氣候變化下重慶城市洪澇災害研究

張忠訓 徐 剛.2* 張躍華

(1.西南大學地理科學學院，重慶 400715;2.西南大學三峽庫區生態環境教育部重點實驗室，重慶 400715)

氣候變化下重慶城市洪澇災害研究

張忠訓1徐 剛1.2*張躍華1

(1.西南大學地理科學學院，重慶 400715;2.西南大學三峽庫區生態環境教育部重點實驗室，重慶 400715)

洪澇是我國自然災害中影響最嚴重的災害之一，隨著全球氣候變化影響的加劇和中國城市化進程的加快，城市洪澇災害造成的損失越來越大。文章從區域災害系統論出發，探討氣候變化的大背景下重慶城市洪澇災害成災機制和發展趨勢。

氣候變化；重慶市；洪澇災害；形成機制

氣候變化和自然災害對人類社會經濟影響的研究多年來一直是人們關注的焦點和難點問題。近十年來，氣候變暖背景下的極端值和極端事件的變化引起了廣泛的關注，根據IPCC第一工作組第四次評估報告指出：“全球氣候變暖已經成為不爭的事實，在全球氣候變暖的背景下極端氣候災害事件發生的強度和頻率在增加。在氣候變化中自然氣候變化相對較大；人類活動因素增加了強降水事件的頻率。大部分地區的強降水事件（或強降水占總降雨的比例）發生頻率可能有所上升。并從1975年以來，在全世界范圍內的極端高海平面事件可能已增多（不含海嘯）。”

在全球變暖的大背景下，我國極端氣候事件和突變事件更加復雜多變，對社會生產和人民生活造成了極大的損害。伴隨著全球氣候變化的加劇，城市化也以驚人的速度席卷全球，中國城市化也發展迅速。以改革開放為轉折點，中國的城市化進程呈持續快速發展勢頭，高于世界同期城市化平均速度2倍。[1]城市化可造成城市氣候改變，如城市熱島效應、雨島效應，[2]導致城市局部降雨量和降雨強度增大，雨時延長，城市地物、地貌、地下水資源分布改變，導致市區產匯流過程及城市防洪排澇系統適應能力的變化，使城市發生洪澇災害的幾率增加。因此，從水循環的角度可以認為，城市洪澇災害是在一定的孕災環境下，城市化對城市水循環系統的改變，從而對分布在城市中的人類社會經濟系統的破壞。[3]

重慶市地處四川盆地東南部，城區以山地、丘陵為主。眾多的河流，濕潤的亞熱帶季風氣候，以及人為因素等綜合影響，致使重慶洪澇災害發生頻率很高，幾乎每年都會遭遇洪澇災害。[4]本文從區域災害系統論出發，在氣候變化和城市化的背景下，分析了重慶城市洪澇災害的形成機制與發展趨勢，以期能為重慶城市防災減災提供依據。

一、重慶氣候變化與極端降雨事件

文中選取的氣溫和降水數據資料均來自中國氣象局提供的中國地面國際交換站氣候資料年值數據中的重慶市沙坪壩氣象站的數據。

（一）氣溫變化

1951—2009年的59年間（附圖 1），重慶市區年平均氣溫在波動中呈穩中略升的變化特征，其漸變率曲線為y = 0.0838x-1.1058，十年氣溫平均增長0.84℃，多年平均氣溫為18.3℃。20世紀50年代的年平均氣溫18.21℃，平均氣溫呈上升趨勢；20世紀60年代的年均氣溫18.3℃，與多年平均氣溫相當；20世紀70年代的年平均氣溫18.35℃，平均氣溫較上一個十年呈小幅增長趨勢；20世紀80年代的年平均氣溫18.05℃，較多年平均氣溫低0.25℃，呈下降趨勢；20世紀90年代的年平均氣溫18.33℃，比70年代高出0.28℃，首次超過多年平均氣溫，增溫趨勢明顯，其中 1998年均溫達到 19.2℃；進入21世紀的前九年平均氣溫達到18.8℃，是1951年以來最熱的年代。從以上分析看出，除了 20世紀80年代年均溫呈下降趨勢外，其他各個年代都呈增溫趨勢，并且從20世紀90年代開始增溫迅速。從總體上來看，重慶市的氣溫變化趨勢與全球氣候變暖趨勢相一致。

（二）降水變化

1951—2009年的59年間重慶市區年降水量的線性變化趨勢不明顯（附圖2），但通過五年周期的滑動平均可以看出重慶市區年降水量在20世紀50年代末到60年代初降水偏少，呈減少趨勢；從60年代到80年代前期降水偏多；80年代中期到90年代中期為降水偏少期；從90年代末到21世紀前九年降水量偏大，增長趨勢較為明顯，這期間特別是1998年降水最多，偏多27%。

