永寧河流域暴雨災害時空分布規律及農業生產防范措施

陳峻雨　鮑文

摘 要：該文分析了長江右岸一級支流永寧河流域3個地面測站40年逐日降水觀測資料，采用降水距平百分率、線性回歸和統計學方法，對永寧河流域暴雨分布的時空規律進行了研究，并根據本地區實際情況提出防范應對措施，以便針對性地開展防災減災工作，減輕暴雨災害對農業生產的影響。

關鍵詞：永寧河流域;暴雨災害;時空分布規律;農業生產;防范措施

中圖分類號 P426.616文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）03-0144-03

近年來，全球變暖趨勢日益明顯，氣象災害發生頻率逐年增加，對人們生產生活造成嚴重影響。暴雨是一種常見的氣象災害，研究其時空分布規律對防災減災工作的有序開展具有重要的參考價值。針對永寧河流域上游地區、永寧河支流古宋河流域以及永寧河下游地區的暴雨災害特征的單獨研究較多，但對整個流域暴雨災害系統性、關聯性的研究較少。為此，筆者采用線性回歸和統計學方法，對永寧河流域暴雨分布的時空規律進行了初步分析，以期為永寧河流域和農業生產防災減災提供參考。

1 材料與方法

1.1 永寧河流域概況 永寧河屬長江右岸一級支流，發源于四川省敘永縣白臘鄉高峰村與云南省威信縣高田鄉新華村交界處的尖山子，上游稱清水河，上源東門河、南門河在敘永縣城南定水寺匯合后稱永寧河。永寧河流域（105°06′～105°37′E、27°55′～28°47′N）西臨長寧河流域、南與赤水河流域上游相鄰、東依赤水河流域、北抵長江，地跨瀘州、宜賓兩市，流域內主要有瀘州市敘永縣、納溪區和宜賓市興文縣3個縣（區）共17個鄉鎮和2個街道，依次流經敘永縣敘永鎮、龍鳳鎮、興隆鎮、天池鎮、馬嶺鎮、江門鎮和納溪區上馬鎮、護國鎮、渠壩鎮、天仙鎮、棉花坡鎮、新樂鎮、永寧街道、安富街道，于納溪區安富街道匯入長江，主要支流有南門河、東門河、古宋河、泥沙河、洞溝河、馬河、護國河、腦灘河、白節河等9條，流域面積3228km2。

永寧河流域位于四川盆地南部的丘陵和低山區，屬南亞熱帶濕潤大陸季風氣候區。流域內雨量充沛，氣候溫和，年平均無霜日高達345d，年平均氣溫17.6～18.1℃，最熱月為7—8月（平均氣溫27～27.7℃），最冷月為1月（平均氣溫為7.3～7.8℃），全年日照時數1100～1400h;年平均風速1.2～1.7m/s，歷年最大風速15m/s，最多風向北—北西風;年降雨量1000～1600mm，主要集中在5—10月，約占全年的76%～82%，最大降雨量為1325.4～1381mm。永寧河流域曾多次發生因暴雨引發的洪澇災害，影響較大的如2012年“7.23”大暴雨過程，最大降雨量180.2mm，造成永寧河水位陡漲，永寧河上馬場鎮段水位達到259.50m，受災人口達22.63萬人，農作物受災面積達3.26萬hm2，其中成災面積1.30萬hm2，絕收面積2753.33hm2，直接經濟損失69615萬元。

1.2 資料來源 本研究采用1980—2019年永寧河流域瀘州市敘永縣、納溪區和宜賓市興文縣3個地面測站40年逐日降水觀測資料。根據四川省氣象局規定，四川盆地內24h累計降雨量在50mm及以上稱之為暴雨，因此本研究把日降水量達到50mm以上稱為暴雨日[1]。按降水距平百分率分級：≥80%為異常偏多，50%～80%為顯著偏多，25%～50%為偏多，-25%～25%為正常，-50%～-25%為偏少，-80%～-50%為顯著偏少，≤-80%為異常偏少。

