2025年大學(xué)《應(yīng)用氣象學(xué)》專業(yè)題庫——暴雨洪澇對城市交通的影響分析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填入括號內(nèi)）1.以下哪種氣象條件最有利于產(chǎn)生持續(xù)性強(qiáng)降雨，從而引發(fā)城市內(nèi)澇？（）A.地面熱力鋒面過境B.快速發(fā)展的熱帶氣旋C.副熱帶高壓邊緣的緩慢上升氣流D.冷鋒快速掃過冷氣團(tuán)深厚的區(qū)域2.城市道路網(wǎng)中，以下哪種道路類型在暴雨洪澇中通常最先被積水淹沒？（）A.高架快速路B.地下人行通道連接的地面道路C.市區(qū)支路D.橋梁路面3.暴雨洪澇導(dǎo)致城市交通信號燈損壞或失靈，這主要體現(xiàn)了其對交通系統(tǒng)哪個方面的影響？（）A.交通設(shè)施物理損毀B.交通信息傳遞中斷C.交通流組織混亂D.乘客出行體驗(yàn)下降4.在評估暴雨強(qiáng)度對城市交通影響時，通常更為關(guān)鍵的是降雨的（）A.累計總量B.降雨歷時C.空間分布均勻性D.平均降雨強(qiáng)度5.城市地鐵系統(tǒng)在暴雨洪澇中最主要的脆弱環(huán)節(jié)是？（）A.車站站臺高度B.列車編組數(shù)量C.變電站供電穩(wěn)定性D.自動售票機(jī)功能6.以下哪項(xiàng)措施主要針對城市交通系統(tǒng)自身的防洪能力提升？（）A.增加交通樞紐的備用通道B.提升城市排水管道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)C.推廣新能源汽車減少尾氣排放D.建立暴雨預(yù)警下的交通管制中心7.暴雨導(dǎo)致機(jī)場跑道積水，主要影響航空運(yùn)輸?shù)哪膫€環(huán)節(jié)？（）A.旅客登機(jī)流程B.飛機(jī)地面滑行安全C.機(jī)場安檢效率D.飛行計劃制定8.水文水力模型在城市洪澇與交通影響分析中的主要作用是？（）A.預(yù)測城市交通流量變化趨勢B.模擬洪水在城區(qū)的演進(jìn)過程及積水范圍C.評估不同交通政策的效果D.計算城市交通系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損失9.暴雨期間，城市橋梁下穿區(qū)域積水嚴(yán)重，這反映了該區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)的哪種特性？（）A.高連通性B.高等級性C.路徑單一性D.地形高差大10.基于氣象預(yù)報進(jìn)行城市交通洪澇影響預(yù)測，其關(guān)鍵輸入信息通常是？（）A.歷史交通擁堵數(shù)據(jù)B.實(shí)時視頻監(jiān)控畫面C.高分辨率降雨預(yù)報產(chǎn)品D.公眾出行投訴信息二、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述城市內(nèi)澇形成的必要?dú)庀髼l件和非氣象條件。2.分析暴雨積水對城市道路通行能力的主要影響機(jī)制。3.比較地鐵系統(tǒng)與地面公交線路在應(yīng)對暴雨洪澇時的脆弱性差異。4.簡述交通設(shè)施（如橋梁、隧道）在洪澇災(zāi)害中可能遭受的直接破壞類型。5.解釋什么是“管涌”，并說明其對城市地下交通設(shè)施構(gòu)成的威脅。6.提出三種利用氣象信息改進(jìn)城市交通洪澇應(yīng)急響應(yīng)的策略。三、論述題（每題10分，共40分）1.結(jié)合水力學(xué)原理，論述城市排水系統(tǒng)容量不足是如何導(dǎo)致道路快速積水的。2.選擇一個具體的城市交通樞紐（如大型火車站、機(jī)場、交通樞紐站），設(shè)想一次典型的強(qiáng)降雨過程，詳細(xì)分析其可能面臨的交通洪澇風(fēng)險及其影響。3.探討在城市交通規(guī)劃中應(yīng)如何融入“海綿城市”理念，以增強(qiáng)交通系統(tǒng)的抗洪能力。4.分析社交媒體和移動應(yīng)用在城市暴雨洪澇期間獲取交通信息、發(fā)布預(yù)警以及協(xié)調(diào)應(yīng)急響應(yīng)中的作用與局限性。試卷答案1.C2.B3.B4.B5.A6.B7.B8.B9.C10.C一、選擇題解析1.C：副熱帶高壓邊緣的緩慢上升氣流容易維持長時間、大范圍的降水，是城市內(nèi)澇的主要?dú)庀蟪梢蛑?。A選項(xiàng)地面熱力鋒面可能導(dǎo)致短時強(qiáng)降水，但持續(xù)性不如C。B選項(xiàng)熱帶氣旋帶來強(qiáng)風(fēng)和暴雨，但更典型的是臺風(fēng)過境期間的強(qiáng)降水。D選項(xiàng)冷鋒過境通常伴隨強(qiáng)對流天氣，但過程相對短暫。2.B：地下人行通道連接的地面道路，其標(biāo)高通常較低，且地下通道的出入口是積水倒灌的主要路徑，因此在暴雨初期或排水不暢時，最容易率先積水。