廣西龍勝各族自治縣山洪災(zāi)害分析評價研究

楊 凌 陸世征 朱新榮 劉 偉

（1.廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，廣西 南寧 530023）

（2.廣西壯族自治區(qū)水利科學(xué)研究院，廣西 南寧 530023）

（3.廣西水工程材料與結(jié)構(gòu)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，廣西 南寧 530023）

0 引言

山洪災(zāi)害是指山丘區(qū)因暴雨引發(fā)的陡漲陡落的洪水災(zāi)害現(xiàn)象，我國山洪災(zāi)害頻繁，對人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅，已成為我國自然災(zāi)害主要災(zāi)種。山洪災(zāi)害分析評價作為災(zāi)害防治建設(shè)的主要工作內(nèi)容之一，通過開展防治區(qū)暴雨洪水分析成果、防洪能力評價、預(yù)警指標(biāo)制定、危險區(qū)等級劃分等，為山洪災(zāi)害防治提供更為深入和詳細(xì)的信息支撐。

龍勝縣位于廣西壯族自治區(qū)的東北部、桂林市的西北部，地理上屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，雨量充沛、水資源豐富。受地形地貌和季風(fēng)氣候的影響，區(qū)域內(nèi)降雨量時空分布不均衡，山地多于丘崗盆地；特殊的丘崗山地地形，豐沛而集中的降雨，使龍勝縣成為山洪災(zāi)害威脅較為嚴(yán)重的地區(qū)，嚴(yán)重威脅了當(dāng)?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。當(dāng)前山洪災(zāi)害防治已成為龍勝縣防災(zāi)減災(zāi)的主要任務(wù)，開展龍勝縣山洪災(zāi)害分析評價，對不同小流域進(jìn)行產(chǎn)匯流及暴雨過程分析、防洪能力評價及預(yù)警指標(biāo)確定、危險區(qū)劃定十分迫切。經(jīng)分析，全縣擬定了96個沿河村落作為山洪災(zāi)害分析評價對象，分析評價對象分布[3]圖1。

圖1 龍勝縣評價對象及流域水系分布分布圖

2 設(shè)計暴雨計算

2.1 設(shè)計暴雨參數(shù)計算方法

無資料地區(qū)設(shè)計洪水和預(yù)警臨界雨量計算的前提是開展設(shè)計暴雨計算。不同頻率暴雨變差系數(shù)偏態(tài)系數(shù)與變差系數(shù)比值點(diǎn)面折減系數(shù)等值參考《廣西暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖研究（2010）》成果，時段雨量折減系數(shù)采取以下公式[1]進(jìn)行計算：

沿河村落三門鎮(zhèn)上屋典型小流域設(shè)計暴雨參數(shù)計算結(jié)果如表1所示。

表1 龍勝縣三門鎮(zhèn)上屋小流域設(shè)計暴雨參數(shù)成果

2.2 設(shè)計暴雨量計算

查詢《廣西暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖研究（2010）》、《廣西壯族自治區(qū)暴雨徑流查算圖表（1984）》成果，確定廣西年最大10min、1h、6h、24h點(diǎn)雨量的值、設(shè)計頻率以及相應(yīng)的值，利用計算該頻率下的點(diǎn)雨量。通過點(diǎn)面雨量轉(zhuǎn)換計算，得出小流域10min、1h、6h、24h的面暴雨量，進(jìn)而推求1-24h各種歷時的暴雨：

表2 龍勝縣典型小流域設(shè)計暴雨量成果表

2.3 設(shè)計暴雨時程分配計算

假設(shè)暴雨歷時與小流域產(chǎn)匯流時間相等，對24小時設(shè)計暴雨時程分配，確定暴雨歷時各時段的雨量。根據(jù)《查算圖表》成果，以匯流時間內(nèi)的雨序與典型雨序相同的原則進(jìn)行降雨分配計算得到24小時暴雨時程分配。以上屋100年一遇設(shè)計暴雨時程分配為例，成果見圖2。最大暴雨量可達(dá)118.00mm。