（三）極端降水事件

從1951—2009年的59年間沙坪壩氣象站記錄來看，重慶主城區在20世紀末到21世紀初近十多年來極端降水變化尤其顯著。1996年7月21日，降雨量206.1mm，是主城區沙坪壩氣象站建站以來的歷史最大值。2002年 6月 14日的降雨量190.1mm，雖然未能打破1996年的記錄，但破壞性依然強烈，造成較大損失。主城區2007年7月17日的日降雨量為 266.6mm，是重慶主城區有氣象資料記載115年來的最高紀錄。打破了1996年創造的單日降水量記錄，引起山洪和城市內澇，導致了嚴重的經濟損失和人員傷亡。[5]通過以上資料可以看出重慶城區極端降水發生頻率不斷增加，降水量也是不斷刷新記錄，在十一年時間里兩次打破單日降水記錄，極端降水的不斷出現是重慶主城區城市洪澇災害形成的關鍵因素。

二、重慶城市洪澇災害災情

重慶洪澇災害大多由暴雨引發，有的是上游暴雨造成的過境洪澇，有的是本地大范圍強暴雨造成的本地洪澇，有的則是兩者合力導致。1998年長江流域大洪災歷經6～8月全市各地前后9次降大暴雨或特大暴雨，日雨量100～200 mm，最大達307.2 mm,全市總降雨量800～1 300mm，普遍較常年偏多5成以上，部分地區偏多兩倍以上，主城區也遭遇到較嚴重的洪澇災害。2007午7月初開始31天時間里有雨的日子多達18天，其中1場大雨、3場暴雨和1場大暴雨。主城區2007年7月的累計雨量達到566.4mm，是正常雨量的2.35倍，7月17日的日降雨量為 266.6mm，是重慶主城區有氣象資料記載115年來的最高紀錄。引起山洪和城市內澇，導致了嚴重的經濟損失和人員傷亡。[5]2010年7月初重慶主城區一直處于暴雨核心區，7月5日17個小時降雨量達到了84.9mm，這是自1951年有氣象記錄以來，59年中歷史同期雨量最高的一天，此前最高記錄出現在1962年7月5日，當天的最高雨量為76.6mm，[6]并且形成了嚴重的城市內澇。

三、重慶市城市洪澇災害形成機制

自然災害之本質可以理解為給人類社會造成損害的自然事件。[7](13-25)災害系統論強調自然災害是社會與自然綜合作用的的產物，更多的自然災害是自然變異和人類活動共同作用的結果，任何一個特定的自然災害都是孕災環境、致災因子和承災體綜合作用的結果。[8]隨著極端降水事件的不斷出現，重慶市主城區的城市洪澇災害也日益嚴重。

（一）孕災環境分析

1.氣候水文環境

氣候是重慶洪澇災害的首要孕災環境因子。重慶市屬于亞熱帶濕潤季風氣候，冬季受到西北風控制，夏季受西南季風和東南季風影響。降雨季節分配不均，主要集中在5～9月，由于降水集中，瞬時間暴雨容易成災，因而暴雨是形成重慶城市洪澇的最重要因素。重慶地處四川盆地暴雨區東南部，長江、嘉陵江穿過主城區，交匯在市中心渝中半島，其一級支流共20條，其中有梁灘河、璧北河、花溪河等14條次級河流，各支流洪水與干流洪水相遇，組合成更大洪水，極易形成洪災。

2.地貌環境

地貌是重慶洪澇災害的重要孕災自然因子。重慶是典型的丘陵型特大城市，地處長江與嘉陵江匯合處，城區分布在真武山與歌樂山之間的南北向向斜丘陵谷地中，地表切割強烈，溝壑縱橫，地勢起伏較大，巨大的高差使得境內的水流具有巨大的勢能，活動能力較強；[9]地貌類型以中丘、低丘和緩丘為主，平坦地形狹小坡地面積大，它是城區的主要地形，這種地貌背景有利于洪澇災害的形成和發展。當各支流連降暴雨時，洪峰同時向下游移動，到大江河交匯處相遇引起洪災，并具有較強的破壞力。

3.經濟社會環境

隨著人口膨脹，大規模城市建設，自然植被覆蓋率大幅度下降，促使水土流失面積擴大，邊坡增多，地表徑流增多。每當一場大暴雨之后，降雨的大部分沒有自然植被的截留與保護，表層泥沙注入江河湖庫。一方面增大當時的洪水總量，另一方面邊坡的破壞造成坡面巖土松動，隨著暴雨，會形成較為嚴重的滑坡和山洪災害。

（二）致災因子分析

1.強降水事件增加

楊士弘等[10]研究表明影響城市地區降水的物理機制有：城市熱島效應、城市阻礙效應、凝結核效應。重慶是我國重要的重工業城市，隨著工業生產導致大氣污染，凝結核增加，加上城市熱島效應的存在，以及城市的阻礙效應，往往會形成更多的降水。以日降雨量的大小劃分，50～100mm為暴雨；100～250mm為大暴雨；大于250mm為特大暴雨。通過對近20年（1990—2009年）來重慶市主城區內暴雨次數的統計分析表明（附圖3），1996—2002年暴雨次數比 1990—1995年增加了 1.6倍，2002年暴雨次數最多，全年發生了7次暴雨，總體上暴雨次數呈增加的趨勢。不僅暴雨日數在增加，年均暴雨量也呈增加趨勢，這使得整個重慶主城區面臨更加嚴重的暴雨侵襲，無疑增加了重慶發生洪澇災害的概率。

