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郑州降雨为何会这么大?水为什么短时间内排不出去?

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7月22日晚间,一场大雨在暂时浇灭酷暑热浪的同时,也给城区带来了新的困扰。根据当地气象部门的数据,7月22日16时到23日3时,城区最大降水为151.5毫米,最大小时雨强76.4毫米。一些网友发布了视频,这场大雨之后,城区内多处出现积水问题,有的区域的积水甚至淹没了汽车的引擎盖。



虽然郑州暴雨橙色预警信号于7月23日0时40分解除,但是一遇到大雨城区就有被淹的区域,仍然让当地群众感到困惑,前些年郑州大水灾的状况现在很多人仍历历在目,为何降下暴雨后,郑州城区内的积水短时间内很难排出去呢?

此次郑州大暴雨的成因

此次郑州的降雨,主要是受西太平洋副热带高压和低涡东移共同影响所致。副热带高压边缘的强盛西南暖湿气流北上,与北方南下的冷空气在黄淮地区交汇,形成了强烈的降水条件。

副热带高压边缘的西南暖湿气流,为郑州地区带来了充足的水汽,这是形成大暴雨的重要条件之一。当暖湿气流与冷空气相遇时,水汽凝结并释放潜热,促进了降水的形成和增强。郑州降雨为何会这么大?水为什么短时间内排不出去?



与此同时,这一段时间,在我国的南部和东南部海域,相继有“派比安”和“格美”两个台风影响近海区域,它们会配合副热带高压向北输送季风水汽。伴随着台风强大的输送水汽和影响大气环流能力,不少水汽也会从海上带到内陆,继而影响我国的中原区域。



此外,郑州城区由于人类活动密集,地表温度较高,形成了城市热岛效应。这种效应可能会改变局地环流,影响降水的分布和强度。再加上郑州周边存在一定的山地地貌,虽然城区地势相对平坦,但边缘区域的地形,在一定程度上影响气流的运行和抬升,从而增强降水。

郑州城区的主要泄洪通道

郑州城区拥有多条大型的河流,包括黄河、贾鲁河、七里河、潮河、小清河、金水河、熊儿河和东风渠等,其中贾鲁河沿途接纳了七里河、潮河、小清河、金水河、熊儿河和东风渠等多条河流的河水,是郑州城区内非常重要的一条河流。



虽然黄河从郑州北部流过,但是由于黄河的底部在这里的平均海拔已经超过了郑州城区,因此城区的汇水区域大部分都不会流入黄河,而是通过以贾鲁河为主的通道向东南方向汇入淮河,也就是通过淮河来泄洪。

郑州城区部分区域的水流,也会直接通过排水管道或自然形成的沟渠排入贾鲁河或其支流。另外,郑州市中心城区设有多个蓄滞洪区,如中原-惠济蓄滞洪区、金水蓄滞洪区、管城蓄滞洪区、二七蓄滞洪区等。这些蓄滞洪区在暴雨时起到临时储存雨水的作用,当水位超过警戒线时,会通过排水设施将多余的水量排入贾鲁河等江河。



这次大暴雨郑州城区的水为何短时间内排不出去?

郑州城区在这次大暴雨中水短时间内难以排出,笔者认为主要是由于多种因素综合作用的结果。

从降雨强度与持续时间看,此次暴雨过程中,最大小时雨强达到了76.4毫米,这意味着在短时间内有大量的雨水降落到地面,超过了排水系统的承载能力。而且持续时间长,从2024年7月22日16时至23日3时,郑州城区持续受到强降水的影响,累计降水量大,特别是局部地区降水量更是达到了151.5毫米,这进一步加剧了排水系统的压力。



从地形与地貌因素看,郑州城区部分区域地势低洼,且由于城市化进程加快,地表硬化面积增加,雨水下渗能力减弱,导致积水难以迅速排出。郑州独特的“喇叭状”地形,西高东低的地势,使得暴雨时雨水迅速向低洼区域汇流,加剧了这些区域的积水问题。



而且,郑州地处平原地区,自然排水坡度相对较小,这不利于雨水的快速排走。在城市化进程中,地表硬化面积增加,进一步降低了雨水的下渗能力,使得积水问题更加突出。

从泄洪通道看,本轮郑州及其周边区域的强降雨,导致部分河流如淮河以及贾鲁河等支流水位的上涨,而且地表汇水径流在强降雨的影响下,进而可能影响整个流域的排水情况,导致地表径流的出水量短时间内远小于降水的积水量。



从排水系统能力看,郑州部分老城区的排水系统仍然存在相对老旧的问题,设计标准可能已无法满足当前极端天气条件下的排水需求。排水管道口径过小、排水方式落后等问题,也在一定程度上限制了排水系统的效率。



因此,郑州城区在这次大暴雨中水短时间内排不出去的原因,主要是降雨强度大且持续时间长、地形与地貌因素导致的排水困难以及排水系统能力不足等多个方面。为了提升城市的防洪排涝能力,建议还得继续采取综合措施,着重加强排水系统的改造升级、提高应急响应速度、加强城市规划与建设管理等方面的工作。

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