm，雨强达到10 mm/h 时，民生街大新县皮防站至桃城一中路段开始积涝，随着降雨的持续，积涝将会加深。下面以横三路新锰上城小区门口为例，绘出累计降雨与积涝程度关系曲线（见图2）。

图2 横三路新锰上城小区门口累计降雨与积涝程度关系曲线

2.3 内涝临界雨量预警指标的确定

2.3.1 预警时效的确定

通过对大新县城2017-2019年共10 场致涝降雨进行分析发现，大部分积涝是由于短时间（1～3 h）强降雨所致，只有少数积涝是由于长时间（3 h以上）持续降雨且累计降雨量较大造成。因此，造成大新县城道路积水的暴雨特点是：强降雨持续时间较短、降雨强度大，其中1～3 h 最大累积降雨量与道路积水的关系密切，在选择道路积水临界预警指标时，不仅要考虑小时雨强，还要考虑2 h 和3 h 累积降雨量。当累计降雨超过100 mm 时，城市排水管网积水较多，也会造成严重的内涝。

2.3.2 临界雨量预警降雨量的确定

通过对2017-2019年大新水文站的降雨资料进行筛选，并到上述3个内涝点实地考察后，通过数理统计分析，统计降雨量与道路积水的关系。综上统计得出，大新县城道路积水主要是由短时强降水引起，仅有少数个例是连续降水引起的，计算历次积水深度等级对应的各区域站1、2、3 h平均降雨量的最小值取整数，确定为大新县城的道路积水临界预警降雨量（见表1）。

表1 大新县城降雨积水临界预警降雨量

3 成果应用

横三路内涝点位于大新县城南，全长550 m，道路两头高中间低，虽然是新建，但排水管网还未完善。该路段连接着迎宾大道和环城路两条进城要道，是新锰上城小区居民出行的必经之路，道路靠近小区一侧全是商铺，两旁常常停满各类车辆。当有强降雨时，四周的雨水很容易向道路中间汇流，产生积涝，不仅给居民出行带来不便，严重时还会淹没车辆和商铺，造成经济财产损失，所以对该内涝点进行提前预警十分必要。

2019年5月28日，受强对流天气影响，大新县普降大到暴雨，监测到位于大新县城的大新水文站3 h累计降雨量达51 mm，水情人员根据已有的降雨积涝资料和新建立的累计降雨与积涝程度关系曲线分析（y=1.174x-35.606，y为积涝深度，x为累计降雨量），预计横三路新锰上城小区门口路段将积涝24 cm左右。

由于此次降雨历时短且累计雨量较大，水情人员第一时间发送了手机短信进行预警提醒。最后，通过对该内涝点进行实地测量，最大积涝深度为22 cm，预计的积涝深度与现场测量的深度基本一致。此次预警过程中，虽然3 h 累计降雨量只有51 mm，但此类降雨过程较为普遍，具有代表性，为其他降雨情况下的预警打下了基础。

4 结语

（1）确定了大新县城区内涝点临界雨量预警阈值：当大新水文站累计降雨达到30 mm，雨强达到20 mm/h时，横三路新锰上城小区门口、伦理路中国农业银行小区开始积涝，这个为其内涝临界雨量预警阈值；当大新水文站累计降雨达15 mm，雨强达到10 mm/h 时，民生街大新县皮防站至桃城一中路段开始积涝，但由于积涝不深，影响范围较小，因此仍以累计雨量达到30 mm，雨强达到20 mm/h，这个为其内涝临界雨量预警阈值。

（2）将累计降雨与积涝程度关系曲线应用于水情预警实践，本文为横三路新锰上城小区门口路段内涝点建立了累计降雨与积涝程度关系曲线，并在2019年极端强降雨天气期间，对内涝点积涝深度提前进行了预警提醒且效果较好，为其他区域内涝预警提供了借鉴。

（3）内涝临界雨量预警阈值的确定，有助于及时开展内涝预警服务工作。由于部分积涝资料是通过走访当地居民回忆而得，因此，累计降雨与积涝程度关系曲线可能与实际仍存在偏差，在今后的工作中应加强对内涝点资料的收集，及时修订累计降雨与积涝程度关系曲线，使之能够为城市内涝预警服务工作提供有效数据支撑。