毛其峰
摘 要：2013年国庆节期间，浙江省余姚市遭受了“菲特”台风带来的特大暴雨袭击，导致70%以上城区受淹，主城区城市交通瘫痪，全市21个乡镇、街道均受灾，城区大部分住宅小区底层住户屋内进水。本文通过利用余姚已有地理信息数据，构建城区水淹分析模型，分析姚江水位与城市内涝之间关系，助力灾情评估，并对今后当地城市道路交通设计提出了警示。
关键词：余姚水灾；不规则三角网（TIN）；栅格数据分级符号化；水灾评估
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0244-02
2013年国庆节期间，余姚市遭受了“菲特”台风带来持续集中的强降雨，全市过程雨量达561毫米，最大张公岭站（梨洲街道境内）819毫米，创新中国成立以来最高记录，超过百年一遇。强降雨导致河网水库水位猛涨，姚江余姚站水位最高时达5.33米（吴淞高程，下同），超过警戒水位1.56米，为新中国成立以来之最（载《宁波市安全生产网》，2013年10月16日）。受“菲特”台风影响，我市70%以上城区受淹，主城区城市交通瘫痪。全市21个乡镇、街道均受灾，城区大部分住宅小区底层住户屋内进水，主城区全线停水、停电，商贸业损失严重，所造成的直接经济损失达206亿元（载《浙江在线》，2013年10月9日）。
1 救灾情况与水灾成因分析
2013年10月10日（以下日期前若无具体公元年份的，均指2013年）开始，天气放晴。来自全国各地的解放军官兵、各专业救援队伍、各救灾志愿者等同受灾的群众一起加大救灾力度，既救人，又发放救灾物资，更是做好城区内积水的疏导，当姚江水位继续降到4.70米以下时，城区主要道路的积水基本退去（载《余姚新闻网》，2013年10月10日）。
10月11日下午2点半左右，姚江水位下降到4.78米，市排水公司及时组织大型泵车进行积水强排，城区有积水的地方，平均的积水是在30-50厘米之间（载《中国广播网》，2013年10月11日）。
至10月17日下午，我市中心城区除了还剩2个小区的地下室尚未排干外，151个受淹小区的积水已完全消除，至此，余姚水灾影响算基本结束。
“菲特”为何让余姚如此受伤？一方面是该台风登陆时恰逢农历九月初大潮，我省沿海高潮位全面超警戒潮位，内陆洪水很难排到海里去；另一方面，余姚城区地处四明山北侧的低洼区，余姚城区本身已下了500多毫米的雨，而同样下在四明山上的雨水又沿条条山溪源源不断地流向低处的余姚城区，而这么多水靠“东泄”又排涝不畅，致使余姚城区最终水漫金山、积涝严重；还有一个方面，随着杭甬运河的建成，河道普遍进行了裁弯取直、拓宽，使上游洪涝来水更加快捷，加之近年来上虞区城（镇）化进程的加快推进，致使上虞客水来量增加，更加重了我市的洪涝灾害。
建设中的姚江干流防洪整治工程，其防洪标准为50年一遇，排涝标准为20年一遇，但无法挡住百年一遇的大洪水。根据《余姚市城市总体规划2001—2020》，姚江20年一遇的水位限高是3.03米，50年一遇的水位限高是3.38米。
2 构建城区水淹分析模型、助力灾情评估
水灾消除之后，余姚市规划测绘设计院受余姚市规划局委托，制作了余姚市主城区受“菲特”台风强降水影响的水淹分析模型，重现了城区洪水围城的情况。
余姚城区水淹分析模型基于基础地理信息数据制作。本模型主要用到了GIS数据库地貌层中的高程点数据，利用余姚城区约150平方公里范围内的29万个高程点数据，生成数字地面模型，该模型数据导入到ArcMAP中，利用ArcGIS的栅格数据分级符号化功能，完成了本次水淹分析模型的搭建。
2.1 水淹分析模型中各高程值的由来
根据上述资料，能够得知本次余姚城区段姚江的最高水位是5.33米（85高程为3.46米）；姚江干流50年一遇的姚江水位是5.25米（85高程为3.38米）、20年一遇的姚江水位是4.90米（85高程为3.03米）；城區主要道路基本无积水的姚江水位是4.70米（85高程为2.83米）；城区大部分无积水的姚江水位是4.28米（85高程为2.41米）；姚江的警戒水位是3.77米（85高程为1.92米）；姚江的正常水位是3.17米（85高程为1.3米）；姚江的抗旱水位是2.60米（85高程为0.73米）。
因此，本次水淹模型中各水位分档为：0米～0.73米（抗旱水位）、0.73米～1.3米（正常水位）、1.3米～1.92米（警戒水位）、1.92米～2.41米（城区大部分无积水的水位）、2.41米～2.83米（城区主要道路基本无积水的水位）、2.83米～3.03米（20年一遇洪水水位）、3.03米～3.38米（50年一遇洪水水位）、3.38米～3.46米（“菲特”台风洪水水位）、3.46米～3.50米（不受“菲特”台风洪水影响的陆地始高程）。
2.2 水淹分析模型的搭建
在ArcGIS中，通过对栅格数据的分级符号化，设置正常水位、警戒水位、城区大部分无积水、城区主要道路无积水、20年一遇洪水位、50年一遇洪水位等颜色变化显示，我们模拟实现了不同等级水位对姚城的影响，分析姚江水位与城市内涝之间关系，助力灾情评估，为今后的城市防洪排涝标准修订提供参考。具体见图1。
2.3 水淹分析
通过图1，我们可以直观地看出本次“菲特”台风所造成的洪水带给余姚的“灭顶之灾”：除了城区内的山体和有限几个地块外，其它地方都被蓝色的水覆盖，咋一看还以为是有露着小岛的海湾。
由于萧甬铁路贯穿余姚城区，因此南北方向的公路，除梁周线上跨铁路外，其余均是公铁立交，公路从底下穿铁路而过。这样的设计就造成了潜在的隐患：一旦遭受洪涝灾害，这些立交桥都有可能被淹没，从而导致道路中断。此次洪水期间，余姚的铁路立交桥均被淹没，经余姚城区的南北通道仅梁周线可全线贯通。根据图2，我们可以直观地看出，图中圈的地方，都是铁路立交桥，都成了深蓝色的水下道路。
3 模型存在的问题
（1）高程点密度不够，导致数字地面模型局地失真，实际的路变成了河、广场也不够平整，坑坑洼洼，这都导致了模型不精准，影响了定性分析。
（2）ArcGIS栅格数据的分级符号化，只是通过颜色渲染方式模拟实现水淹情形，离真正的水淹分析模型还是很远。
4 该模型对余姚水灾分析的意义
通过搭建这个水淹模型，我们可以直观地模拟出洪水侵城的景象，能够为领导决策提供技术支持；通过观察模型中各地水淹的情况，可以分析出当前城市规划审批中对项目周边高程的规定不够高，同时也为今后城市道路交通设计提出警示：现有的铁路立交桥方式不适合城市抗洪要求，如果能够通过本次水灾吸取一些经验教训，在将来的设计中也考虑上跨的方式，能够增加城市南北方向的通道。
参考文献：
[1]李志林，朱庆.数字高程模型（第二版）[M].武汉：武汉大学出版社，2003：59-89.
[2]杨慧.空间分析与建模[M].北京：清华大学出版社，2013：163-173.
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