1.3 研究方法 根據永寧河流域3個站點40年逐日降水觀測資料，分別對暴雨發生的時間、空間數據進行統計分析，并利用降水距平百分率、線性回歸和統計學方法找出當地暴雨災害發生的規律[2]。降水距平百分率[ΔR%]反映了某時段降水量相對于同期平均狀態的偏離程度，計算公式為：

ΔR（%）=（R-R^-）/R×100

式中，[R]表示某時間段降水量;[R]表示該時間段常年降水平均值。

線性回歸是利用數理統計中的回歸分析來確定2種或2種以上變量間相互依賴的定量關系，表達形式為：

y=ax+b

式中，b為誤差服從均值為0的正態分布。

2 結果與分析

2.1 時間規律 1980—2019年永寧河流域3個站點共出現暴雨日331次，平均每年發生2.75次，最大日降雨量為257.9mm（納溪，1991年6月30日）。2015年暴雨日最多為6次，1992年、1995年、2001年、2008年和2017年最少為1次。永寧河流域暴雨日數正常的有17年，占42.5%;暴雨日數異常偏多的有1年（2015年，偏多118.2%），占2.5%;暴雨日數顯著偏多的有2年（2016年，偏多69.7%;2018年，偏多57.6%），占5%;暴雨日數偏多的有9年，占22.5%;暴雨日數偏少的有4年，占10%;暴雨日數顯著偏少的有7年，占17.5%;暴雨日數異常偏少的年份為0。整體來看，大致以3～4年為1個周期，暴雨發生次數按照高、低、中（次低）的規律出現。40年中暴雨日數整體呈上升趨勢，暴雨日數（x）與年份（y）的線性回歸方程為：y=0.01079x-18.83。其中，1980—1996年暴雨日數波動較為平穩，1997—2019年暴雨日數波動較為明顯。近年來在全球氣候變暖的大環境下，極端天氣頻發，暴雨發生次數的極高值也越來越大。

從月分布規律方面來看，永寧河流域暴雨主要出現在6—8月主汛期，7月暴雨日最多（107次），8月暴雨日次之（86次），2個月暴雨日數占全年總數的58.3%。暴雨最早出現在4月19日（敘永站1996年4月19日，降雨量53.5mm），最晚在10月9日（敘永站2015年10月9日，降雨量58.3mm）。從旬分布規律方面來看，永寧河流域在7月上旬和7月下旬暴雨出現頻率最高（37次），7月中旬和8月中旬暴雨出現頻率次之（33次）。全年來看，暴雨次數在5月上旬出現第1波小高潮（9次），5月下旬開始暴雨次數逐漸增加，8月下旬開始逐步減少，9月下旬僅出現1次，但10月上旬又增加到5次，10月中旬后未出現過暴雨。

2.2 空間規律 永寧河流域上游（敘永縣）、中游（興文縣）、下游（納溪區）的暴雨日數分布基本持平，其中下游（37.5%）略高于上游和中游地區。3個站點中至少2個站點同時出現暴雨的次數達65次，占全部暴雨次數的45.0%，表明影響上中下游區域的強對流天氣系統基本一致，上下游聯動程度較高。通過統計分析永寧河流域暴雨日數較多的2015年、2016年和2018年3年數據可知，雖然下游地區暴雨日數略高于上游和中游地區，但暴雨強度卻是上游地區明顯大于中游和下游地區。如2016年6月18日，永寧河流域發生暴雨天氣過程，上游、中游、下游地區降雨量分別達到152.8、53.2、73.9mm，位于永寧河上游的敘永水文站出現超保證水位1.43m的洪峰，洪水重現期約80年一遇，是有實測記錄以來最大洪水;2016年6月24日，永寧河流域再次發生暴雨天氣過程，上游、中游、下游地區降雨量分別達到105、46.9、55.1mm。上游降雨強度大于中下游地區的主要原因在于：永寧河流域上游地區主要位于烏蒙山片區，地形以山區為主，且主汛期該地區處于西風帶迎風坡區域，水汽受地形影響，抬升作用明顯，有利于強降雨的形成;而永寧河流域中下游地區，尤其是下游地區主要位于四川盆地邊緣淺丘陵地帶，地形對氣流的抬升作用一般，雖臨近長江，對局部水汽輸送有一定程度的彌補，但總體來說客觀條件對強降雨的產生較為不利。因此，在水汽和地形的綜合影響下，永寧河流域暴雨強度呈現自上游向中下游地區遞減、山區向丘陵地帶遞減的規律。

