• 用三组公式“算”出暴雨强度,成都跟暴雨说:

    追了你11年 我知道该怎么做了



  • 8月5日约18时,成都市区迎来强对流天气,市民在雨中骑行。四川日报全媒体记者 华小峰 摄

    □四川日报全媒体记者 王成栋

    精准遴选
      ●技术人员从855个地面气象站中选了14个进行研究,这些站站点功能较完善,暴雨过程的还原更为完整
      ●分析、梳理、归纳降雨时长、雨量、强度变化趋势,并为每一场暴雨精准画像,得出不同暴雨过程特点

    雨型特点
      ●建成区的暴雨发生频率越来越高,强度越来越大
      ●暴雨越来越急,往往刚发生就强度拉满
      ●龙泉山以东的简阳市、成都东部新区暴雨过程呈现“短而强”特点

    惠及市民
      ●新版公式共分三组,呈现成都各区(市、县)城市开发边界内的降雨规律
      ●在打通“暴雨发生过程”推导链条后,公式在生成气象预警预报、服务市民出行等方面更有说服力

      追踪暴雨11年,会得到什么?成都市水务局、成都市气象局的答案是:新版暴雨强度公式。
      日前,这套新版公式正式发布。它的作用是可呈现成都各区(市、县)城市开发边界内降雨规律,并计算出各建成区雨水排水设计流量,不仅反映城市降雨规律,还会成为城市排水防涝系统规划、工程设计和相关设施建设的依据。

    精挑14个气象站为暴雨精准画像
      想要拿出公式,前提是要搞清雨型。雨型是降雨发生的特点及规律,由历次降雨过程记录资料梳理而来。对成都来说,这是一次前所未有的尝试。2015年版本的公式,参考坐标是暴雨峰值,但并未对非暴雨过程进行拆解。
      成都市域内,分布着855个地面气象站。2016年以来,成都经历73场区域性暴雨。这也意味着,这些气象站累计记录了上万场(次)暴雨过程。如果挨个翻阅暴雨过程资料,工作量太大。有人算过,哪怕动用50个技术人员,把这些资料弄出眉目也至少需4个月。
      多次会商后,技术团队认为,查阅资料必须有针对性,关键是要精准遴选气象站点。综合考量雨型实用性、针对性和典型性,技术人员把重点放在成都各区(市、县)城市开发边界内的14个国家级气象站上。因为它们建站时间较久、站点功能较完善,暴雨过程的还原更为完整,记录暴雨发生的趋势变化也更为细致。
      站点选好了,但工作难度依然很大。“降雨时长、雨量、强度变化趋势等数据,都需要挨个分析、梳理、归纳。”成都市气象台工作人员说,大家先从14个国家级气象站的5分钟、10分钟、15分钟等15个降雨历时(时长)资料开始分析,重点查阅各气象站的1小时、3小时和24小时三种成都主流类型暴雨发生过程实录。在此基础上,为每一场暴雨精准画像,最终得出不同暴雨过程特点。
      技术团队认为,只有拿出真实反映暴雨过程的雨型数据,才能把成都的防涝应对及工程设计理念,从过去的“峰值管理”转变成“全过程精细化防控”。

    成都的暴雨越来越“暴躁”了
      雨型刚刚出炉,技术团队就一致认为:成都的暴雨越来越“暴躁”了。
      首先是成都市建成区的暴雨发生频率越来越高,强度越来越大。各站点降雨数据分析结果显示,过去11年,成都年度降雨总量缓慢增加,降雨方式也出现了变化。
      具体来说,暴雨发生的时段明显拉长,区域越来越集中,降雨强度越来越大。在时段上,暴雨主要发生在每年7月至8月间,但发生的时间总体有提前和后延趋势;在区域上,西部山区显著多于中东部地区;在强度上,过去11年,成都单点小时雨强极端值越来越多,如2015年之前,成都降雨强度的三年一遇标准是46毫米/小时,如今这一标准已提升至50毫米/小时。
      不少学者认为,这既有全球整体气候变化的影响,也有“雨岛效应”(城市建成区降雨时长、降雨量明显增长)的因素。
      其次是暴雨“性子”越来越急。“一般刚落雨半小时左右,城区河流水位就会上涨。”成都水文中心相关负责人提到一个现象:相较于10多年前,成都中心城区的雨水汇集速度越来越快。在周边道路硬化率等地表物理形态没有根本变化的前提下,这个汇流速度说明一件事:成都的暴雨越来越急,往往刚发生就强度拉满。
      最后是改变既往认知。此前,在大众认知中,简阳市、成都东部新区的年度总降雨量偏少,暴雨发生次数少、强度低。但本次研究显示,龙泉山以东的简阳市、成都东部新区暴雨过程呈现“短而强”的特点,特别是3小时以内短时暴雨强度远高于成都其他地区。

    抽象公式能精准服务市民出行
      根据暴雨过程资料,技术人员将成都各区(市、县)城市开发边界内的降雨分成三个分区。其中,第一降雨分区是都江堰市、邛崃市、大邑县和蒲江县;第二降雨分区包括锦江区等17个区(市、县);第三降雨分区是简阳市和成都东部新区。这些降雨分区的暴雨过程,存在着一定差异,如第一降雨分区的暴雨发生频率高于其他分区。
      技术团队介绍,新版公式共分三组,它们的计算方式各有不同,分别对应三个降雨分区,不再像旧版公式那样,只聚焦中心城区、近郊区,实现成都市各区(市、县)城市开发边界内区域全覆盖。
      这套公式的直接作用,是能表达暴雨强度、降雨历时、重现期三者间的关系。但要用好暴雨强度公式,还需考虑另一个城市防洪排涝关键参数:暴雨过程中的地表径流变化。因为更新暴雨强度公式的目的,是提高城市在暴雨天气下的韧性。地表径流生成的大小、速度,直接关乎城市洪涝的发生程度。
      想要弄清暴雨与地表径流的关系,同样不容易。同等强度的暴雨,发生在地面硬化率、地形等不同的区域,地表径流转化率、汇集速度都不一样。对此,技术人员提取重点气象站附近的地面硬化、地下管网、河流水文等相关数据,经过比对分析,找出两者之间的拟合关系。
      这为新版暴雨强度公式应用打开方便之门。在打通“暴雨发生过程”推导链条后,暴雨强度公式在预测地表径流、生成气象预警预报、预判积水点位、指导防洪防涝和应急调度、服务市民出行等方面更有说服力。例如,强降雨到来之际,抽排水设备如何调度,新版公式推导的结论将成为重要参考依据。同时,根据新版公式推导结果,老旧城区易淹、易积水点位的管网改造更新将提速,防洪排涝规划也将被重新审视、修订。
      “我们认为这个新公式,是一条城市顺应气候变化、补齐防汛短板的隐形防线。”技术团队负责人说,作为一项常态化工作,接下来成都将会继续“追暴雨”。

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