引言
浙江位于中国东南沿海,地处亚热带季风气候区,受东亚季风系统、地形地貌及海洋环境的综合影响,降雨呈现出显著的季节性、区域性和极端性特征。近年来,随着全球气候变化加剧,浙江地区的降雨模式发生了深刻变化,极端降雨事件频发,对农业生产、城市运行和人民生命财产安全带来了严峻挑战。本文将系统分析浙江地区降雨的主要类型及其特征,深入探讨其对农业和城市排水系统的具体影响,并提出针对性的应对策略,以期为区域防灾减灾和可持续发展提供科学参考。
一、浙江地区降雨类型及特征分析
浙江的降雨主要受梅雨锋、台风、东风波及局地对流系统等多种天气系统影响,形成了独特的降雨格局。根据成因和时间分布,可将浙江降雨划分为以下几种主要类型:
1. 梅雨(梅雨锋暴雨)
梅雨是浙江最重要的降雨类型之一,通常发生在每年6月中旬至7月上旬。其形成机制是西太平洋副热带高压脊线北抬,与北方冷空气在长江中下游至浙江一带交汇,形成稳定的准静止锋,导致长时间的连续性降雨。浙江的梅雨具有以下特征:
- 持续时间长:一般持续20-30天,个别年份可达40天以上。
- 雨量集中:梅雨期降雨量可占全年总雨量的20%-30%,部分地区甚至超过40%。
- 强度多变:既有绵绵细雨,也有伴随强对流的暴雨,易引发洪涝和地质灾害。
- 年际变化大:梅雨的开始、结束时间及雨量年际波动显著,存在“丰梅”“枯梅”和“空梅”等异常年份。
2. 台风暴雨
台风是影响浙江最严重的灾害性天气系统,主要集中在7-9月。浙江是全国受台风影响最严重的省份之一,平均每年有2-3个台风直接登陆或严重影响。台风暴雨的特征包括:
- 强度大、范围广:台风中心附近最大日降雨量可达200-500毫米,甚至超过800毫米(如2013年“菲特”台风)。
- 突发性强:台风移动速度快,从进入浙江警戒线到登陆通常只有2-3天,预报和防御时间窗口短。
- 叠加效应显著:台风常与天文大潮、暴雨、洪水“三碰头”,引发风暴潮、山洪、滑坡等复合灾害。
- 区域差异明显:浙南、浙东沿海是台风登陆的主要区域,但台风暴雨可影响全省,甚至深入内陆。
3. 夏季局地强对流降雨
夏季(6-8月),由于副热带高压控制,浙江常出现午后至夜间的局地强对流天气,如雷暴、短时强降水、雷雨大风甚至冰雹。这类降雨的特征是:
- 突发性强:生命史短(几小时至半天),预报难度大。
- 局地性显著:降雨范围小,但强度大,小时雨强可达50-100毫米以上。
- 时空分布不均:山区、丘陵地带更易触发强对流,城市热岛效应也会增强局地对流。
4. 春秋季连绵降雨
春季(3-5月)和秋季(10-11月),浙江常受华南静止锋或东风波影响,出现持续时间较长的连绵降雨。这类降雨强度不大,但持续时间长,易导致农田渍害和城市内涝。
5. 冬季降雨(冬季风降雨)
冬季(12-2月)浙江降雨主要受北方冷空气南下与暖湿气流交汇影响,以阴雨天气为主,雨量相对较小,但阴冷潮湿,对农业和城市运行也有一定影响。
6. 气候变化背景下的新特征
近年来,受全球变暖影响,浙江降雨呈现出新的变化趋势:
- 极端降雨增多:小时雨强、日降雨量破纪录事件频发,如2021年“烟花”台风在浙江多地创下单日降雨量历史极值。
- 降雨时空分布更不均:梅雨期降雨集中度提高,部分地区出现“汛期反枯”现象;台风路径北移,影响范围扩大。
- 短时强降雨频发:城市及周边地区短时强降雨事件增加,对城市排水系统构成巨大压力。
二、降雨对浙江农业的影响
浙江是农业大省,茶叶、水稻、蔬菜、水果、水产养殖等产业发达。不同类型的降雨对农业生产的影响各异,既有有利的一面,也存在显著的负面影响。
1. 有利影响
- 提供充足水源:浙江属雨养农业区,降雨是农业灌溉的主要水源,充沛的降雨保障了作物生长。
- 改善土壤墒情:适量的降雨有利于土壤水分补充,促进作物发芽和生长。
