武威市民勤縣“2022.7.31”暴雨洪水調查及成因分析

李榮文

（甘肅省武威水文站,甘肅 武威 733000）

1 概況

1.1 行政區概況

民勤縣地處河西走廊東北部,石羊河流域下游,南臨涼州區,西南與金昌市連接,東西北三面均與內蒙古自治區接壤,被巴丹吉林和騰格里兩大沙漠包圍。東西長206 km,南北寬156 km,總面積1.59萬km2。全縣最低海拔1298 m,最高海拔1936 m,平均海拔1400 m,由沙漠、低山丘陵和平原三種基本地貌組成,其中荒漠化和沙化面積占90.34%[1]。

民勤屬溫帶大陸性干旱氣候區,東西北三面被騰格里和巴丹吉林兩大沙漠包圍,大陸性沙漠氣候特征十分明顯,冬冷夏熱、降水稀少、光照充足、晝夜溫差大,年均降水量110 mm,蒸發量高達2644 mm,晝夜溫差25.2℃,年均氣溫7.8℃,日照時數為3073.5 h,無霜期162 d,特別適宜農作物生長。全縣轄18個鎮、248個村,常住人口17.85 萬人,其中城鎮人口7.16 萬人,鄉村人口10.69萬人。

1.2 流域概況

民勤縣屬內陸河流域石羊河水系末端,是我國內陸河流域中人口最密集、水資源開發利用程度最高、用水矛盾最突出、生態環境問題最嚴重、水資源對社會經濟發展制約最強的地區之一[2]。

石羊河發源于祁連山東部冷龍嶺北麓,自西向東由西大河、東大河、西營河、金塔河、雜木河、黃羊河、古浪河、大靖河等八條主要河流組成,多年平均徑流量15.6億m3。流域位于甘肅省河西走廊東端,烏鞘嶺以西,東南與白銀、蘭州兩市相連,東北與內蒙古自治區相接,西北毗鄰張掖市,西南緊靠青海省,涉及武威市涼州區、古浪縣、民勤縣的全部及天祝縣的部分,金昌市全部,張掖市肅南縣、山丹縣的部分,白銀市景泰縣的少部分地區,總面積4.16萬km2[3]。

20世紀60年代以來,石羊河進入民勤縣的水量呈急劇減少態勢, 2002年僅為0.84億m3,不到1967年的15%,生態危機空前。石羊河流域極度惡化的生態環境問題引起了社會各界的廣泛關注,2007年12月7日,《石羊河流域重點治理規劃》經國務院同意,由國家發展改革委、水利部印發實施,蔡旗斷面過水量作為石羊河流域重點治理的核心約束性指標在國家層面被正式提出[4]。

2 降水量及其分布

2.1 實測資料

武威水文站在民勤縣現有18處自動雨量站（以下選取14個測量數據較為可靠的代表站）[5],7月31日實測降水量4.6 mm～45.6 mm之間,收集民勤縣氣象站降水量資料,城區實測降水量49.9 mm,見表1,經雨量站、氣象站實測數據及調查走訪,確定此次暴雨中心出現在民勤縣城區及收成鎮。民勤氣象站位于民勤縣城區,地理坐標：東經103°05',北緯38°38'；收成雨量站位于民勤縣收成鎮天成村天成五社,地理位置坐標：東經103°36'24.51'',北緯38°53'53.94''[6]。

表1 民勤縣7月31日降水量統計表

7月31日民勤氣象站實測數據如下：18∶00開始下雨,至19∶00降水量達到8.1 mm,至20∶00降水量達到8.6 mm,至21∶00達到23.5 mm,至22∶00達到34.4 mm,至23∶00達到48.6 mm,至00:00達到49.9 mm后降雨停止。最大降雨強度為14.9 mm/h。12小時降雨量49.9 mm達到暴雨,降水過程線見圖1。

