摘要:為提高云南保山市水旱災(zāi)害防御水平,基于保山市勐波羅河流域2023年“9·02”暴雨洪水的水文實(shí)測資料和洪水災(zāi)害調(diào)查資料,采用短歷時(shí)暴雨極值分析法、P-Ⅲ型頻率分析法和對(duì)照分析法等,對(duì)該場暴雨的時(shí)空分布、成因、演變規(guī)律,以及造成的洪澇災(zāi)害情況進(jìn)行調(diào)查分析。結(jié)果表明:云南保山市“9·02”暴雨歷時(shí)短、強(qiáng)度大,形成洪水漲勢迅猛,最大水位漲率達(dá)1.88 m/h,最大24 h降雨量及洪水洪峰流量重現(xiàn)期達(dá)20 a,達(dá)到大暴雨、大洪水量級(jí),引發(fā)的洪澇災(zāi)害給當(dāng)?shù)卦斐闪思s2 855萬元的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。
關(guān)鍵詞:暴雨洪水; 洪澇災(zāi)害; 勐波羅河流域; 保山市; 云南省
中圖法分類號(hào):TV122.1
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.09.007
文章編號(hào):1006-0081(2024)09-0042-05
0 引 言
近年來,隨著全球變暖,極端天氣氣候事件頻發(fā),極端降水事件發(fā)生頻率與強(qiáng)度有所增加,引發(fā)的洪澇災(zāi)害也越來越嚴(yán)重[1]。2023年9月1~2日云南保山市發(fā)生了一場較強(qiáng)的暴雨洪水(“9·02”暴雨洪水),雖然防汛部門及時(shí)啟動(dòng)了防汛Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng),但該次暴雨洪水還是給保山市中心城區(qū)及勐波羅河沿河地區(qū)造成了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害[2]。為進(jìn)一步提升暴雨洪水實(shí)時(shí)分析和預(yù)測預(yù)報(bào)預(yù)警能力,更好地為保山市防汛減災(zāi)服務(wù)提供有力支撐,本文充分運(yùn)用“9·02”暴雨洪水及洪澇災(zāi)害調(diào)查資料,以及歷史水文資料,采用短歷時(shí)暴雨極值分析法、P-Ⅲ型頻率分析法、對(duì)照分析法[3-6]等,對(duì)暴雨時(shí)空分布、成因、演變規(guī)律,以及洪澇災(zāi)害情況進(jìn)行分析。
1 研究區(qū)域概況
保山市位于云南西部,地理坐標(biāo)為東經(jīng)98°05′~100°02′,北緯24°08′~25°51′,地處橫斷山脈滇西縱谷南端,橫跨瀾滄江、怒江與伊洛瓦底江三大水系,屬低緯山地亞熱帶季風(fēng)氣候。由于保山市地處低緯高原,地形、地貌復(fù)雜,垂直高差大,氣象要素在水平、垂直方向變化顯著。保山市境內(nèi)洪水主要由暴雨形成,5~10月受來自孟加拉灣的熱帶海洋氣流影響,產(chǎn)生量大而集中的降雨,匯流形成的洪水具有暴漲暴落的特點(diǎn),多發(fā)于6~8月。
勐波羅河流域位于保山市中部偏東區(qū)域,地理坐標(biāo)為東經(jīng)99°12′~99°11′,北緯25°20′~24°20′,為怒江左岸一級(jí)支流,發(fā)源于隆陽區(qū)瓦窯鎮(zhèn)老營街汪家箐猴子石卡山東北麓,發(fā)源地高程2 860 m,由源頭向南流經(jīng)北廟水庫進(jìn)入保山壩區(qū),稱東河,進(jìn)入昌寧縣柯街鎮(zhèn)稱枯柯河,在施甸、永德、昌寧三縣交界處永康河匯入后,稱勐波羅河。河道全長 195 km,河道平均坡降6.77‰,徑流面積 6 643 km2。勐波羅河流域水系情況詳見圖1。
2 暴雨成因及特征分析
2.1 暴雨成因
受孟加拉灣風(fēng)暴外圍云系和青藏高原北方冷鋒南下的共同影響,青藏高原北方冷空氣南下與保山市上空充沛的暖濕氣流交匯,激發(fā)該地區(qū)對(duì)流系統(tǒng)的產(chǎn)生,2023年9月1~2日保山市發(fā)生了區(qū)域性暴雨、大暴雨。
2.2 暴雨空間分布
