何本菊 殷淑燕*
陕西省商洛市山阳县山阳中学南校区 710119
1 引言
武汉市地处浅丘河湖平原，城区大部分地区海拔在50m以下，其中，武昌、汉阳的部分丘陵地带，一般地面标高在20-24m，低于长江多年年平均洪水水位23.87 m(黄海高程)。因此，一旦发生极端强降水过程，武汉市就会出现大面积积涝现象。
为了揭示武汉市极端强降水与内涝的相关性，本文在对该市近51a 来日降水量分析的基础上, 着重分析了极端强降水事件发生的频数与内涝出现的频率、等级，从而做出更加科学的相关性分析，为政府决策提供切实的参考。
2 资料和方法
本文选取武汉市1961年1月1日-2011年12月31日共51a 的逐日降水资料，采用百分位法，定义武汉市极端强降水事件的阈值。当某日降水量超过了极端强降水事件的阈值时,就称该日出现了极端强降水事件。
按照百分位方法，对武汉市1961-2011年的逐年日降水量数据进行整理，计算得出武汉市极端强降水事件的阈值为68mm，相当于暴雨（24小时降雨量在50-99.9mm之间）量级。按照此标准，武汉市一旦出现暴雨或者以上量级的降水，就称出现了极端强降水事件。
3 城市暴雨内涝
3.1 城市暴雨内涝的等级划分
为了更好地描述武汉暴雨内涝灾害的范围和程度，参考武汉市历年积水资料和文献，将暴雨内涝灾害划分为四个等级（表1）。
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3.2 城市暴雨内涝灾害的基本特征
二十一世纪以来，武汉市暴雨内涝的频数年际变化趋势不明显，但是仍然呈微弱的上升趋势。2000-2011年间，1级内涝发生最多，共发生24次；2级内涝次之，发生15次；3级内涝再次之，发生12次；4级内涝，等级最高，发生次数最少，共8次（图1）。从图中可知，2级、3级和4级内涝共占内涝总数的59%，几乎达到60%。因此，虽然政府采取了一定的治理措施，但武汉市的内涝危险指数仍然是比较高的，灾害部门责任重大，不容松懈。
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图1 2000-2011年内涝的等级分布
Fig.1 The grade distribution of waterlogging from 2000 to 2011a
4 城市暴雨内涝与极端强降水事件的相关性分析
强降水是武汉市暴雨内涝的根气象因素。降水强度大，短时间内雨水大量汇聚，排涝能力不足，致使出现大面积积水，从而形成内涝灾害。
从图2中可以看出，极端强降水事件频数和内涝频数的变化曲线在月际尺度上几乎是一致的，仅在夏秋季节出现轻微的不一致性。从而说明，内涝事件的出现和极端强降水的发生是密不可分的。
在图3中看出，年际尺度上，极端强降水频数的变化曲线和内涝频数的变化基本吻合，但是在2001、2002、2007、2011年处，并不一致。这些年份，内涝频数大于极端强降水频数，可能是城市建设中破坏了排涝设施，或者不透水面积增加，致使径流增大。所以，即便没有出现极端强降水，短时间内也会雨水大量汇聚，超出城市的排涝能力，形成内涝灾害。
图2 内涝与极端强降水事件频次的月际变化曲线
Fig.2 Monthly variation of frequency of waterlogging and extreme precipitation events from 2000 to 2011a
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图3 内涝与极端强降水事件频数的年际变化曲线
Fig.3 Yearly variation of frequency of waterlogging and extreme precipitation events from 2000 to 2011a
综上所述，内涝和极端强降水之间存在一定的正相关性，但并不是绝对的。在某些年份、月份和季节，内涝和极端强降水频数变化趋势一致；但是在有些年份、月份和季节，二者又存在着差异性。
5 结语
本文在对武汉市近51a 来日降水量分析的基础上得出如下结论：
(1)对1961-2011年逐年日降水量数据进行98%百分位方法处理，得出武汉市极端强降水的阈值为68mm.
(2)汉市极端强降水事件年际波动较大，总的变化趋势不明显，但是仍然能够看出，80年代之后，极端强降水事件频数较之前略有增大。
(3)21世纪以来，极端强降水事件秋冬季节很少发生，主要集中在春夏季节。
(4)21世纪以来，武汉市暴雨内涝多发生在4-9月，其中春夏季节居多。
(5)21世纪以来，暴雨内涝的频数年际变化趋势不明显，但是仍然呈微弱的上升趋势。其中2级、3级和4级内涝共占内涝总数的59%。
(6)内涝和极端强降水之间存在一定的正相关性，但并不是绝对的。