2.城市化因子

重慶市社會經濟發展迅速，城市建成區域急劇膨脹，建筑密度不斷增加。2008年主城區城市建成區面積為 443.6km2，比 2007年建成區面積增加21.21km2，增長5.02%。[11]60年間，重慶主城面積擴大了 10多倍。解放初，重慶市城市道路僅有236km，經過60年的投資建設，城市道路增長到5 936.9km。地面的硬化使得暴雨的匯流速度加快，洪峰流量增大，洪水總量增加，致使城市面臨更嚴重的洪水威脅。

另外，在城市發展的進程中，立體化是一個重要特點。重慶市城區由于受地形的限制，城市建設立體化特點尤其明顯。目前重慶主城區隧道、下通式立交橋、地下商城、地下倉庫、地下旅館以及地下住宅的建設方興未艾，這將成為未來城市水災害危險性最大的部分，地下設施一旦進水，其中資產將損失殆盡。[12]因此，無論從城市建成區面積和道路長度來看都大幅度增加，隨著這些不透水面積的增加，遇上暴雨就會出現城市內澇等災害，嚴重影響了城市人們生產生活。

（三）承災體分析

城市是一個人口與經濟密集的巨大承災體，總體看來，城市經濟類型的多元化及人類活動的影響使城市的綜合減災能力越來越脆弱，致使在相同致災條件下其損失不斷加劇。改革開放以來，特別是重慶市直轄以來，重慶市的國民經濟得到快速發展（附圖4），人口也是急劇增加（附圖5）。重慶市的發展導致城區人口密集，財富聚集，然而城市防洪排澇標準明顯滯后于城市建設，在發生洪澇災害后社會和經濟損失巨大。

四、重慶城市洪澇災害風險發展趨勢

在全球變暖、海平面上升、氣候變化日益呈現極端化趨勢，重慶市未來將面臨更加頻繁和嚴重的城市洪澇災害風險。重慶城市洪澇災害呈現如下發展趨勢：

其一，城市洪澇災害的致災因子發生頻率與強度將逐漸加大。強降水事件頻率的加大以及城市不透水面積的加大等增加了孕災環境的不穩定性，增加了城市洪澇的危險性。

其二，孕災環境的不穩定性加強。目前全球氣候變化極端化趨勢日益明顯，并且城市建設不斷造成地貌形態的變化以及人口的急速膨脹，未來重慶遭受洪澇災害侵襲的機率將會大大增加。

其三，承災體的易損性不斷增大。從目前的發展趨勢來看，在未來的一段時間內，重慶市區的人口和經濟密度將會繼續增加，而在短時間內，也無法改善城市建筑、交通、開放空間以及生命線系統等城市基礎設施的現狀，所以重慶市城區作為大的承災體，其易損性將會繼續加大。

五、結 論

1）近二十年來重慶市主城區的極端降水事件呈顯著增加的趨勢，極端降水出現的頻率的增加和強度的增強加上降水時段的集中更加大了重慶城市洪澇災害的風險。

2）在重慶城市洪澇災害的形成過程中，首先是氣候變化改變了孕災環境，加快了洪澇災害發生的頻率；其次，城市化的發展包括城市不透水面的改變和城市立體發展以及城市小氣候變化導致的強降水誘發了城市洪澇災害的發生；最后，城市作為

附 圖：巨大的承災體，也加大了城市洪澇災害的脆弱性。因此，重慶城市洪澇災害是孕災環境、致災因子、承災體綜合作用的產物。

3）對重慶城市洪澇災害的形成除了要強調自然因素之外，還應該充分發揮人的主觀能動性，增強人民群眾的防災減災意識，減少造成的損失。

由于城市洪澇災害形成較為復雜，涉及到許多領域，本文只是從理論上進行探討，對于具體實施，還需要進一步研究。

圖1 1951—2009年期間重慶市區氣溫距平變化圖（單位：℃）

圖2 1951—2009年間重慶市區逐年降水量距平百分率

圖3 1990—2009年重慶市年暴雨次數統計圖

圖4 1997—2009年重慶市區國內生產總值變化情況[13]

圖5 1997—2009年重慶市區年末常住人口變化情況[13]

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The Research of ChongQing Urban Flood Disaster Under Climate Change

ZHANG Zhong-Xun1XU Gang1,2ZHANG Yue-Hua1
(1. College of Geographical Science, Southwest University, Chongqing 400715;2. Three Gorges Reservoir Ecological Environment Key Laboratory of the Ministry of Education, Chongqing 400715)

Flood disaster is one of the disasters most devastating in our country. As the current climate change is increasingly aggravating and our urbanization is speeding up, the loss from urban flood disaster is devastating.This article, under the framework of regional disaster system theory, explores urban flood disaster formation mechanisms in Chongqing and trends in the context of climate change.

Climate change; Chongqing; Floods; Formation mechanism

P46

A

1009-8135（2011）05-0058-05

2011-06-14

張忠訓（1987-），男，河南信陽人，西南大學地理科學學院碩士生，主要研究災害學與可持續發展。

徐 剛

（責任編輯：張新玲）