對(duì)“9·02”暴雨區(qū)域內(nèi)55個(gè)雨量站實(shí)測降雨資料進(jìn)行分析,“9·02”暴雨中心位于保山市隆陽區(qū)東北部的瓦窯鎮(zhèn)至水寨鄉(xiāng)一帶,其降雨過程歷時(shí)短、強(qiáng)度大,覆蓋范圍廣。暴雨主要分布于保山市隆陽區(qū)東部、施甸縣南部、昌寧縣南部,主要集中在勐波羅河流域上游隆陽區(qū)東部及中游大勐統(tǒng)河匯口一帶。降雨量空間分布情況詳見圖2。
2.3 暴雨時(shí)間分布
“9·02”暴雨從9月1日17∶00開始至9月2日12∶00結(jié)束。選取雨量較大的7個(gè)雨量站為代表站進(jìn)行暴雨時(shí)程分布分析(圖3)。強(qiáng)降雨從9月2日01∶00開始至9月2日09∶00結(jié)束,歷時(shí)8 h,歷時(shí)較短,具有“成峰暴雨”分布特征。
2.4 暴雨特征
(1) 短歷時(shí)降雨強(qiáng)度分析。根據(jù) “9·02”暴雨區(qū)域內(nèi)55個(gè)雨量站短歷時(shí)暴雨資料統(tǒng)計(jì)分析可知,最大1 h降雨量71.5 mm;最大24 h降雨量117.5 mm,達(dá)到大暴雨量級(jí)的有3站,達(dá)到暴雨量級(jí)的有21站?!?·02” 暴雨區(qū)域雨量站各時(shí)段最大降雨量情況詳見表1。
(2) P-Ⅲ型頻率分析。根據(jù)“9·02”暴雨區(qū)域內(nèi)55個(gè)雨量站水文實(shí)測24 h最大降雨量資料及歷史水文資料,將雨量較大的7個(gè)站列為代表站進(jìn)行P-Ⅲ型頻率分析計(jì)算,結(jié)果表明:降雨強(qiáng)度最大的瓦窯站暴雨重現(xiàn)期達(dá)20 a,水寨、羅卜山、西邑、芭蕉林為10 a,金雞、辛街為5 a,詳見表2。
3 暴雨洪水分析
3.1 暴雨洪水成因
(1) 前期降雨使土壤含水量已近飽和,為“9·02”暴雨產(chǎn)匯流形成大洪水提供了有利條件。
(2) 前期降水和地下水補(bǔ)給使河道流量基數(shù)變大,水位升高,遇到暴雨易引發(fā)大洪水。
(3) 暴雨中心自北向南,也就是由河流上游向下游移動(dòng),沿程遞增,為洪水的形成創(chuàng)造了極為有利的條件,導(dǎo)致了“9·02”暴雨洪水的形成和泛濫。
3.2 上下游洪水對(duì)比分析
勐波羅河干流上有5個(gè)水文站,從上游到下游分別為北廟、保山、辛街、柯街、舊城水文站,其中北廟站為水庫出流站。北廟、保山、辛街站位于上游隆陽區(qū)境內(nèi)的東河段,柯街站位于中游昌寧縣境內(nèi)的枯柯河段,舊城站位于下游施甸縣境內(nèi)的勐波羅河段。本次分析主要對(duì)保山、辛街、柯街、舊城4個(gè)站的洪水演變過程進(jìn)行對(duì)照分析。
3.2.1 保山水文站洪水過程
保山水文站集水面積388 km2。2023年9月2日03∶10水位開始起漲,起漲水位1 643.10 m,相應(yīng)流量6.71 m3/s;9月2日05∶15達(dá)到警戒水位1 644.95 m,相應(yīng)流量57.9 m3/s;9月2日10∶00達(dá)到峰頂水位1 645.13 m,相應(yīng)流量62.8 m3/s,超警戒水位0.18 m;9月2日14∶30回落到警戒水位1 644.95 m;落平時(shí)間為9月3日20∶00,水位1 643.22 m,相應(yīng)流量6.90 m3/s。洪水過程總歷時(shí)約41 h,超警戒水位歷時(shí)9.25 h,洪水過程詳見圖4。
3.2.2 辛街水文站洪水過程
辛街水文站集水面積797 km2。2023年9月2日03∶50起漲,起漲水位1 640.06 m,相應(yīng)流量24.2 m3/s;9月2日08∶35達(dá)到警戒水位1 643.00 m,相應(yīng)流量138 m3/s;9月2日14∶00到達(dá)峰頂水位1 643.26 m,相應(yīng)流量144 m3/s,超警戒水位0.26 m;9月2日22∶00回落到警戒水位1 643.00 m;落平時(shí)間為9月4日22∶00,水位1 639.84 m,相應(yīng)流量19.8 m3/s。洪水過程總歷時(shí)約66 h,超警戒水位歷時(shí)13.5 h,洪水過程詳見圖5。
3.2.3 柯街水文站洪水過程
柯街水文站集水面積1 755 km2。2023年9月2日00∶45起漲,水位959.66 m,相應(yīng)流量65.7 m3/s;9月2日21∶20達(dá)峰頂水位960.49 m,相應(yīng)流量183 m3/s,距警戒水位0.39 m;落平時(shí)間為9月5日18∶00,水位959.51 m,相應(yīng)流量49.2 m3/s。洪水過程總歷時(shí)約89 h,洪水過程詳見圖6。
