(新疆石河子市巴音溝河流域管理處,沙灣縣安集海鎮(zhèn)巴管處,832116) 馬紅剛
新疆地區(qū)及西北地區(qū)山洪是由局地強(qiáng)降雨形成。從山洪防御的角度來看,基層降雨實(shí)時(shí)觀測,是預(yù)報(bào)成功率最高實(shí)用性最強(qiáng)。但是新疆多數(shù)山洪從短時(shí)強(qiáng)降雨山洪從發(fā)生到形成的一般過程不到30min。預(yù)報(bào)期過短,導(dǎo)致山洪防御時(shí)間不足是降雨實(shí)時(shí)觀測的致命缺點(diǎn)。這就需要通過山洪災(zāi)害氣象預(yù)警來補(bǔ)充,山洪災(zāi)害氣象預(yù)警可以對0~36min內(nèi)的山洪進(jìn)行提前預(yù)警。山洪災(zāi)害氣象預(yù)警與實(shí)際發(fā)生山洪災(zāi)害對應(yīng)關(guān)系相關(guān)研究較少,通過對新疆近5年的山洪災(zāi)害氣象預(yù)警與實(shí)際洪災(zāi)比對,對新疆巴音溝河近4年的山洪災(zāi)害氣象預(yù)警與實(shí)際洪災(zāi)比。通過預(yù)警的成效,建議山洪高發(fā)區(qū),中小河流山區(qū)水庫引水樞紐管理人員重視山洪災(zāi)害氣象預(yù)警,提高山洪預(yù)警水平,發(fā)揮防災(zāi)減災(zāi)效益。
新疆山洪災(zāi)害年均死亡人數(shù)常年在6人以下。2018年新疆哈密市的一次局地特大暴雨導(dǎo)致因?yàn)?zāi)死亡28人,直接經(jīng)濟(jì)損失10.45億元。導(dǎo)致2018年洪災(zāi)死亡人數(shù)激增至33人,當(dāng)年新疆占全國因洪澇死亡15.1%。數(shù)據(jù)來源2018年中國水旱災(zāi)害公報(bào)。(見圖1,圖2)
圖1 2013-2018年新疆因洪澇死亡人口變化
圖2 2018年全國因洪澇死亡、失蹤人口分布
2018年7月31日6時(shí)至9時(shí)30分,新疆哈密市伊州區(qū)沁城鄉(xiāng)小堡區(qū)域突降特大暴雨,最大24h降雨量116mm,最大6小時(shí)降雨量98mm,強(qiáng)降雨引發(fā)洪水涌入射月溝水庫小(1)型水庫,庫容678萬m3,推算入庫洪峰流量1 848m3/s,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該水庫300年一遇校核洪水標(biāo)準(zhǔn)(537m3/s),造成水庫迅速漫頂并局部潰壩,潰壩時(shí)過壩最大流量67 00m3/s,水庫大壩下游1.5km處潰壩洪峰流量4 304m3/s。暴雨洪水造成新疆哈密市2個(gè)縣(市、區(qū))7個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))受災(zāi),受災(zāi)人口1.64萬人,轉(zhuǎn)移人口5 583人,因?yàn)?zāi)死亡28人,農(nóng)作物受災(zāi)面積5.33千公頃,倒塌房屋1 397間,直接經(jīng)濟(jì)損失10.45億元。其中,射月溝水庫漫頂潰壩造成農(nóng)作物受災(zāi)0.42千公頃,因?yàn)?zāi)死亡28人,倒塌房屋424間,直接經(jīng)濟(jì)損失1.75億元。數(shù)據(jù)來源2018年中國水旱災(zāi)害公報(bào)。(見圖3,表1)
表1 因洪澇受災(zāi)人口、死亡人口、失蹤人口及直接經(jīng)濟(jì)損失統(tǒng)計(jì)
圖3 哈密市伊州區(qū)暴雨洪水(2018年7月31日)
2018年7月31日,山洪災(zāi)害發(fā)生的位置在新疆北疆東部預(yù)警范圍內(nèi)??拷拭C省,內(nèi)蒙古省交界處,是全國平均降雨最少的區(qū)域之一。該次山洪發(fā)生在預(yù)警時(shí)間范圍內(nèi)并提前了24h預(yù)警。事故最終造成28人死亡。如果當(dāng)?shù)厝藛T提前掌握并重視山洪氣象預(yù)警發(fā)布信息,提前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備有可能減少或減輕災(zāi)害造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失。(見圖4)
