商洛市山洪災害臨界雨量分析

王智林，李 萍

（陜西省商洛水文水資源勘測局，陜西 商洛 726000）

0 前言

商洛市位于秦嶺東南部，總面積19292 km2。境內以蟒嶺為界，北屬黃河流域，面積2638 km2，南屬長江流域，面積16654 km2。年平均降雨量700 mm～850 mm。降雨量垂直差異顯著，由河谷向山地隨著高度的增加而增加，川道少于山地，低山少于高山。夏季降水量320 mm～420 mm，占年降水量的42%～50%，秋季降水量200 mm～280 mm，占年降水量的26%～27%。七至九月總降水量在330 mm～450 mm，占年降水量的50%左右。河網密度平均達1.3 km/km2以上。河流結構和河谷形態特點：河流結構的不對稱性極為明顯；屬山地河源段或上游段，縱剖面上比降大，水流急；寬谷與峽谷交替；河流多彎曲。各條河流發生的洪水特點：漲落急劇、復式峰居多。

受地理地形影響，商洛市是一個暴雨洪水災害高發區，其中水災在各種自然災害中造成的損失的比例高達40%。暴雨洪水多屬典型的局地性災害，幾乎每年都有暴雨洪水災害發生。對商洛市災害臨界雨量進行分析，對災害防治具有重要意義。

1 資料收集

根據商洛水文局設立的雨量站，對境內有歷史記錄的山洪災害場次資料及降雨資料進行了收集，經過對收集到的雨量站逐時雨量資料整理分析，共篩選出山洪災害過程33場次，雨量站點42個，因收集到的資料有限，沒有包括歷史上所有山洪災害過程。

2 雨量統計

時段雨量的統計方法：對于每次山洪災害過程，在雨量站的逐時雨量資料中，查找并統計對應的各時段最大雨量及過程雨量（因未收集到10 min及30 min雨量，故以小時為單位統計），單站臨界雨量只統計在過程期已發生山洪災害的單站雨量，區域臨界雨量則無論是否發生山洪的站點雨量都參與統計。

3 臨界雨量

根據《山洪災害臨界雨量分析計算細則》進行分析[1]。

3.1 典型區確定

商洛市分五大流域，分別是洛河、丹江、金錢河、乾佑河、旬河。丹江流域較大支流有板橋河、南秦河、銀花河、武關河等；旬河支流有達仁河。從多年平均降水量等值線圖可以看出，商洛市降水量高值區在旬河和丹江下游以及沿秦嶺山脊一帶。根據地質條件和氣象條件，典型區域按流域劃分，見表1。

根據地質條件確定典型區8個：

（1）丹江麻街以上流域，流域面積 377 km2；（2）板橋河流域，流域面積 588 km2；（3）銀花河流域，流域面積 1045 km2；（4）武關河流域，流域面積900 km2；（5）乾佑河柞水以上流域，流域面積457 km2；（6）乾佑河柞水以下、鎮安段流域，流域面積920 km2；（7）旬河流域，流域面積 2370 km2；（8）金錢河流域，流域面積3936 km2。

3.2 臨界雨量分析

在單站臨界雨量計算時，查找各站山洪過程的各時間段最大值中的最小值，得出的結果，即為各站的臨界雨量初值（見表2）；在區域臨界雨量計算時，計算山洪過程各站的各時段最大面平均值（見表2）。依次求出單站臨界雨量的平均值、最大值、最小值，供分析用；求出區域面平均值的最小值（得出的結果，即為區域臨界雨量初值）、平均值（供分析用）。

表1 商洛市典型區

按照前面所述方法，在臨界雨量初值的基礎上，確定單站及區域臨界雨量的變幅，這個變幅的取值區間為臨界雨量。特別說明，洛河由于只收集了2場災害性洪水雨量，且觀測站不全，觀測資料比較粗，無法反映流域臨界雨量，故單站數值無法確定，區域臨界雨量參考取值。