圖2 上屋100年一遇24小時設(shè)計暴雨時程分配圖

3 設(shè)計洪水計算

3.1 凈雨分析

典型村落上屋處于廣西全區(qū)產(chǎn)流分區(qū)第 2區(qū)，根據(jù)《查算圖表》可知上屋村典型小流域最大蓄水量為Wm=80mm，初損值取I0=24mm，平均入滲率8mm/h，穩(wěn)定入滲率3mm/h。

3.2 典型頻率設(shè)計洪水計算

假設(shè)暴雨與洪水同頻率，龍勝縣沿河村落設(shè)計洪水頻率按《山洪災(zāi)害分析評價技術(shù)要求》確定為5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇5種，進(jìn)而開展設(shè)計洪水計算。

同時根據(jù)龍勝縣山丘區(qū)的地理特征，對洪峰流量、洪峰水位、洪水歷時等山洪洪水要素進(jìn)行具體分析，主要采用推理公式法和瞬時單位線法對龍勝縣典型頻率設(shè)計洪水進(jìn)行計算，表5為龍勝縣上屋村典型流域的設(shè)計洪水成果[5]。

表3 上屋村設(shè)計洪水成果

3.3 成果合理性分析

基于廣西洪峰模數(shù)等值線圖成果，對沿河村落設(shè)計洪水進(jìn)行合理性分析，查閱可知龍勝縣20年一遇的洪峰模數(shù)在15-45區(qū)間，50年一遇的洪峰模數(shù)分別在25-60區(qū)間，100年一遇的洪峰模數(shù)在25-70區(qū)間，本次計算的61個沿河村落20年一遇、50年一遇、100年一遇的洪峰模數(shù)分別在13-57、16-72、18-81之間?？紤]到設(shè)計洪峰除了受設(shè)計暴雨影響外，還受地形地貌、植被情況、河道長度、坡降等眾多因素影響，故從洪峰模數(shù)等值線圖來看，本次重點(diǎn)沿河村落設(shè)計洪水的計算成果基本合理。

4 分析評價與建議

4.1 山洪災(zāi)害調(diào)查與評價對象

龍勝縣山洪災(zāi)害調(diào)查項目通過內(nèi)業(yè)與外業(yè)兩個作業(yè)階段，基本查清了山洪災(zāi)害防治區(qū)內(nèi)的人口分布情況、山洪災(zāi)害的區(qū)域分布和歷史山洪災(zāi)害、區(qū)域水文氣象、地形地貌、社會經(jīng)濟(jì)、涉水工程、山洪溝基本情況以及山洪災(zāi)害防治現(xiàn)狀等基礎(chǔ)信息，并對影響沿河村落安全的溝道控制斷面和進(jìn)行了測量等，為山洪災(zāi)害分析評價提供了較詳實(shí)的基礎(chǔ)資料。

龍勝縣下轄10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共有行政村119個，全縣總?cè)丝?7.97萬人，土地面積2538km2。山洪災(zāi)害調(diào)查中防治區(qū)調(diào)查涉及10個鎮(zhèn)的情況，劃定防治區(qū)732個，重點(diǎn)防治區(qū)93個，企事業(yè)單位236個，涉及約28697戶，115374人。本次山洪災(zāi)害分析評價針對61個評價對象進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析沿河村落現(xiàn)狀防洪能力、各級危險區(qū)內(nèi)的人口和房屋數(shù)量、預(yù)警指標(biāo)等信息。從資料需求與評估、計算方法與流程、結(jié)果展示等方面建立了山洪災(zāi)害分析評價的步驟框架，為山洪災(zāi)害防治提供了技術(shù)支撐。

4.2 防洪能力評價

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及分析評價復(fù)核后的成災(zāi)水位，通過分析成災(zāi)水位對應(yīng)的暴雨洪水頻率，可以得出分析評價對象（沿河村落）的現(xiàn)狀防洪能力，各級現(xiàn)狀防洪能力[6]見表4。

