王得瑾 趙精珍 趙文淵

摘 要 采用靖遠(yuǎn)縣1978—2015年山洪災(zāi)害調(diào)查資料及氣象站雨量記錄，對(duì)近40年來(lái)的山洪雨量特征及對(duì)應(yīng)災(zāi)情進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；應(yīng)用數(shù)據(jù)擬合求出歷時(shí)與致洪警戒雨量關(guān)系的函數(shù)式，根據(jù)不同歷時(shí)致洪警戒雨量和災(zāi)情對(duì)比分析，將靖遠(yuǎn)縣山洪預(yù)警級(jí)別，按災(zāi)害由輕到重依次確定為黃色、橙色和紅色3個(gè)級(jí)。

關(guān)鍵詞 山洪災(zāi)害；歷時(shí)；警戒雨量；預(yù)警；甘肅省靖遠(yuǎn)縣

中圖分類號(hào)：S165+.25 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.19.006

致洪警戒雨量是指可能導(dǎo)致山洪災(zāi)害發(fā)生的一定時(shí)段的最小雨量，是實(shí)施山洪預(yù)報(bào)預(yù)警的關(guān)鍵性指標(biāo)和重要依據(jù)[1-2]。近些年來(lái)，山洪災(zāi)害已成為造成人民生命財(cái)產(chǎn)安全的主要災(zāi)種，也是當(dāng)前預(yù)報(bào)、預(yù)警在防災(zāi)減災(zāi)中突出的難點(diǎn)[3-8]。靖遠(yuǎn)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大縣，每年因洪澇災(zāi)害而造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失居高不下，已嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)厣絽^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民群眾脫貧致富目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦翁卣?，?duì)靖遠(yuǎn)近40年來(lái)的山洪雨量及對(duì)應(yīng)災(zāi)情進(jìn)行整理、分析研究，得到不同歷時(shí)的警戒雨量和預(yù)警級(jí)別，期望該法可供廣大山丘區(qū)山洪監(jiān)測(cè)、預(yù)警借鑒應(yīng)用。

1 資料和方法

山洪發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、災(zāi)情等資料來(lái)自靖遠(yuǎn)縣民政、防汛等部門；山洪雨量來(lái)自調(diào)查雨量、氣象站及區(qū)域站。起止時(shí)間：1978—2015年。

2 山洪雨量分析計(jì)算

2.1 山洪雨量特征

山洪的形成受諸多因素的影響，其中，降水是誘發(fā)山洪災(zāi)害的直接原因和激發(fā)條件。山洪的發(fā)生與降雨量、降雨強(qiáng)度和歷時(shí)密切相關(guān)。靖遠(yuǎn)縣位于黃河上游，甘肅省中東部，西北黃土高原與騰格里沙漠過(guò)渡地帶，地形較為復(fù)雜，北部為石質(zhì)丘陵區(qū)，中部屬河谷盆地區(qū)，南部為黃土山塬區(qū)，屬黃土丘陵溝壑地帶。山洪主要由中、小尺度天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的局地強(qiáng)降水引發(fā)，維持時(shí)間短、影響范圍小、降水強(qiáng)度大，地表土壤來(lái)不及滲透，加之地面植被覆蓋稀少，不能有效攔截地面徑流，即可產(chǎn)生山洪，形成災(zāi)害[9-10]。1995年8月5日，3 h降水量21.7 mm，靖遠(yuǎn)縣城及其附近鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)山洪；2008年7月20日，靖安、五合、高灣部分村莊遭暴雨襲擊，暴雨持續(xù)40 min，形成山洪；2011年5月28日，高灣1 h降雨量達(dá)36.6 mm，3 h降雨量達(dá)46.9 mm，形成山洪；2012年7月2日，高灣、大蘆、平堡30 min降雨量分別為15.9 mm、15.4 mm、15.6 mm，發(fā)生山洪災(zāi)害；2012年7月30日，雙龍、石門、興隆12 h雨量分別為41.4 mm、34.6 mm、30.5 mm，形成暴洪，沖走車1輛，2人失蹤，造成直接經(jīng)濟(jì)損失2 408萬(wàn)元，其中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失932.5萬(wàn)元、工礦企業(yè)損失154萬(wàn)元、基礎(chǔ)設(shè)施損失1 137.4萬(wàn)元、家庭財(cái)產(chǎn)損失184.1萬(wàn)元；2014年7月31日，劉川、東升、五合、石門、永新5個(gè)鄉(xiāng)發(fā)生雹洪災(zāi)害，農(nóng)作物受災(zāi)面積1 498.56 hm2，其中成災(zāi)面積926.28 hm2，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2 152.4萬(wàn)元，其中農(nóng)業(yè)損失1 808.47萬(wàn)元；2014年8月16日，北灘、五合、永新1 h降雨量分別為15.8 mm、16.5 mm、16.7 mm，引發(fā)山洪，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 083.2萬(wàn)元，其中農(nóng)業(yè)損失1 067.2萬(wàn)元。

