楊勝忠,陳少華
(貴州省黔東南自治州氣象局,貴州 凱里 556000)
當(dāng)前,旅游業(yè)已成為最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一。漂流旅游是融探險、體育和旅游于一體的特殊旅游活動。經(jīng)過十幾年的發(fā)展,漂流旅游在全國呈快速發(fā)展勢頭。貴州省漂流旅游資源豐富,目前全省已開發(fā)漂流河流27條,漂流總里程353.3 km,并且隨著漂流項(xiàng)目的盛行,各景區(qū)景點(diǎn)進(jìn)一步開發(fā),為貴州漂流旅游鼓足了勁。黔東南苗族侗族自治州位于貴州省東南部,現(xiàn)在已開發(fā)并初具規(guī)模的有臺江翁密河漂流、施秉杉木河漂流、黃平野洞河漂流、黃平飛云大峽谷漂流等。
臺江翁密河漂流位于臺江縣,漂流河段全長約8 km,行程約3 h,全在深山峽谷中穿行,兩岸原始森林保存完好,具有紅豆杉等名貴植物674種,鴛鴦、獼猴等動物178種。翁密河漂流屬大落差強(qiáng)刺激的雙人自助漂流。漂流其間,一條清澈蜿蜒的河流,向峽谷深處延伸,天高水長,青山環(huán)繞,迎面而來的是一種游客期待的驚險。
漂流旅游是一種戶外的水上運(yùn)動項(xiàng)目,游客完全暴露于自然條件下,對于氣候條件的變化更為敏感,因而天氣狀況對于客流量有著重要的影響。影響漂流旅游的氣象因素主要有降水、溫度、濕度、日照、風(fēng)速等。其中,降水對漂流起著極其重要的作用,降水量的多少直接影響到水位的高低,當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降水時,還會引發(fā)暴雨山洪,危及旅客的生命財(cái)產(chǎn)安全。黔東南州氣象局2011年開始在全州主要防御點(diǎn)建立暴雨山洪水位監(jiān)測站,監(jiān)測氣象要素主要包括降水量、水位和溫度。因此,本文以臺江縣翁密河為例,從降水量方面研究入手,著重分析暴雨山洪與水位之間的關(guān)系,建立山洪水位預(yù)報模型,為漂流旅游防災(zāi)減災(zāi)提供一定的科學(xué)依據(jù)。
黔東南州氣象局2011年開始在全州主要防御點(diǎn)建立暴雨山洪水位監(jiān)測站,并逐漸增加完善。翁密河位于臺江縣境內(nèi),發(fā)源于雷公山山脈,于2010年旅游開發(fā)為漂流景區(qū)。水位監(jiān)測點(diǎn)建在景區(qū)起漂點(diǎn),建站時間為2011年9月。本文采用的資料來源于黔東南州氣象局山洪水位資料及降雨量資料,時間為2011年9月—2012年7月。
收集統(tǒng)計(jì)時段內(nèi)每天的日降水量資料及當(dāng)日最高水位資料,水位漲幅采用日最高水位變化值求得。降水量的多少直接影響地面徑流量,當(dāng)日降水量<10 mm時,對河流的水位貢獻(xiàn)不大,本文主要研究強(qiáng)降水對漂流旅游的影響,選取日降水量>10 mm以上的天氣過程與水位進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng),找出相關(guān)因子,建立預(yù)報方程。
根據(jù)臺江縣翁密河水位監(jiān)測點(diǎn)資料統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)日降水量在0.1~9.9 mm,水位上漲情況不明顯,平均上漲高度接近0.0 m。當(dāng)降水量>10.0 mm時,降水量對水位的影響較大。翁密河流域在資料統(tǒng)計(jì)時段共出現(xiàn)23次日降水量>10.0 mm的天氣過程,其中,中雨13次,大雨7次,暴雨、大暴雨3次。3次暴雨、大暴雨天氣過程為2011年9月30日,2012年5月9日和2012年6月26日。其中,以2012年6月26日這次大暴雨天氣過程水位上漲較為顯著。
圖1 (a)同一時段降水量與水位漲幅比較;(b)水位漲幅與降水量關(guān)系多項(xiàng)式、線性和指數(shù)擬合
通過23次降水量和水位漲幅相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),降水量與水位漲幅之間存在著顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)0.90,水位上漲的幅度是隨著降水量的增加而增加的,當(dāng)降水量達(dá)到40 mm以上時,水位上漲比較顯著,它們的趨勢變化如圖1a所示。圖1b是水位漲幅與降水量關(guān)系多項(xiàng)式、線性和指數(shù)擬合情況。從圖中可以看出,水位漲幅與降水量的關(guān)系對于多項(xiàng)式及指數(shù)擬合都有很好的對應(yīng)關(guān)系。多項(xiàng)式及指數(shù)擬合公式為:y=0.000 2 x2-0.0047 x+0.1666,指數(shù)擬合公式為:y=0.058 7 e0.03x;線性趨勢的擬合公式為:y=0.013 9 x-0.172 4。