表4 龍勝縣現(xiàn)狀防洪能力情況統(tǒng)計表

4.3 建議

龍勝縣受洪水威脅地區(qū)較分散，危險區(qū)分布全縣各地，影響范圍極廣，損失嚴(yán)重；區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動的加劇，龍勝縣山洪災(zāi)害的威脅增大，為做好山洪災(zāi)害防治工作，完善與提升山洪防災(zāi)信息，根據(jù)龍勝縣實(shí)際情況，針對性的提出以下建議[7]：

（1）健全山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警站網(wǎng)。當(dāng)前龍勝縣局部地區(qū)監(jiān)測站點(diǎn)布設(shè)不甚合理，主要問題是交洲村交洲小流域、三舍村江家小流域和李江村上村小流域站點(diǎn)布設(shè)相對稀疏。通過分析可以進(jìn)一步的對龍勝縣監(jiān)測站點(diǎn)進(jìn)行合理布設(shè)，本次建議于對河村增設(shè)監(jiān)測站點(diǎn)對交洲村交洲小流域進(jìn)行監(jiān)測，于江家村增設(shè)監(jiān)測站點(diǎn)對三舍村江家小流域進(jìn)行監(jiān)測，于雙河村增設(shè)監(jiān)測站點(diǎn)對李江村上村小流域進(jìn)行監(jiān)測；但仍需在實(shí)際工作中不斷完善優(yōu)化，對相關(guān)監(jiān)測工作增加管理人員，并進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，增強(qiáng)專業(yè)技能和責(zé)任意識。

（2）加強(qiáng)山洪溝的治理。龍勝縣共有需防洪治理山洪溝5條，綜合考慮溝道集水面積、長度、溝道比降以及受威脅的居民和涉水工程數(shù)量判斷威脅大小，按照調(diào)查成果的排序進(jìn)行分批次治理。開展護(hù)岸及堤防工程，截洪溝，排洪渠和分洪道工程，溝道清淤疏浚工程以及必要的谷坊、格柵壩、陡坡、跌水、滯洪帶、消力坑等工程措施。

（3）加強(qiáng)對涉水工程的治理。評價對象中較多的村落位于中小水庫壩址下游，其中交等、中寨、對河、八灘、新民等村落位于壩址下游不遠(yuǎn)處（10km以內(nèi)），這些村落具有自身控制集雨面積不大、控制斷面大、洪峰流量受水庫影響較嚴(yán)重等特點(diǎn)。此外，全縣共有橋梁 76座，主要包括梁橋和拱橋兩類，防治區(qū)內(nèi)有 71座可能成為嚴(yán)重影響山洪預(yù)警的重要因素。下一步需在實(shí)際工作中加強(qiáng)對防治區(qū)內(nèi)涉水工程（水庫、橋梁等）影響河道行洪工程的調(diào)查與評價，逐步清除可能對下游村鎮(zhèn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅的隱患。

（4）健全各級山洪災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案。應(yīng)在山洪災(zāi)害分析評價成果基礎(chǔ)上，利用沿河村落危險區(qū)劃圖、沿河村落山洪產(chǎn)匯流過程、災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)等成果，健全各地區(qū)的山洪災(zāi)害防治預(yù)案，充分發(fā)揮成果對龍勝縣的縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、村級山洪災(zāi)害防治預(yù)案的豐富和完善具有支撐作用。

5 結(jié)語

對山洪分析評價是一項非常復(fù)雜且專業(yè)性強(qiáng)的工作，涉及基礎(chǔ)工作底圖分析、氣象水文資料、河道測量資料、下墊面情況以及歷史山洪資料分析等。本文基于山洪災(zāi)害調(diào)查成果，開展龍勝縣山洪災(zāi)害分析評價，以小流域?yàn)閱卧钊敕治鳊垊倏h山洪災(zāi)害防治區(qū)的暴雨產(chǎn)匯流特征。研究了當(dāng)?shù)貧v史山洪災(zāi)害情況和小流域洪水規(guī)律，綜合分析評價防治區(qū)內(nèi)沿河村落的防洪現(xiàn)狀，對不同等級山洪災(zāi)害危險區(qū)進(jìn)行了劃分，繪制了危險區(qū)圖。旨在為龍勝縣的山洪災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)。