2.2 致洪警戒雨量計(jì)算

對(duì)1978—2015年的災(zāi)情雨量資料進(jìn)行整理，根據(jù)歷次山洪災(zāi)害，統(tǒng)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的災(zāi)情雨量，繪制不同歷時(shí)山洪降水散點(diǎn)圖（見(jiàn)圖1）；然后從不同時(shí)段統(tǒng)計(jì)值中，分別挑出該時(shí)段的最小雨量值和最大雨量值。以最小雨量作為一級(jí)警戒雨量初值，以50%最大降雨量作為二級(jí)警戒雨量初值，以80%最大降雨量作為三級(jí)警戒雨量初值，這樣就初步得到不同歷時(shí)的一級(jí)、二級(jí)、和三級(jí)警戒雨量。為了能更好地反映山洪與降水之間客觀存在的關(guān)系，通過(guò)不同的曲線擬合，分別得到不同級(jí)別警戒雨量函數(shù)關(guān)系表達(dá)式：

y1=3.49Ln（x）+16.517（R2=0.973 9，通過(guò)α=0.001顯著性水平檢驗(yàn)，見(jiàn)圖2） （1）

y2=0.010 7x3-0.447 7x2+5.852 7x+17.085（R2=0.914 2，通過(guò)α=0.001顯著性水平檢驗(yàn)，見(jiàn)圖3） （2）

y3=0.014 4x3-0.602x2+7.738 1x+19.848（R2=0.892 9，通過(guò)α=0.001顯著性水平檢驗(yàn)，見(jiàn)圖4）。 （3）

（1）（2）（3）式中：y1為一級(jí)警戒雨量，y2為二級(jí)警戒雨量，y3為三級(jí)警戒雨量，單位為mm；x為歷時(shí)，單位為h。

3 山洪預(yù)警指標(biāo)

確定警戒雨量預(yù)警指標(biāo)，能防止和減輕山區(qū)山洪災(zāi)害，做到有計(jì)劃、有準(zhǔn)備地防御，最大限度減少人員傷亡和損失。通過(guò)對(duì)不同歷時(shí)警戒雨量與災(zāi)情調(diào)查資料綜合對(duì)比分析，得到靖遠(yuǎn)縣不同歷時(shí)的致洪警戒雨量（見(jiàn)表1），以此將靖遠(yuǎn)縣山洪預(yù)警級(jí)別按災(zāi)害由輕到重確定為3個(gè)級(jí)別：一級(jí)（黃色預(yù)警），二級(jí)（橙色預(yù)警），三級(jí)（紅色預(yù)警）。

4 結(jié)語(yǔ)

本文的計(jì)算方法簡(jiǎn)單實(shí)用，便于實(shí)際工作中操作，適合廣大山丘區(qū)山洪監(jiān)測(cè)、預(yù)警。預(yù)警指標(biāo)的確定，對(duì)靖遠(yuǎn)縣山洪防治預(yù)案修正和改進(jìn)，山洪預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)、山洪檢測(cè)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)與完善，未來(lái)山洪防御重點(diǎn)區(qū)的識(shí)別、山洪分析評(píng)估，都可提供有效的信息支撐和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。該研究尚處于起步階段，隨著區(qū)域雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的完善及資料的積累，該指標(biāo)值要在實(shí)踐中不斷檢驗(yàn)完善，才能使之在防災(zāi)減災(zāi)工作中更具有指導(dǎo)性。（鳴謝：白銀市氣象局陳少勇高級(jí)工程師對(duì)本文給予了指導(dǎo)和幫助！）

參考文獻(xiàn)：

[1] 全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.山洪災(zāi)害臨界雨量分析計(jì)算細(xì)則[Z].2003.

[2] 全國(guó)山洪災(zāi)害防治規(guī)劃山洪災(zāi)害臨界雨量分析計(jì)算細(xì)則[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2013.

[3] 周秀杰，張桂華，鄭紅，等.黑龍江省氣候變暖對(duì)極端天氣氣候事件的影響[J].氣象，2004，30（11）：47-50.

[4] 劉德祥，白虎志，寧惠芳，等.氣候變暖對(duì)甘肅干旱氣象災(zāi)害的影響[J].冰川凍土，2006，28（5）：707-712.

[5] 葉勇，王震宇，范波芹.浙江省小流域山洪災(zāi)害臨界雨量確定方法分析[J].水文，2008，28（1）：56-58.

[6] 甘肅省山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象等級(jí)預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)研究[J].甘肅科技，2008，24（16）：58-60.

[7] 劉志雨，楊大文，胡健偉.基于動(dòng)態(tài)臨界雨量的中小河流山洪預(yù)警方法及其應(yīng)用[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，46（3）：317-322.

[8] 葉金印，李致家，常露.基于動(dòng)態(tài)臨界雨量的山洪預(yù)警方法研究與應(yīng)用[J].氣象，2014，40（1）：101-107.

[9] 陳少勇.白銀市山洪評(píng)估氣象指標(biāo)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2007（31）：153，155.

[10] 陳少勇.白銀暴雨強(qiáng)度計(jì)算[J].科技信息，2007（13）：307-308.

（責(zé)任編輯：丁志祥）