杭州城市内涝积水成因分析及减灾对策_方龙龙

杭州城市内涝积水成因分析及减灾对策

方龙龙 俞连根 吴林祖 陈海荣

( 杭州大学资源与海洋工程系　杭州310028 浙江省气象局　杭州310021)

摘 要

运用灾害系统理论,从杭州城市的地理环境、气候变化和市政建设现状等方面分析了城市内

涝积水的成因,并针对杭州的实际情况提出减灾对策和相应的工程措施和非工程措施.

关键词:杭州　内涝积水　减灾

1　杭州城市内涝积水灾情现状

1996年6月29日起,受弱冷空气和副热带高压边缘暖湿气流的共同影响,梅雨一直稳定在浙北一带,杭州市区及其上游分水江、新安江、富春江流域和周边郊区东、西苕溪中上游普降暴雨.截至7月2日20时3天雨量近300mm ,其中,6月30日凌晨2时起24小时雨量在200mm 以上.加上海潮顶托洪水下泄不畅,运河水系水位暴涨(7月2日拱宸桥站水位高达

3.47m ),造成杭州市区严重的内涝积水灾害.尤其是江干、乔司、下沙、九堡、宁围不少农田和一半以上“菜园子”基地水淹历时长达3天以上,部分对外公路交通中断,西湖湖水满溢(7月2日水位高达7.69m ),游船停航,城区数十处低洼地区出现大面积积水,其中,30余处居民区和企事业单位进水,最深达80～100cm .仅市区统计直接经济损失达17.98亿元之巨!

此外,80年代后杭州市区汛期灾情较为严重的还有1982年7月11日、1983年6月26～30日、1984年6月12～14日、1987年7月22日、1988年8月8日和9月2日、1991年6月6日和7月2～5日和1993年7月1～4日等.依此统计出现频率平均每年0.6～0.7次,即重现期约三年两遇.

2　城市内涝积水的成因

作为城市自然灾害之一,内涝积水也是一种复杂的自然社会现象.在其孕育、生成、发展和成灾过程中,无不与自然环境诸要素和社会经济因素有关.从系统论的观点来看,灾害成因分析必须涉及致灾因子、孕灾环境和承灾体等灾害系统的各个组成部分.

2.1　汛期降水集中,暴雨频繁且存在城市“雨岛”效应

内涝积水均由暴雨所致.杭州地处我国东南沿海,属亚热带季风(湿润)气候区,年内降水分配极不均匀,有春雨期、梅雨期和秋雨期(台风雨)之分.其中,汛期5～9月降水最为集中,受137

第13卷第3期

1997年5月 科技通报

梅雨锋(低涡切变)、台风和局地强对流天气系统影响都可能出现较大的降水.据杭州历年气象资料统计,1日和1小时最大雨量曾分别达189.3mm (1963年9月12日)和77.6mm (1987年7月22日);年平均暴雨日(日雨量≥50m m)为3.0天,最多为10天(1954年);年平均大暴雨日(日雨量≥100m m)为0.5天,最多为2天(1963、1988年);梅雨持续期最长达77天(1954年5月18日至8月2日),梅雨量最多为1186.5m m (1954年);有影响台风平均每年3.0次,最多为5次(1959年).由于季风存在不稳定性,杭州降水和年际变化较大.目前气候背景正处于自1982年开始的多雨期,暴雨出现较为频繁[1].

另外,城市及其发展对降水有增幅作用,尤其在汛期更为显著.这主要是由于:(1)城市“热岛”效应使市区及其下风方向的对流强度加大;(2)城市地面粗糙度较大,所产生的阻滞作用使降水系统移速减缓,雨时增长;(3)城市空气污染严重,凝结核丰富,易促使水汽凝结成云致雨.于是常产生市区降水比郊区偏多的现象.据研究,80年代以来汛期的降水量市区比郊区的偏多值每年平均递增约2～4mm ,其累积值至今已达30～60mm ,这势必会直接增大暴雨的出现频率和强度.

2.2　依山傍水地势平坦低洼,自然排水不畅

杭州市区位于钱塘江下游北岸,京杭运河南端,地处浙西中山丘陵向浙北河网滨海平原过渡地带.地势由西南向东北方向倾斜,高丘及其延伸的低丘海拔高度一般为400～50m 不等,而北部和东部平原则以半山—武林门—古荡—留下一线为界,其以北以西水网发育湖塘较多,地面高程为2～5.5m ;其以南以东是市区主要建成区,地面高程为4.5～4.7m [2].钱塘江南接千岛湖汇新安江、兰江、富春江、分水江和浦阳江之水经市区以南向东北注入杭州湾.这种三面环山,一面临江,中间平坦低洼的地势格局客观上给自然排水增加了难度.汛期,浙西北天目山、昱岭和龙门山一带暴雨中心的大量降水直接汇入钱塘江各支流和东、西苕溪.下泄的洪水若遇高潮位海水顶托(因天文影响或台风侵袭所致),常会对杭州市区造成更大的威胁.如1974年8月19、20日,受13号台风影响杭州地区普降暴雨,过程雨量100～300m m (市区113.9mm ),正值特大天文潮汛,闸口站最高潮位达9.44m ,超历史最高纪录.江干区四季青围堤和西湖区龙山堤塘数处溃决,江水倒灌,沿江损失巨大.又如1984年6月12、13日,浙北地区出现大暴雨,东苕溪流域平均降水257m m(市区为196.6mm ),瓶窑站最高水位8.98m ,超过历年最高水位0.35m,左岸北塘倒塘进水,右岸西险大塘发生严重险情,这次洪水使杭宁、杭徽公路交通中断,杭长铁路一度停车,杭州市区街道、居民区大面积积水,西湖湖水满溢.

2.3　下垫面状况的改变,建筑密度的提高促进径流城市化

在杭州城市发展进程中,人类活动对下垫面状况进行了反反复复的改造,填平河塘,筑路建房,不断增加建筑密度扩大建成区范围.由于地表和地下径流的改变就可能产生一些不同程度的“负面效应”.如1973年浣纱河改建为人防坑道,原河道改为暗渠排水;50年代古新河开挖时宽度为38m ,因沿河单位民居不断占用,至90年代初最窄处仅为4m ;中、东河80年代虽经重点改造为合理截流制排水,但雨水与溢流污水带入大量的颗粒物质及沿河部分单位居民污染物的任意排放,淤积严重,其深度分别厚达70～100cm 和120～140cm (1995年3月),上述河道由于过水断面减小,大大降低了原有的排水能力.又如80年代为扩大建筑用地,下城区

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