將空間分布規律按月進行統計可知，永寧河流域上游的暴雨日數分布更加集中，主要分布于7—8月，暴雨日數占全年的69.5%;下游暴雨日數相對分散些，汛期（5—9月）每月暴雨日數占全年總數的11.3%～27.4%;中游地區暴雨日數分布接近于下游，汛期（5—9月）每月暴雨日數占全年總數的10.8%～34.3%，但呈現2個特征：一是7月暴雨日數顯著高于其他月（7月暴雨日數占比為34.3%，其他月均低于21%）;二是近40年來，4月從未出現過暴雨。

3 農業生產防范措施

3.1 加強基礎設施建設 根據永寧河流域暴雨災害的特點和防洪現狀，要堅持水庫與堤防（護岸）、河道整治相結合，進一步加強防洪基礎設施的建設力度，在永寧河干流中上游興建大型水庫，提升洪水攔蓄能力;在永寧河中下游，尤其是興文縣古宋河支流匯入永寧河后河段，加強沿線的防洪標準，完善防洪措施。同時，加強沿河地段農田基本建設、改良土壤結構、調整作物布局等農業生態綜合治理，不斷提高農業產業適應氣候變化和抗御自然災害的能力，從被動救災轉變為主動防災[3]。

3.2 建立部門合作聯動機制 氣象、水利、自然資源、應急、文旅等部門應進一步加強合作聯動，針對防災減災重點時段和地點，充分發揮各部門在技術力量、專業領域等方面的優勢，深挖部門合作潛力，使防災減災工作形成合力。同時，盡可能實現資源共享，避免重復建設，整合水利、自然資源、氣象等部門的雨量、水位監測設施、文體廣電部門的喇叭、電子屏設施、相關部門的群防群策人員等資源，以地方政府為主導，共同助力農村防災減災體系建設。

3.3 提升預報預測能力 氣象部門應充分利用自身體制優勢，積極提高預報水平，結合本地區復雜地形，努力探索提煉出一套適合本地區的數據預報模式，提升短臨預報精度;同時，充分運用已有研究成果，對氣象災害發生規律進行進一步修正和探索，提升中長期氣候趨勢預測精度，長短提升結合，為防災減災工作提供更精準的指導。

3.4 提高水資源調度能力 針對永寧河流域水資源的特點，上下游地區2市3縣區防汛抗旱指揮機構應參照大江大河統一指揮調度模式，建立永寧河流域統籌協調機制，充分發揮永寧河干流、各支流的水庫、水電站、灌溉渠系等對水資源的調度作用，根據暴雨災害時空分布規律，結合氣象、水文部門的預測預警，提前開展騰減庫容、蓄水保水等工作，削峰攔洪，既避免了強降雨帶來的洪澇災害，又避免了久雨轉干后的干旱災害，化災為寶，盡可能將水資源利用效率最大化。

參考文獻

[1]詹兆渝.中國氣象災害大典四川卷[M].北京：氣象出版社，2006.

[2]熊俊楠，劉志奇，范春捆，等.1983—2013年西藏自治區氣象災害時空分布特征與變化趨勢[J].冰川凍土，2017，39（6）：1221-1231.

[3]黃茜，鮑文.氣候智能型農業的景觀管理[J].安徽農學通報，2018，24（21）：168-170.

（責編：徐世紅）

作者簡介：陳峻雨（1986—），男，四川富順人，碩士，研究方向：農業管理。 *通訊作者? 收稿日期：2021-01-03