圖4 山洪災(zāi)害氣象預(yù)警圖(2018年7月30日)
水利部、中國氣象局,2018年7月30日18時(shí)聯(lián)合發(fā)布山洪災(zāi)害氣象預(yù)警:預(yù)計(jì)7月30日20時(shí)至7月31日20時(shí),新疆北部等地部分地區(qū)可能發(fā)生山洪災(zāi)害,其中新疆北部局地發(fā)生山洪災(zāi)害可能性較大。
中小河流山洪預(yù)警從實(shí)際應(yīng)用的角度來分:氣象預(yù)警作為中長期預(yù)警,《氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)發(fā)布和傳播辦法》把暴雨預(yù)警信號(hào)一共分為四級,分別以藍(lán)、黃、橙、紅表示。發(fā)布橙色預(yù)警信號(hào)時(shí),要注意防范可能引發(fā)的山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害發(fā)布紅色預(yù)警信號(hào)時(shí),要做好山洪、泥石流、滑坡等山洪災(zāi)害的防御和搶險(xiǎn)工作。及時(shí)發(fā)布預(yù)警信號(hào)。山洪災(zāi)害氣象預(yù)警,作為中短期預(yù)警,山洪災(zāi)害氣象預(yù)警分為4個(gè)級別,紅色區(qū)域代表發(fā)生山洪災(zāi)害的可能性很大,橙色區(qū)域代表發(fā)生山洪災(zāi)害的可能性大,黃色區(qū)域代表發(fā)生山洪災(zāi)害的可能性較大,藍(lán)色區(qū)域代表山洪災(zāi)害可能發(fā)生。山洪災(zāi)害實(shí)時(shí)預(yù)警,作為短期預(yù)警,以現(xiàn)有自動(dòng)雨量站、自動(dòng)水位站的數(shù)據(jù)做局地短期預(yù)警和小尺度預(yù)警。2015年7月20日水利部、中國氣象局首次聯(lián)合發(fā)布第一通山洪災(zāi)害氣象預(yù)警。(見圖5)
圖5 山洪災(zāi)害氣象預(yù)警圖(2015年7月20日)
2015年汛期(5月至9月)7月20日開始每天下午6點(diǎn),在中國山洪災(zāi)害防治網(wǎng)山洪災(zāi)害氣象預(yù)警平臺(tái)發(fā)布。當(dāng)全國范圍未來24h發(fā)生可能性大及以上的山洪災(zāi)害氣象預(yù)警,中央電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)節(jié)目發(fā)布山洪災(zāi)害氣象預(yù)警,提示相關(guān)地區(qū)密切關(guān)注。
表2 新疆范圍山洪災(zāi)害氣象災(zāi)害預(yù)警統(tǒng)計(jì)
表3 新疆2015年至2019年主要山洪災(zāi)害統(tǒng)計(jì)
表4 新疆2015年至2019年山洪災(zāi)害氣象災(zāi)害預(yù)警成功率統(tǒng)計(jì)
山洪災(zāi)害氣象預(yù)警可以進(jìn)行0~24h預(yù)警,建議將0~48h時(shí)間范圍內(nèi),當(dāng)做預(yù)警時(shí)間。山洪災(zāi)害氣象預(yù)警區(qū)域外500km范圍內(nèi),可以當(dāng)做預(yù)警區(qū)域,提高預(yù)警準(zhǔn)確性。山洪災(zāi)害氣象預(yù)警對局地強(qiáng)對流天氣,局地短時(shí)強(qiáng)降雨無法進(jìn)行預(yù)警。對新疆7月下旬至8月上旬的冰川融雪型洪水預(yù)警效果不好。使用山洪災(zāi)害氣象預(yù)警建議配合山洪實(shí)時(shí)預(yù)警一起使用,利用山洪災(zāi)害預(yù)警進(jìn)行長期預(yù)測,山洪實(shí)時(shí)預(yù)警進(jìn)行短期實(shí)時(shí)預(yù)測,并彌補(bǔ)對短時(shí)強(qiáng)降雨無法監(jiān)測和預(yù)警的不足。
