基于GIS的清鎮市暴雨災害風險分析

金昭貴　張皓　吳智鳳

摘 要：本文選取清鎮市國家基本站1961—2015年及近10a清鎮市9個鄉鎮基礎站點逐日降水數據，利用ArcGis 10.3空間分析技術，對各影響因子進行空間插值、柵格圖層計算等操作，綜合分析清鎮市致災因子、致災環境因子等，以期為清鎮市暴雨誘發的山洪、地質災害預報預警及防治提供參考依據。

關鍵詞：清鎮市；時空分布；暴雨；風險分析

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632198

清鎮市為西南地區典型的喀斯特巖溶地區之一，在亞熱帶季風濕潤氣候條件下，有暴雨、洪澇等氣象災害，嚴重制約了社會經濟發展。本文選取清鎮市站1961—2015年及近10a9個鄉鎮基礎站點逐日降水數據，利用Arcgis10.3軟件制圖及空間分析研究，擬為清鎮市暴雨誘發的山洪、地質災害預報預警及防治提供參考依據。

1 數據來源和分析方法

本研究選用清鎮市國家基本站1961—2015年歷年逐日降水量和2001—2015年清鎮市9個鄉鎮基礎站點逐日降水數據，計算近55a清鎮市國家站及9個鄉鎮基礎站點不同等級暴雨頻率，通過暴雨日數通過測站出現暴雨天數與總觀測天數之比，求得致災因子選擇暴雨過程頻次和強度，致災環境因子選擇地形高程標準差、河網密度指數。

2 清鎮市暴雨災害風險分析

2.1 暴雨量風險特征

清鎮市年平均降水量1161.5mm，降水集中在6—8月，南部-西部多，北部少。清鎮市暴雨風險概率為0.8～1.4a/次，高風險區域主要在南部，如城區、紅楓湖鎮，西北部局地為低風險區；大暴雨以上風險概率為4.6～18.3a/次，西部、西南部屬高風險區，低風險區在東部-西北部邊緣。清鎮站暴雨風險概率0.8a/次，大暴雨以上風險概率7.4a/次。

2.2 暴雨日數分布特征

清鎮市年暴雨日數為1～3d風險概率為1.5～2.7a/次，高風險區在北部，新站鎮靠近鴨池河流域風險值較高，低風險區在西部、西南部；4～6d風險概率1.9～5.6a/次，西部、西南部屬高風險區，低風險區在西北部；7d以上風險概率為10.5～47.6a/次，高風險區在西部、西南部局地，低風險區為西北部、東部。清鎮國家站年暴雨日數1～3d風險概率為2.2a/次，4～6d風險概率2.3a/次，7d以上風險概率24.4a/次（圖1～4）。

2.3 暴雨洪澇災害風險區劃初探

2.3.1 致災因子危險性分析

選取暴雨頻次和強度作為暴雨洪澇致災因子，將暴雨過程降水量建立不同時長的降水過程序列，按照98%、95%、90%、80%、60%把暴雨強度分為5個等級，清鎮市1級暴雨強度頻次由北向南遞增，西南部為高值區，低值區在西北部；2級暴雨強度頻次由東部、西北部向西南部遞增，高值區在西部、西南部，東部、西北部局地為低值區；3級暴雨強度頻次由北向西南、東南向西南遞增，高值區為西部、西南部，低值區在東南部、北部；4級暴雨強度頻次自東北部向西南部遞增，西部、西南部為高值區，東北部為低值區；5級暴雨強度頻次自西北部至東南部遞增，中部-東南部是高值區，西北部為低值區。西部、西南部暴雨強度大、次數多，西北部局地暴雨強度小、次數少。利用加權綜合評價法、反距離加權內插法和GIS中自然斷點法，將致災因子危險性指數分為5等級，清鎮市西部、西南部暴雨洪澇致災因子危險性較強，西北部最弱。

2.3.2 孕災環境敏感性分析

在GIS中采用20m×20m網格計算地形高程標準差，高程越低、高程標準差越小，影響值越大越有利于形成災害，得到地形影響指數。在GIS數據中采用100m×100m網格計算河網密度并規范化處理，清鎮市河網密度南部密集、西部相對稀疏。將地形與水系對暴雨洪澇的影響因子各賦權重值為0.5，采用自然斷點法劃分為5個等級，清鎮市南部地形起伏較小，但河網密度大，對暴雨洪澇災害敏感；西部地形起伏和河網密度均較小，對暴雨洪澇災害敏感度相應也低。

3 結論

清鎮市暴雨量風險概率為0.8～1.4a/次，高風險區域主要在南部，西北部局地為低風險區；大暴雨以上風險概率為4.6～18.3a/次，西部、西南部為高風險區，低風險區在東部-西北部邊緣；年暴雨日數為1～3d風險概率1.5～2.7a/次，高風險區在北部，西部、西南部為低風險區；4～6d風險概率1.9～5.6a/次，西部、西南部為高風險區，低風險區在西北部；7d以上風險概率為10.5～47.6a/次，西部、西南部局地為高風險區，低風險區為西北部、東部；西部、西南部次數最多、總暴雨強度大，西北部局地暴雨強度小、次數少。

清鎮市西部、西南部暴雨洪澇致災因子危險性較強，西北部危險性最弱。由于地形影響分布破碎，東西部影響大、南部影響相對較小，但河網密度較大，對暴雨洪澇災害敏感；西部地形起伏和河網密度都不大，暴雨洪澇災害敏感度較低。西部、西南部為洪澇風險指數高風險區，西北部-東南部為中等風險區，北部、東部屬低風險區。

參考文獻

[1]陳貞宏，楊益，劉芳，等.基于GIS的貴州省暴雨災害風險區劃[J].安徽農業科學，2011，39（19）.

作者簡介：金昭貴（1983-），男，貴州清鎮市人，碩士研究生，工程師，從事綜合氣象業務工作。