3.2.4 舊城水文站洪水過程
舊城水文站集水面積6 308 km2。2023年9月2日04∶00起漲,水位624.71 m,相應(yīng)流量170 m3/s;9月2日13∶40達(dá)警戒水位627.79 m,相應(yīng)流量962 m3/s;9月2日15∶10達(dá)峰頂水位627.91 m,相應(yīng)流量1 030 m3/s,超警戒水位0.12 m;9月2日16∶25回落到警戒水位627.79 m;落平時(shí)間為9月5日00∶00,水位624.84 m,相應(yīng)流量188 m3/s。洪水過程總歷時(shí)約68 h,超警戒水位歷時(shí)2.75 h,洪水過程詳見圖7。
3.3 洪水特征分析
3.3.1 洪水P-Ⅲ型頻率分析
參照各水文站歷史洪水資料分析成果,對(duì)各站“9·02” 暴雨洪水洪峰流量進(jìn)行P-Ⅲ型頻率分析計(jì)算,得到各站洪水重現(xiàn)期及洪水量級(jí):① 保山水文站洪峰流量62.8 m3/s,重現(xiàn)期為10 a,洪水量級(jí)為中洪水;② 辛街水文站洪峰流量144 m3/s,重現(xiàn)期為20 a,洪水量級(jí)為大洪水;③ 柯街水文站洪峰流量183 m3/s,重現(xiàn)期小于5 a,洪水量級(jí)為小洪水;④ 舊城水文站洪峰流量1 030 m3/s,重現(xiàn)期為10 a,洪水量級(jí)為中洪水。
3.3.2 洪水水位漲落率
對(duì)“9·02”暴雨洪水過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,洪水最大水位漲落率為辛街站達(dá)1.88 m/h,其次為保山站1.52 m/h。洪水漲落特性與暴雨特性一致,漲速迅猛,洪峰持續(xù)時(shí)間短,具有暴漲暴落的特點(diǎn)。
3.3.3 上下游水文站洪水演變過程推進(jìn)歷時(shí)
對(duì)上下游站對(duì)應(yīng)洪水峰現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行對(duì)照分析,得出洪水從上游站到下游站的推進(jìn)過程歷時(shí):保山站至辛街站約4 h,辛街站至柯街站約7 h,柯街站至舊城站約6 h。
4 洪澇災(zāi)害損失及成因分析
4.1 洪澇災(zāi)害損失
“9·02”暴雨洪水災(zāi)害涉及隆陽區(qū)、施甸縣、昌寧縣共15個(gè)街道鄉(xiāng)鎮(zhèn),估算經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)約2 855萬元。
(1) 隆陽區(qū)受災(zāi)最為嚴(yán)重,全區(qū)受災(zāi)區(qū)域涉及蘭城街道、河圖街道、永盛街道、永昌街道、九隆街道、青華街道、瓦窯鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)、金雞鄉(xiāng)、辛街鎮(zhèn)、西邑鄉(xiāng)、丙麻鄉(xiāng)、楊柳鄉(xiāng)。保山城區(qū)段未發(fā)生漫堤,但是西城區(qū)11處區(qū)域發(fā)生不同程度的城市積水和內(nèi)澇,受淹水域面積59 800 m2,導(dǎo)致交通中斷,部分住宅小區(qū)1樓住戶、商鋪積水。受淹水域最大積水深為海棠路高速公路涵洞段,達(dá)1.10 m,受淹水域面積最大為升陽路廖沈小區(qū),達(dá)20 000 m2,保山西城區(qū)內(nèi)澇點(diǎn)分布情況詳見圖8。強(qiáng)降雨期間共轉(zhuǎn)移群眾530戶3 338人(其中山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)153戶407人,河沿邊群眾682戶2 931人)。經(jīng)初步排查,全區(qū)水利設(shè)施共受損約1 479.2萬元:河道堤防共受損34處2 705 m,估算損失957萬元;人飲供水管道共受損16處10 818 m,取水池受損1座,估算損失43萬元;小水電站共受損10座,估算損失154.5萬元;渠道共受損12 326 m,估算損失322.7萬元;提泵站受損1座,估算損失2萬元。