圖1 民勤縣“7.31”降水過程線圖

7月31收成雨量站實測數據如下：19∶45開始下雨,至20∶00降水量達到2.2 mm,至21∶00達到25.6 mm,至22∶00達到27.4 mm,至23∶00達到38.2 mm,至00∶00達到39.8 mm,至01∶00達到43.8 mm,至01:50達到45.6 mm后降雨停止。最大降雨強度為0.9 mm/min、23.4 mm/h。12小時降雨量45.6 mm達到暴雨,降水過程線見圖2。

圖2 收成鎮“7.31”降水過程線圖

繪制“7.31”降水量等值線圖,見圖3,利用降水量等值線圖,得出民勤縣城區及收成鎮40 mm等值線內包括的范圍分別為43.3 km2、292.7 km2,算出暴雨量分別為0.017億m3、0.117億m3。

圖3 民勤縣“7.31”降水量等值線圖

2.2 調查暴雨量

調查組對各雨量站附近村民進行了現場詢問和實地調查,一致反應此次暴雨極大,從來沒有見過這樣的雨,降水起訖時間也基本與儀器記錄時間一致。收成雨量站配有人工觀測雨量筒,實測7月31日降水量44.3 mm,與翻斗式自動測報雨量計觀測值相差2.85%。由于雨量站分布合理并且有專業儀器,調查時未能找到理想的承雨物品換算降水量,故本報告不采用調查值,直接采用雨量站測量值。雨量站點位置見圖4。

圖4 雨量站站點位置示意圖

2.3 歷史極值

查閱《甘肅省可能最大暴雨圖集》（甘肅省編制暴雨圖集組,1979）中甘肅省實測或調查最大24小時點雨量記錄表,1937年8月19日民勤縣24小時最大暴雨量為72.0 mm。

3 暴雨成因及量級

3.1 暴雨成因

受強降水對流云團影響,民勤縣出現大范圍雷電、大風、局地冰雹、暴雨等強對流性天氣。此次降雨過程為民勤縣入汛后最強的一次暴雨天氣過程。持續時間較長,強度較強,降雨期間城區出現內澇現象,一些路段嚴重積水,給交通帶來極大不便。

3.2 暴雨量級

此次暴雨中心位于民勤縣城區及收成鎮,我站管轄的收成雨量站位于收成鎮天成村,并連續觀測收集了1983年至今的降水量資料。

根據收成雨量站1983年～2021年降水量觀測數據,分別摘取最大6 h降水量極值資料,通過頻率分析計算,武威市民勤縣收成鎮“2022.7.31”暴雨最大6 h降水量在歷史記錄中排第一,出現概率為2.38%,重現期42 年。頻率計算結果見表2。

表2 收成雨量站6小時降水量頻率計算表

4 災害分析

經調查組走訪調查,此次暴雨共造成17個鎮及城區街道和勤鋒農場、198 個村（社區）、9584戶、33668 人受災,造成此次災害的主要原因一是降水集中,強度大,歷時短,范圍廣,民勤縣城區1小時降水量達15 mm,收成鎮1小時降水量超過20 mm,在當地屬高強度降水,實屬稀遇；二是當地群眾防洪澇安全意識淡薄,致使部分房屋受損、大面積耕地受災；三是民勤縣多年沒有出現相近量級的降水,區域排水設施落后,群眾對此類強降水防范松懈。

5 結論與建議

1）武威市民勤縣收成鎮“2022.7.31”暴雨最大6h降水量在歷史記錄中排第一,出現概率為2.38%,重現期42年。

2）民勤縣此次暴雨災害未造成人員傷亡及較大經濟損失,主要得益于有關單位前期預警發布及時,防汛抗旱指揮部啟動防汛抗洪響應及時準確,安排部署合理,中期處置突發事件得力,后期排水減損措施落實到位。

3）應進一步加強建立以氣象預警為先導的應急響應機制,進一步健全強降雨預警叫應機制,完善防御應對各項措施,切實做到預警到位,叫應叫醒,聯動響應,全面做好強降雨及洪澇防范應對工作。

4）民勤縣城區排水管網需加強檢修維護,改造疏通城市低洼處排水管網,降低積水概率,各相關部門應做好預報預警及防災減災宣傳,提高群眾防災減災意識、生態保護意識和暴雨洪水防御意識,沿街低洼地帶需做好物資貯藏儲備。