3.B：交通信號燈損壞或失靈，直接導(dǎo)致交通控制信息無法正常傳達(dá)，使得交通流失去有序引導(dǎo)，車輛行駛狀態(tài)混亂。A選項(xiàng)物理損毀是結(jié)果，非直接影響機(jī)制。C選項(xiàng)交通流混亂是結(jié)果，而非影響機(jī)制本身。D選項(xiàng)體驗(yàn)下降是間接影響。4.B：評估暴雨對交通的影響，特別是對路網(wǎng)通行能力的影響，關(guān)鍵在于短時間內(nèi)降雨的強(qiáng)度，即單位時間內(nèi)的降雨量。降雨歷時影響總積水量，但短時強(qiáng)降雨更能瞬間導(dǎo)致路面積水，迅速降低通行能力。5.A：地鐵系統(tǒng)運(yùn)行在地下，其出入口、通風(fēng)口、隧道連接通道等低洼處是積水的主要侵入點(diǎn)。一旦這些環(huán)節(jié)被淹，水會涌入車站和隧道，嚴(yán)重影響甚至中斷運(yùn)營。B選項(xiàng)站臺高度影響淹沒程度，但不是最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。C選項(xiàng)和D選項(xiàng)雖然也可能受影響，但主要威脅來自水進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部。6.B：提升排水管道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，如增大管徑、增加排水泵功率、優(yōu)化管網(wǎng)布局等，是直接增強(qiáng)城市排水能力，加速雨水排走，從而減少路面積水的工程措施。A選項(xiàng)是應(yīng)急疏散措施。C選項(xiàng)是環(huán)保措施。D選項(xiàng)是應(yīng)急指揮措施。7.B：跑道是飛機(jī)起降的關(guān)鍵區(qū)域，積水會嚴(yán)重影響飛機(jī)的加速和剎車性能，增加滑行距離和時間，甚至導(dǎo)致起降困難，直接威脅飛行安全。8.B：水文水力模型利用氣象數(shù)據(jù)（如降雨量）模擬地表水和地下水的流動、積滯過程，能夠預(yù)測洪水在空間上的分布和演進(jìn)，為分析洪水淹沒范圍及對包括交通設(shè)施在內(nèi)的各類設(shè)施的影響提供基礎(chǔ)。9.C：橋梁下穿區(qū)域積水嚴(yán)重，說明該區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)依賴特定路徑，一旦該路徑受阻（被淹），其他替代路徑不足或效率低下，導(dǎo)致交通中斷或嚴(yán)重?fù)矶?，體現(xiàn)了路徑單一性帶來的脆弱性。10.C：基于氣象預(yù)報進(jìn)行交通影響預(yù)測，必須依賴詳細(xì)的、高分辨率的降雨預(yù)報數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是模型輸入和情景推演的基礎(chǔ)，能夠指示不同區(qū)域未來降雨量的大小和分布，從而預(yù)測潛在的洪澇風(fēng)險。二、簡答題解析1.必要?dú)庀髼l件：持續(xù)或強(qiáng)度較大的降雨（如短時強(qiáng)降雨），達(dá)到一定的降雨量閾值；特定的地形條件，如低洼地、匯水面積大；不利的氣象條件組合，如暖濕氣流與冷空氣交匯。非氣象條件：城市硬化地面比例高，雨水難以下滲；城市排水系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低、容量不足或維護(hù)不當(dāng)；河道、湖泊等行洪通道阻塞或標(biāo)準(zhǔn)偏低。2.暴雨積水會淹沒道路部分或全部，增加車輛行駛阻力，降低車速；導(dǎo)致輪胎與路面摩擦系數(shù)減小，增加剎車距離，易引發(fā)交通事故；積水可能侵入車廂，影響電器設(shè)備，威脅乘客安全；嚴(yán)重積水可能使車輛熄火拋錨，導(dǎo)致交通完全中斷；積水深度超過車輛底部或排氣管時，會導(dǎo)致車輛無法通行。3.地鐵系統(tǒng)：運(yùn)行在地下，相對封閉，一旦入口或通道被淹，水進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部會導(dǎo)致運(yùn)營中斷，疏散困難，修復(fù)成本高，且對乘客人身安全構(gòu)成直接威脅。地面公交線路：直接暴露在雨水中，車輛易被積水困住，導(dǎo)致停運(yùn)；站點(diǎn)被淹影響乘客上下車；道路積水同樣影響公交車通行，但乘客暴露風(fēng)險相對較低，且疏散相對容易。4.橋梁可能因洪水沖刷導(dǎo)致基礎(chǔ)掏空而垮塌；路面被積水淹沒，車輛通行困難或危險；橋墩、伸縮縫等結(jié)構(gòu)部位被雜物撞擊或淹沒；隧道可能因入口被淹而無法通行；隧道襯砌可能因水壓過大或水流沖刷受損；隧道內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)被淹失效。