(2) 昌寧縣灣甸鄉(xiāng)上甸社區(qū)、小街子村、下甸村、大城村、芒回村不同程度受災(zāi)。全鄉(xiāng)直接經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)約603萬元:人飲供水管道共受損4處832 m,經(jīng)濟(jì)損失17萬元;溝渠被沖毀3處740 m,經(jīng)濟(jì)損失56萬元;河堤被沖毀2處610 m,經(jīng)濟(jì)損失530萬元。
(3) 施甸縣舊城鄉(xiāng)發(fā)生的山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害,共造成8個(gè)村(社區(qū))168戶818人不同程度受災(zāi)。全鄉(xiāng)直接經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)約772.80萬元:緊急避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移3人;房屋一般損壞1戶2間,家庭財(cái)產(chǎn)損失47.80萬元;玉米、蔬菜等農(nóng)作物受災(zāi)245.15 hm2,其中絕收18.27 hm2,經(jīng)濟(jì)損失615.18萬元;勐波羅河新支砌河堤損壞500 m,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)108.40萬元;其他財(cái)產(chǎn)損失1.42萬元。
4.2 洪澇災(zāi)害成因
(1) 近年由于河床演變,以及人類活動(dòng)影響,導(dǎo)致山洪泥石流災(zāi)害頻發(fā)[5-6]。一般洪水也能對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成損失,自然災(zāi)害頻頻發(fā)生,給人類生存環(huán)境的惡化敲響了警鐘。
(2) “9·02”暴雨洪水由于降雨量集中,洪水來勢兇猛,造成了保山市較大范圍嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害,尤其是保山市中心城市所在地隆陽區(qū)境內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的城鎮(zhèn)內(nèi)澇、洪澇、山體滑坡和泥石流災(zāi)害,給人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。
(3) 市政及交通橋梁建設(shè)對(duì)城市內(nèi)澇和河道行洪能力的影響:① 隨著城市面積的擴(kuò)大,地面硬化面積也在擴(kuò)大,導(dǎo)致雨水下滲量減少,產(chǎn)匯流時(shí)間縮短,當(dāng)遇暴雨大暴雨時(shí)迅速形成產(chǎn)匯流,導(dǎo)致城市排水管網(wǎng)難以承載,形成內(nèi)澇。② 城市內(nèi)排水河道被加蓋變?yōu)榈叵掳岛?,難以清淤,影響河道行洪能力。③ 城區(qū)臨河區(qū)域,地勢平坦,當(dāng)河道水位處于高洪狀態(tài)時(shí),城市沿河排水口形成洪水倒灌或壅水,造成內(nèi)澇,洪水過程持續(xù)時(shí)間越長,內(nèi)澇時(shí)間也越長。④ 河道上的交通橋梁堵水,從保山水文站至辛街水文站之間共有橋梁14座,約半數(shù)為石拱橋,在該次洪水中堵水明顯,嚴(yán)重影響河道行洪能力,導(dǎo)致各支流洪水不能及時(shí)排出或主河道洪水倒灌漫堤,造成沿河兩岸農(nóng)田受淹。
5 結(jié)論及建議
5.1 結(jié) 論
本文分析了保山市“9·02”暴雨洪水事件,得到結(jié)論如下。
(1) 暴雨強(qiáng)度大,最大24 h降雨量重現(xiàn)期達(dá)20 a。覆蓋范圍廣,大暴雨級(jí)別有3個(gè)站,暴雨級(jí)別有21個(gè)站。
(2) 暴雨洪水漲勢迅猛,最大水位漲落率達(dá)1.88 m/h,洪峰水位高、流量大,最大洪水重現(xiàn)期達(dá)20 a,屬大洪水級(jí)別。
(3) 暴雨洪水致災(zāi)嚴(yán)重,給暴雨中心城鎮(zhèn)和沿河兩岸人民造成了約2 855萬元的經(jīng)濟(jì)損失。
5.2 建 議