通過多項(xiàng)式、指數(shù)及線性對降水量和水位漲幅進(jìn)行擬合,分別得出它們的預(yù)測方程。利用2012年7月實(shí)況資料進(jìn)行檢驗(yàn),得表1。
表1 多項(xiàng)式、指數(shù)及線性方程預(yù)測檢驗(yàn)
從上表中可以看出,線性擬合用于對水位的預(yù)測效果要優(yōu)于其它兩種,特別是在降水量略小的情況下,預(yù)測值比較接近實(shí)測值,當(dāng)降水量明顯增大,達(dá)大暴雨以上量級時,預(yù)測值小于實(shí)測值,預(yù)測略失真。造成這樣的原因可能是資料樣本數(shù)太少,特別是較大降水過程的樣本數(shù)較少。所以,線性預(yù)測方程適用于降水量小于大暴雨以下的量級。對大暴雨以上降水量級的水位預(yù)測應(yīng)該尋找更為科學(xué)的預(yù)測方法。
翁密河起漂點(diǎn)位于南宮鄉(xiāng)交密村,終漂點(diǎn)位于南宮鄉(xiāng)政府,漂流河段全長約8 km。利用臺江縣10 m×10 m高程地理信息資料,通過ArcGIS軟件及AVSWATt2000軟件綜合處理得到如圖2所示。
通過軟件計(jì)算,在翁密河起漂點(diǎn)的流域面積為45 km2。面積較小,在監(jiān)測點(diǎn)上的降水量可以代表整個流域面上的面雨量。當(dāng)出現(xiàn)短時強(qiáng)降水或是暴雨以上的降水量時,水位上漲非常顯著。在下游終漂點(diǎn)處,流域面積為115 km2。在漂流的中途,有兩條小支流匯入。因此,在考慮強(qiáng)降水對漂流的影響時,除了考慮起漂點(diǎn)降水量的影響外,還要考慮漂流中途河段支流水位對漂流的影響。從流域面上來分析,在終漂點(diǎn)處的流域面積要比起漂點(diǎn)大得多,是起漂點(diǎn)的2.6倍。因此,在終漂點(diǎn)上,排除水流流速、河床寬度以及其它因素以外,在一定的降水量條件下,水位上漲幅度可能是起漂點(diǎn)的2.6倍,即起漂點(diǎn)水位上漲0.10 m時,終漂點(diǎn)的水位可能上漲了0.26 m。
圖2 (a)臺江翁密河漂流起漂點(diǎn)流域面;(b)臺江翁密河漂流終漂點(diǎn)流域面
由線性趨勢的擬合公式:y=0.013 9 x-0.172 4以及起漂點(diǎn)和終漂點(diǎn)水位之間的關(guān)系可以得到表2。
表2 翁密河各量級降水量在起漂點(diǎn)和終漂點(diǎn)水位漲幅預(yù)測情況
通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),降水量對山洪水位的影響很大,當(dāng)降水>20 mm時,對漂流就有較大的影響,起漂點(diǎn)水位及終漂點(diǎn)水位不同程度上漲。當(dāng)降水量達(dá)到20 mm時,起漂點(diǎn)水位上漲0.11 m,終漂點(diǎn)水位上漲0.27 m,這對于漂流來說,是極為不安全的。當(dāng)降水量更大時,水位上漲更為明顯,特別是終漂點(diǎn)處。因此,建議降水量>20 mm時,禁止漂流。
①通過對翁密河降水量與水位漲幅關(guān)系分析,降水量與水位漲幅之間存在著顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)0.90,水位上漲的幅度是隨著降水量的增加而增加,降水量越大,水位上漲越明顯。
②水位漲幅與降水量之間的預(yù)測方程為:y=0.013 9 x-0.172 4,線性預(yù)測方程適用于降水量小于大暴雨以下的量級。對大暴雨以上降水量級的水位預(yù)測應(yīng)該尋找更為科學(xué)的預(yù)測方法。
③翁密河起漂點(diǎn)與終漂點(diǎn)之間有支流匯入,且終漂點(diǎn)流域面比起漂點(diǎn)大2.6倍,因此,當(dāng)有一定降水量且水位上漲時,終漂點(diǎn)的水位漲幅要比起漂點(diǎn)大。降水量>20 mm時,不利于漂流。
④黔東南漂流旅游資源豐富,所有漂流點(diǎn)的地形地貌都大致相同,因此,對臺江翁密河降水量和水位關(guān)系的研究,為翁密河漂流以及全州的漂流旅游水位預(yù)測預(yù)警起到一個科學(xué)指導(dǎo)作用。
⑤影響水位的因素有多,包括氣候、地形地貌、植被、河床、落差等。本文只考慮降水因素,對水位的預(yù)測預(yù)報有一定的代表性,但當(dāng)降水量達(dá)到大暴雨以上量級時,這種代表性可能會略差。
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