表2 典型區面均臨界雨量 單位：mm

過程發生日期過程雨量乾佑河柞水以上1983.7.20 10.2 17.0 22.3 38.4 55.3 59.4 63.6 113.3 1983.7.31 12.4 16.9 25.7 29.6 36.1 48.9 54.0 113.7 1983.10.4 6.8 10.3 14.6 23.3 35.8 46.9 59.0 119.2 1987.8.3 30.5 50.7 49.0 62.1 80.0 104.0 117.9 229.3 2002.6.9 22.1 42.7 48.3 62.3 105.1 114.2 115.2 124.0平均值 16.4 27.5 32.0 43.1 62.5 74.7 81.9 139.9最小值 6.8 10.3 14.6 23.3 35.8 46.9 54.0 113.3乾佑河柞水以下青泥灣以上1983.7.20 16.4 29.3 37.8 61.4 90.5 100.4 101.7 139.1 1983.7.31 25.5 25.0 32.2 30.9 48.6 64.7 74.1 128.1 1983.10.4 17.8 20.5 36.6 41.4 59.7 76.1 91.7 157.4 1987.8.3 31.1 35.5 37.3 48.6 60.3 70.7 83.0 185.8 2002.6.9 32.6 42.7 44.7 47.3 52.5 60.8 64.7 70.2平均值 24.7 30.6 37.7 45.9 62.3 74.5 83.0 136.1最小值 16.4 20.5 32.2 30.9 48.6 60.8 64.7 70.2旬河流域1983.7.21 15.5 26.5 38.3 56.2 90.2 97.3 100.1 146.2 1983.7.31 12.9 16.5 19.0 25.6 43.3 59.6 71.2 111.2 1983.10.5 15.0 25.9 33.8 44.8 57.6 71.9 89.3 145.4 1987.8.4 19.7 26.1 32.7 48.7 68.0 89.1 110.6 154.4 2002.6.9 31.4 54.8 62.9 64.1 90.0 109.9 110.7 115.0平均值 18.9 30.0 37.3 47.9 69.8 85.6 96.4 134.4最小值 12.9 16.5 19.0 25.6 43.3 59.6 71.2 111.2金錢河流域1987.6.5 29.2 40.3 50.6 66.7 91.8 104.1 104.1 1983.10.4 12.9 17.3 22.3 37.4 51.9 68.3 82.5 98.1 1983.7.31 19.9 29.3 33.7 39.5 48.6 57.8 63.1 120.6 1983.7.20 13.0 20.8 27.1 42.1 62.2 67.8 71.4 97.4平均值 18.7 26.9 33.4 46.4 63.6 74.5 105.0最小值 12.9 17.3 22.3 37.4 48.6 57.8 97.4 1236小時 小時 小時 小時12小時18小時24小時

3.3 臨界雨量特點分析

（1）單站臨界雨量值小于區域臨界雨量值；

（2）受地形影響，河源段臨界雨量值小；

（3）受地質結構影響，地質結構為花崗巖區域的產流較快，臨界雨量值小；地質結構為松散巖類區域的產流相對較慢，臨界雨量值大。

4 臨界雨量與土壤地質巖性的關系

商洛市范圍內地質構造主要分布有變質巖、片麻巖、碎屑巖、石灰巖、砂巖、花崗巖以及太古界巖類、松散巖類、變質酸性土、砂巖夾煤等巖石土質分布，影響降雨的入滲，由于入滲率不一樣，產流量、產流時機則不一樣。對于入滲較大，土壤吸水性強，發生泥石流、滑坡的幾率較大。

從選取的雨量典型區可以看出，基本符合不同巖性地質構造的降雨入滲規律。故本次臨界雨量分析成果可信。

5 結論和建議

5.1 結論

通過選取典型區進行臨界雨量分析，符合商洛境內各區域發生災害性洪水的一般規律，推薦使用本次分析的臨界雨量這一指標。

5.2 建議

1）在開展采用臨界雨量進行預警發布工作中，進行小范圍的預警，采用單站臨界雨量法進行預警；當降雨發生區域較大，參考單站臨界雨量法的基礎上，結合區域臨界雨量數值進行預警。同時還要參考臨近其他區域的臨界雨量數值。

2）丹江下游缺少資料，采用臨界雨量進行預警時，丹江北岸借用武關河臨界雨量資料；丹江南岸借用銀花河臨界雨量資料。

洛河流域由于資料缺乏，單站臨界雨量無分析成果。在預警中，若采用單站臨界雨量法進行預警，上游段則可借用板橋河單站臨界雨量；下游則可借用武關河的臨界雨量。

3）采用臨界雨量進行預警之前，建議加強對雨量站信息的管理，對自動雨量站傳回來的數值要認真進行甄別，剔除冒大值數據，保證雨量數據可信。

4）對雨量站設立稀疏或雨量信息中斷無數據的區域采用臨界雨量進行預警，需要人工或經驗判別該區域內降雨是否達到臨界雨量指標，然后再確定是否啟動預警機制。

5）采取跟蹤雨量進行滾動預警，預警時段從降雨開始關注，對1小時、2小時、3小時、6小時、12小時雨量以及過程雨量要分別進行統計，當某一時段達到臨界雨量指標，即刻啟動預警程序，發布預警，并可以連續發布預警。