(1) 在保山市防汛工作中,必須盡力維護(hù)并改善河流固有的基本功能,提高河道行洪能力,特別是勐波羅河兩岸低熱河谷地區(qū),需進(jìn)一步警惕發(fā)生洪水。
(2) 城鎮(zhèn)內(nèi)澇已成為當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大議題,必須加大市政建設(shè)防洪排澇規(guī)劃力度,大力提高城鎮(zhèn)的抗洪排澇能力。建議把極端天氣應(yīng)對(duì)、自然災(zāi)害防治融入城市發(fā)展重大規(guī)劃、重大工程和重大戰(zhàn)略之中,整體提升城鎮(zhèn)防災(zāi)減災(zāi)能力。
(3) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,洪澇災(zāi)害帶來的損失越來越嚴(yán)重,靠工程措施防洪已不能適應(yīng)要求,建立非工程措施防洪體系,把洪水帶來的損失減少到最低程度,在防洪減災(zāi)工作中顯得越來越重要。因此,要在現(xiàn)有站網(wǎng)的基礎(chǔ)上,通過充實(shí)、調(diào)整和優(yōu)化水文站網(wǎng),加快構(gòu)建雨水情監(jiān)測預(yù)報(bào)“三道防線”,延長洪水預(yù)見期和提高洪水預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度,進(jìn)而提升水旱災(zāi)害防御水文服務(wù)能力。
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(編輯:江 文)
Investigation and analysis of rainstorm flood of \"9·02\" in Baoshan City of Yunnan Province
RUAN Lianghong
(Baoshan Branch,Yunnan Bureau of Hydrology and Water Resources,Baoshan 678000,China)
Abstract:
In order to improve the flood and drought disaster prevention in Baoshan City,Yunnan Province,on the basis of the measured hydrological data and flood disaster survey data of the \"9·02\" rainstorm in 2023 in Mengboluo River Basin,Yunnan Province,we used short-duration rainstorm extreme value analysis,P-III frequency analysis and control analysis to analyze the spatio-temporal distribution of rainstorm,the causes and evolution of upstream and downstream rainstorm floods,and the flood disaster situation.The results showed that the rainstorm lasted for a short time and had a large intensity,and the flood rose rapidly.The maximum water level rise rate reached 1.88 m/h,the maximum rainfall of 24 hours and the return period of flood peak discharge was 20 years,reaching the level of heavy rain and large flood volume.The flood disaster caused serious economic losses of about 28.55 million yuan to the local area.
Key words:
rainstorm flood; flood disaster; Mengboluo River Basin; Baoshan City