- 调节气候:降雨能降低气温,增加空气湿度,为部分喜湿作物(如茶叶、水稻)提供适宜生长环境。
2. 不利影响
(1)梅雨期的湿害与病虫害
- 农田渍害:梅雨期持续降雨导致土壤过湿,根系缺氧,作物生长受阻,甚至烂根死亡。例如,茶叶在梅雨期易发生“湿害”,导致叶片发黄、产量下降;水稻移栽后若遇连绵阴雨,分蘖减少。
- 病虫害爆发:高温高湿环境易诱发水稻纹枯病、稻瘟病、茶叶炭疽病、蔬菜霜霉病等病害,以及稻飞虱、蚜虫等虫害爆发,增加农药使用量和成本。
- 光照不足:梅雨期日照时数少,光合作用减弱,影响作物产量和品质,如葡萄、西瓜等水果糖分积累不足。
(2)台风暴雨的毁灭性打击
- 作物倒伏与淹水:台风带来的强风暴雨导致水稻、玉米、蔬菜等高秆作物大面积倒伏、淹水,甚至绝收。例如,2019年“利奇马”台风导致浙江台州、温州等地水稻受灾面积达数十万亩。
- 设施农业损毁:大棚、温室等农业设施在台风强风下易倒塌、损毁,造成直接经济损失。2021年“烟花”台风导致杭州、绍兴等地大量蔬菜大棚被淹、倒塌。
- 土壤流失与盐碱化:暴雨冲刷导致山区、丘陵地带土壤流失,平原地区排水不畅引发土壤盐碱化,影响后续作物种植。
- 水产养殖损失:台风导致养殖池塘漫堤、逃鱼,海水倒灌导致淡水养殖水体盐度升高,造成大量死亡。例如,2013年“菲特”台风导致宁波、舟山等地水产养殖损失惨重。
(3)夏季局地强对流的危害
- 机械损伤:短时强降雨伴随雷雨大风、冰雹,可直接砸伤、折断作物枝叶、果实,导致减产甚至绝收。
- 局部淹水:山区、低洼地带的农田在短时强降雨下易瞬间淹水,作物被浸泡时间短但损失大。
(4)春秋季连绵降雨的渍害
- 影响播种与收获:春季连绵降雨影响早稻播种、育秧和油菜开花结荚;秋季连绵降雨影响晚稻抽穗扬花和收获,导致籽粒发芽、霉变。
- 土壤板结:长期降雨导致土壤板结,通气性差,影响根系发育。
(5)冬季降雨的低温寡照
- 生长缓慢:冬季阴雨伴随低温,作物生长缓慢,甚至停滞,影响越冬作物(如小麦、油菜)的产量。
3. 典型案例分析
案例1:2013年“菲特”台风对浙江农业的影响 “菲特”台风于10月7日在福建福鼎登陆,但其外围环流与冷空气结合,给浙江带来历史罕见的秋季暴雨。宁波、绍兴、杭州等地降雨量普遍超过200毫米,局部超过500毫米。农业损失主要集中在:
- 水稻:晚稻正值抽穗扬花期,淹水导致结实率下降,宁波余姚等地晚稻减产30%-50%。
- 蔬菜:大棚蔬菜被淹,露地蔬菜绝收,导致宁波市区蔬菜价格短期暴涨。 -水产养殖:池塘漫堤,逃鱼严重,海水倒灌导致淡水养殖水体盐度超标,大量死亡。 全省农业直接经济损失超过100亿元。
案例2:2021年“烟花”台风对杭州农业的影响 “烟花”台风7月25-26日影响杭州,淳安、建德等地单日降雨量突破历史极值(淳安王阜乡日降雨量达580毫米)。农业损失包括:
- 茶叶:正值夏茶采摘期,暴雨导致无法采摘,且茶园被冲毁,部分绝收。
- 山核桃:临安山核桃产区正值果实膨大期,暴雨导致落果严重,产量下降20%以上。
- 水稻:部分低洼稻田被淹超过48小时,导致绝收。
- 设施农业:大量蔬菜大棚被淹、倒塌。
3. 降雨对浙江城市排水系统的影响
浙江城市化进程快,杭州、宁波、温州等城市人口密集,经济发达。降雨尤其是极端降雨对城市排水系统构成了巨大挑战。
1. 城市排水系统概述
浙江城市排水系统主要由雨水管网、泵站、河道水系及近年来建设的海绵城市设施组成。设计标准一般为1-3年一遇,部分重要区域为5-10年一遇。但面对近年来的极端降雨,现有系统普遍面临“设计标准偏低、管网老化、河道行洪能力不足”等问题。
2. 具体影响分析
(1)雨水管网超负荷
- 管径不足:现有管网设计标准偏低,无法应对短时强降雨(如小时雨强>50毫米)。暴雨时,管网瞬时流量超过设计流量,导致排水不及,引发道路积水。