5.管涌是指在飽和的疏松土體中，水在壓力作用下，從土體內(nèi)部沿細(xì)小孔隙或裂隙向上涌出的現(xiàn)象。它對城市地下交通設(shè)施的威脅在于：可能導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)（如車站、隧道）填充物流失，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)甚至坍塌；破壞地下管線（水、電、氣）的正常運(yùn)行；引起地面沉降或塌陷，危及地面附屬設(shè)施和人員安全。6.利用氣象信息改進(jìn)應(yīng)急響應(yīng)：根據(jù)氣象預(yù)警（如暴雨紅色、橙色預(yù)警）提前發(fā)布交通出行建議和管制措施，引導(dǎo)公眾錯峰出行或選擇替代交通方式；利用高分辨率降雨預(yù)報，對易澇點(diǎn)進(jìn)行針對性預(yù)置搶險物資和人員；基于氣象預(yù)報和排水模型，動態(tài)發(fā)布各區(qū)域交通狀況和積水預(yù)警信息，通過交通誘導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)整信號燈配時或引導(dǎo)車輛繞行；將氣象預(yù)警信息嵌入交通應(yīng)急指揮平臺，為決策提供依據(jù)。三、論述題解析1.城市排水系統(tǒng)通過管道和泵站將雨水排入河流、湖泊等水體。當(dāng)暴雨強(qiáng)度超過排水系統(tǒng)的設(shè)計容量或?qū)嶋H處理能力時，雨水無法被及時排出，開始在路面積水。水力學(xué)上，這涉及到流量、管徑、坡度、流速、流量系數(shù)等參數(shù)。當(dāng)入管流量（暴雨產(chǎn)生的徑流）大于管道的過流能力（即滿流時的流速和流量），或者管道本身充滿度已接近或超過設(shè)計值，即使增加泵站提能，短時間內(nèi)也難以排出過多的水量，導(dǎo)致水在排水系統(tǒng)內(nèi)壅水，最終溢出管道，在重力作用下向地勢低洼處流動和積聚，形成路面積水。管道布局不合理（如死端多、轉(zhuǎn)彎多）也會增加水流阻力，延緩排水過程。2.（假設(shè)城市為某虛構(gòu)或?qū)嶋H典型城市，如上海）設(shè)一次強(qiáng)降雨過程，降雨量大于50mm/h，持續(xù)2小時。對于上海這樣的沿海大城市，其交通樞紐如人民廣場站（大型地鐵換乘站）、上海南站（高鐵站及地鐵樞紐）、虹橋樞紐（包含機(jī)場和高鐵）將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。強(qiáng)降雨導(dǎo)致：地鐵人民廣場站周邊地面道路快速積水，可能淹沒軌行區(qū)邊緣，威脅地下出入口安全；若排水系統(tǒng)壓力過大，可能導(dǎo)致雨水倒灌。上海南站區(qū)域，地面高鐵站房、地鐵站廳和出入口低洼處易積水，影響旅客進(jìn)出站；周邊支路可能形成網(wǎng)格狀積水，阻礙地面交通。虹橋樞紐，尤其是機(jī)場跑道的積水會嚴(yán)重影響飛機(jī)起降，地面交通在進(jìn)出機(jī)場通道、高鐵站與航站樓連接通道處可能因車輛擁堵和部分路段積水而運(yùn)行緩慢甚至中斷。地鐵系統(tǒng)內(nèi)部可能因外部積水倒灌或隧道出入口排澇能力不足而面臨運(yùn)營風(fēng)險。綜合影響是樞紐區(qū)域交通癱瘓，旅客出行受阻，物流運(yùn)輸延誤。3.在城市交通規(guī)劃中融入“海綿城市”理念，意味著在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中考慮雨水滲透、滯留、凈化和緩釋功能。具體措施包括：在道路設(shè)計上，采用透水路面材料，減少地表徑流；在道路兩側(cè)或中央分隔帶設(shè)置植草溝、雨水花園、下沉式綠地等，滯留、凈化雨水；在停車場、公交場站建設(shè)中，推廣使用雨水收集利用系統(tǒng)，將雨水用于綠化澆灌或沖洗；在立交橋、隧道等結(jié)構(gòu)設(shè)計中，考慮設(shè)置調(diào)蓄池或優(yōu)化排水口位置；在交通樞紐規(guī)劃中，預(yù)留雨水收集和排放空間，并與其他城市水系銜接。通過這些措施，可以增強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施自身的“吸水、蓄水、凈水”能力，減輕暴雨對交通系統(tǒng)的沖擊，降低內(nèi)澇風(fēng)險，保障交通設(shè)施的持續(xù)運(yùn)行，提升城市交通系統(tǒng)的韌性。4.作用：社交媒體（如微博、微信朋友圈）和移動應(yīng)用（如高德地圖、百度地圖、滴滴出行APP）在暴雨洪澇期間成為重要的信息獲取和共享渠道。公眾可以通過這些平臺實(shí)時發(fā)布本地積水點(diǎn)、道路封閉、地鐵停運(yùn)等信息，為其他出行者提供寶貴的第一手資料；官方機(jī)構(gòu)也可利用這