靖遠縣致洪警戒雨量分析計算及預警確定

王得瑾 趙精珍 趙文淵

摘 要 采用靖遠縣1978—2015年山洪災害調查資料及氣象站雨量記錄，對近40年來的山洪雨量特征及對應災情進行統計分析；應用數據擬合求出歷時與致洪警戒雨量關系的函數式，根據不同歷時致洪警戒雨量和災情對比分析，將靖遠縣山洪預警級別，按災害由輕到重依次確定為黃色、橙色和紅色3個級。

關鍵詞 山洪災害；歷時；警戒雨量；預警；甘肅省靖遠縣

中圖分類號：S165+.25 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.19.006

致洪警戒雨量是指可能導致山洪災害發生的一定時段的最小雨量，是實施山洪預報預警的關鍵性指標和重要依據[1-2]。近些年來，山洪災害已成為造成人民生命財產安全的主要災種，也是當前預報、預警在防災減災中突出的難點[3-8]。靖遠作為一個農業大縣，每年因洪澇災害而造成的人員傷亡、經濟財產損失居高不下，已嚴重制約著當地山區經濟發展、人民群眾脫貧致富目標的實現。本文在借鑒前人經驗的基礎上，結合當地地形特征，對靖遠近40年來的山洪雨量及對應災情進行整理、分析研究，得到不同歷時的警戒雨量和預警級別，期望該法可供廣大山丘區山洪監測、預警借鑒應用。

1 資料和方法

山洪發生時間、地點、災情等資料來自靖遠縣民政、防汛等部門；山洪雨量來自調查雨量、氣象站及區域站。起止時間：1978—2015年。

2 山洪雨量分析計算

2.1 山洪雨量特征

山洪的形成受諸多因素的影響，其中，降水是誘發山洪災害的直接原因和激發條件。山洪的發生與降雨量、降雨強度和歷時密切相關。靖遠縣位于黃河上游，甘肅省中東部，西北黃土高原與騰格里沙漠過渡地帶，地形較為復雜，北部為石質丘陵區，中部屬河谷盆地區，南部為黃土山塬區，屬黃土丘陵溝壑地帶。山洪主要由中、小尺度天氣系統產生的局地強降水引發，維持時間短、影響范圍小、降水強度大，地表土壤來不及滲透，加之地面植被覆蓋稀少，不能有效攔截地面徑流，即可產生山洪，形成災害[9-10]。1995年8月5日，3 h降水量21.7 mm，靖遠縣城及其附近鄉鎮出現山洪；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40 min，形成山洪；2011年5月28日，高灣1 h降雨量達36.6 mm，3 h降雨量達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，發生山洪災害；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，造成直接經濟損失2 408萬元，其中農業經濟損失932.5萬元、工礦企業損失154萬元、基礎設施損失1 137.4萬元、家庭財產損失184.1萬元；2014年7月31日，劉川、東升、五合、石門、永新5個鄉發生雹洪災害，農作物受災面積1 498.56 hm2，其中成災面積926.28 hm2，造成直接經濟損失達2 152.4萬元，其中農業損失1 808.47萬元；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，引發山洪，直接經濟損失達1 083.2萬元，其中農業損失1 067.2萬元。

2.2 致洪警戒雨量計算

對1978—2015年的災情雨量資料進行整理，根據歷次山洪災害，統計出相對應的災情雨量，繪制不同歷時山洪降水散點圖（見圖1）；然后從不同時段統計值中，分別挑出該時段的最小雨量值和最大雨量值。以最小雨量作為一級警戒雨量初值，以50%最大降雨量作為二級警戒雨量初值，以80%最大降雨量作為三級警戒雨量初值，這樣就初步得到不同歷時的一級、二級、和三級警戒雨量。為了能更好地反映山洪與降水之間客觀存在的關系，通過不同的曲線擬合，分別得到不同級別警戒雨量函數關系表達式：

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

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

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

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

3 山洪預警指標

確定警戒雨量預警指標，能防止和減輕山區山洪災害，做到有計劃、有準備地防御，最大限度減少人員傷亡和損失。通過對不同歷時警戒雨量與災情調查資料綜合對比分析，得到靖遠縣不同歷時的致洪警戒雨量（見表1），以此將靖遠縣山洪預警級別按災害由輕到重確定為3個級別：一級（黃色預警），二級（橙色預警），三級（紅色預警）。

4 結語

本文的計算方法簡單實用，便于實際工作中操作，適合廣大山丘區山洪監測、預警。預警指標的確定，對靖遠縣山洪防治預案修正和改進，山洪預報預警系統、山洪檢測系統及網絡改進與完善，未來山洪防御重點區的識別、山洪分析評估，都可提供有效的信息支撐和基礎數據支撐。該研究尚處于起步階段，隨著區域雨量監測點的完善及資料的積累，該指標值要在實踐中不斷檢驗完善，才能使之在防災減災工作中更具有指導性。（鳴謝：白銀市氣象局陳少勇高級工程師對本文給予了指導和幫助！）

參考文獻：

[1] 全國山洪災害防治規劃領導小組辦公室.山洪災害臨界雨量分析計算細則[Z].2003.

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[8] 葉金印，李致家，常露.基于動態臨界雨量的山洪預警方法研究與應用[J].氣象，2014，40（1）：101-107.

[9] 陳少勇.白銀市山洪評估氣象指標分析[J].科技創新導報，2007（31）：153，155.

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

（責任編輯：丁志祥）