- 管网淤堵:部分老城区管网老化、破损,加上建筑垃圾、泥沙、落叶等杂物进入,导致排水不畅。例如,杭州老城区部分管网排水能力仅为设计值的60%-70%。
- 雨污合流问题:部分地区雨污合流,暴雨时污水管压力大,易发生污水倒灌、溢流,污染水体。
(2)河道行洪能力不足
河道淤积:城市河道长期缺乏清淤,河床抬高,行洪能力下降。例如,杭州西湖周边河道、宁波内河等普遍淤积严重。
侵占河道:城市建设侵占河道蓝线,导致河道变窄、弯曲,行洪断面缩小。例如,温州、台州等地部分河道被占用为道路或建筑用地。
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4. 应对策略与建议
4.1 农业应对策略
4.1.1 工程措施
- 加强农田水利基础设施建设:
- 建设高标准农田:完善田间灌排系统,实现“旱能灌、涝能排”。例如,推广“U型渠”等节水灌溉设施,提高排水效率。
- 整治河道沟渠:定期清淤疏浚,确保排水畅通。例如,浙江每年冬季开展“冬修水利”行动,清理河道、沟渠。
- 建设排涝泵站:在易涝农田区域建设固定或移动排涝泵站,提高排涝能力。例如,嘉兴、湖州等地在低洼圩区建设排涝泵站,有效应对梅雨和台风暴雨。
4.1.2 农艺措施
- 调整种植结构:
- 推广耐涝作物品种:如选用耐涝水稻品种(如“甬优”系列),减少淹水损失。
- 调整播种期:避开梅雨高峰期和台风多发期。例如,将早稻收获期提前,避免“双抢”期间遇台风;将秋季蔬菜播种期推迟,避开台风影响。
- 发展设施农业:推广高标准大棚、智能温室,配备防雨、防风、排涝设施,提高抗灾能力。
- 加强田间管理:
- 开沟排水:降雨前及时开沟排水,降低地下水位;降雨后及时清沟理墒,排除田间积水。
- 合理施肥:增施有机肥和磷钾肥,提高作物抗逆性;避免雨天施肥,减少养分流失。
- 病虫害综合防治:加强监测预警,推广生物防治和物理防治,减少化学农药使用;雨后及时喷药预防病害。
4.1.3 管理措施
- 加强监测预警:
- 建立农业气象监测网络:在农田、茶园、果园等布设土壤湿度、雨量、气温等监测设备,实时获取数据。
- 与气象部门联动:及时发布农业气象灾害预警信息,指导农民提前防范。例如,浙江农业农村厅与气象局联合发布“农业气象灾害风险预警”,通过短信、APP推送至农户。
- 推广农业保险:
- 扩大保险覆盖面:推广水稻、蔬菜、水果、水产养殖等政策性农业保险,提高保障水平。
- 创新保险产品:开发指数保险(如降雨指数保险),根据降雨量等气象指标快速理赔,减少定损争议。例如,浙江已在部分县试点水稻降雨指数保险。
- 建立应急响应机制:
- 制定应急预案:明确不同降雨类型下的应急措施、物资储备和人员调配。
- 组建应急队伍:在台风、梅雨前,组织农技人员深入一线指导防灾减灾;灾后及时组织恢复生产,提供种子、种苗、化肥等物资支持。
4.2 城市排水系统应对策略
4.2.1 工程措施
- 提升排水管网标准:
- 改造老旧管网:对设计标准低、破损严重的管网进行改造,提高排水能力。例如,杭州将老城区管网设计标准从1年一遇提升至3-5年一遇。
- 建设大口径主干管:在城市新区建设大口径雨水主干管,提高转输能力;老城区结合道路改造,逐步完善管网系统。
- 实施雨污分流:推进雨污分流改造,减少污水管压力,提高雨水管网排水效率。浙江已将雨污分流作为“五水共治”的重点内容,全省已改造雨污合流管超过1万公里。
- 提升河道行洪能力:
- 河道清淤疏浚:定期开展河道清淤,降低河床,扩大行洪断面。例如,宁波每年投入数亿元用于河道清淤。
- 整治河道岸线:拆除违法建筑,恢复河道蓝线,拓宽行洪通道;建设生态护岸,提高河道抗冲刷能力。