2015年至2019年汛期:新疆范圍山洪災(zāi)害氣象預(yù)警統(tǒng)計(jì),新疆河流汛期時(shí)間一般為6月20日至8月20日,確保實(shí)際應(yīng)用性將分析時(shí)間擴(kuò)大為6月15日至8月30日。2015年7月20日至2015年8月30日,(以下山洪災(zāi)害氣象預(yù)警簡稱預(yù)警)發(fā)布新疆地區(qū)預(yù)警9次,其中新疆天山以北預(yù)警4次。2016年汛期,發(fā)布預(yù)警29次;其中新疆天山以北預(yù)警15次。2017年汛期,發(fā)布預(yù)警12次,其中新疆天山以北預(yù)警6次。2018年汛期,發(fā)布預(yù)警16次,其中新疆天山以北預(yù)警10次。2019年汛期,發(fā)布新疆地區(qū)預(yù)警12次,其中新疆天山以北山洪災(zāi)害氣象預(yù)警5次。(見表2)
2015年至2019年汛期新疆范圍發(fā)布的主要山洪災(zāi)害,可以看出近5年,新疆南疆山洪災(zāi)害多于北疆。數(shù)據(jù)來源新疆水利廳網(wǎng)站。(見表3)
2015年至2019年汛期新疆范圍主要山洪災(zāi)害,總體預(yù)警成功率62%,其中2019年預(yù)警成功率為100%,2017年預(yù)警成功率為0%。(見表4)
2016年汛期,研究區(qū)新疆天山北麓中段山洪災(zāi)害氣象預(yù)警9次:6月22日,7月5日,7月6日,7月8日,7月14日,7月22日,7月28日,7月31日,8月27日。2017年汛期,2次:8月11日,8月17日。2018年汛期,5次:6月15日,6月16日,6月20日,7月30日,8月21日;2019年汛期,4次:7月4日,7月10日,8月9日,8月17日。
表5 巴音溝河2016年至2019年山洪災(zāi)害氣象災(zāi)害預(yù)警成功率統(tǒng)計(jì)
2015年至2019年汛期巴音溝河范圍山洪災(zāi)害,總體預(yù)警成功率40%,其中2019年預(yù)警成功率為100%,2016年預(yù)警成功率為11%。(見表5)
隨著國家2015年7月20日開始山洪災(zāi)害氣象預(yù)警,2015年以來新疆氣象臺(tái)自動(dòng)氣象站大規(guī)模建成使用并公開實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),以及新疆4G信號(hào)覆蓋范圍加大,使得綜合利用預(yù)警信息,和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行山洪的數(shù)據(jù)預(yù)警成為了可能。區(qū)域內(nèi)發(fā)布山洪災(zāi)害氣象預(yù)警時(shí),區(qū)域內(nèi)的多條河流發(fā)生山洪概率加大可能同時(shí)或者陸續(xù)發(fā)生洪水。
國家級山洪災(zāi)害氣象預(yù)警開始使用5年來,為新疆汛期山洪災(zāi)害預(yù)警78次,新疆地區(qū)發(fā)生主要山洪災(zāi)害發(fā)生42 次,預(yù)警成功26 次,預(yù)警成功率62.2%。2016年至2019年,在新疆巴音溝河流域范圍內(nèi)發(fā)布山洪災(zāi)害預(yù)警20次,預(yù)警成功8次,預(yù)警成功率40%。山洪災(zāi)害氣象預(yù)警有著操作方便,識(shí)圖簡單,成功率較高的特點(diǎn)。
建議新疆無預(yù)警的山區(qū)中小河流水利工程和山洪高發(fā)區(qū)的管理人員推廣使用。為快速判斷山洪是否發(fā)生提供了一條捷徑。建議使用人員將預(yù)警區(qū)域擴(kuò)大化,預(yù)警時(shí)間延長使用,用以涵蓋各種復(fù)雜情況。建議在具體應(yīng)用時(shí)還必須結(jié)合降雨實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警統(tǒng)一使用。
由于國家級山洪災(zāi)害氣象預(yù)警屬于中尺度預(yù)警對局地暴雨洪水預(yù)警效果有一定的局限性。同時(shí)建議完善山洪上報(bào)體系并建立完整河流山洪數(shù)據(jù)庫。省級的氣象,水利部門加強(qiáng)合作,在一定范圍內(nèi)做好氣象水文洪水?dāng)?shù)據(jù)公開。打破“上下左右”的行政壁壘,通過大數(shù)據(jù)技術(shù)和智慧水利技術(shù)分析制作出更細(xì)化的省級山洪災(zāi)害氣象預(yù)警圖,徹底解決山洪預(yù)警問題,更好地為各行業(yè)各部門提供防洪減災(zāi)提供服務(wù)。