- 建设蓄滞洪区:在城市周边建设蓄滞洪区(如湖泊、湿地、公园绿地),暴雨时蓄滞洪水,减轻下游压力。例如,杭州建设西溪湿地、湘湖等作为蓄滞洪区。
- 建设海绵城市:
- 推广低影响开发(LID)设施:在建筑小区、道路、公园等建设雨水花园、透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地等,实现雨水的“渗、滞、蓄、净、用、排”。例如,杭州钱江新城、宁波东部新城等新区建设中,海绵城市设施覆盖率已达30%以上。
- 改造老旧小区:结合老旧小区改造,增加透水地面、雨水花园等设施,解决老旧小区内涝问题。
- 建设地下调蓄设施:
- 地下蓄水池:在广场、公园、学校等地下建设大型蓄水池,暴雨时蓄存雨水,雨后排放或利用。例如,杭州西湖文化广场地下蓄水池可蓄存雨水5000立方米。
- 隧道调蓄:利用城市隧道空间调蓄雨水,如宁波东部新城隧道调蓄工程。
- 提升泵站排涝能力:
- 新建、扩建泵站:在易涝区域新建或扩建排涝泵站,提高强排能力。例如,杭州三堡排涝泵站设计排涝流量达200立方米/秒,可有效缓解主城区内涝。
- 配备应急移动泵车:储备大功率移动泵车,用于应急排涝。
4.2.2 管理措施
- 加强排水设施运维管理:
- 定期清淤检测:利用CCTV管道机器人、声呐检测等技术,定期对管网进行检测和清淤,确保排水畅通。
- 建立运维台账:对管网、泵站、河道等设施建立数字化档案,实现全生命周期管理。
- 推广智慧排水:利用物联网、大数据、GIS等技术,建设智慧排水管理平台,实时监测管网水位、流量、河道水位等数据,实现远程监控和调度。例如,杭州“城市大脑”已接入排水监测数据,可实时查看积水点情况。
- 完善监测预警系统:
- 建设气象-水文-排水耦合模型:利用模型预测不同降雨情景下的积水点、积水深度和退水时间,提前预警。
- 布设积水监测设备:在立交桥、下穿隧道、低洼路段等易涝点布设积水监测设备,实时监测积水深度,联动交通、公安等部门采取封路、疏导等措施。
- 加强部门联动:建立气象、水利、城管、交通、公安等多部门联动机制,实现信息共享和协同应对。例如,浙江已建立“防汛防台”指挥平台,整合各部门数据。
- 优化应急预案:
- 分级响应:根据降雨量、积水深度等指标,制定分级应急响应预案,明确各部门职责和行动措施。
- 物资储备:在易涝区域预置沙袋、挡水板、移动泵车等应急物资,确保快速响应。
- 公众参与:通过短信、APP、社交媒体等渠道,及时向公众发布积水信息和出行提示,引导公众避开积水路段。
- 加强规划与源头管控:
- 严格规划审批:城市建设规划必须包含排水专项规划,明确排水标准和海绵城市要求,未达标不予审批。
- 控制开发强度:在城市建设中,严格控制不透水地面覆盖率,提高绿地率,减少雨水径流。
- 加强执法监管:严厉打击侵占河道、破坏排水设施等违法行为,确保排水设施安全运行。
5. 结论
浙江地区的降雨类型多样,梅雨、台风暴雨、局地强对流等各具特征,且在全球气候变化背景下,极端降雨事件呈增多增强趋势。这些降雨对浙江的农业生产和城市排水系统带来了深刻影响:农业方面,易导致渍害、病虫害、作物倒伏、设施损毁和水产养殖损失;城市方面,易引发内涝、交通瘫痪、环境污染等问题。
面对这些挑战,必须采取综合性的应对策略。在农业领域,应通过加强农田水利建设、调整种植结构、加强田间管理和完善监测预警与保险体系,提高农业的抗灾能力。在城市排水系统方面,应通过提升管网和河道标准、建设海绵城市、加强运维管理和优化应急响应,构建韧性城市排水体系。
未来,随着气候变化的持续影响,浙江的降雨不确定性将进一步增加。因此,需要持续加强科学研究,完善监测预警体系,推动技术创新,强化部门协同和公众参与,不断提升防灾减灾能力,保障浙江经济社会的可持续发展和人民生命财产安全。
