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靖远县致洪警戒雨量分析计算及预警确定

2018-05-14王得瑾赵精珍赵文渊

南方农业·上旬 2018年7期
关键词:历时预警

王得瑾 赵精珍 赵文渊

摘 要 采用靖远县1978—2015年山洪灾害调查资料及气象站雨量记录,对近40年来的山洪雨量特征及对应灾情进行统计分析;应用数据拟合求出历时与致洪警戒雨量关系的函数式,根据不同历时致洪警戒雨量和灾情对比分析,将靖远县山洪预警级别,按灾害由轻到重依次确定为黄色、橙色和红色3个级。

关键词 山洪灾害;历时;警戒雨量;预警;甘肃省靖远县

中图分类号:S165+.25 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.19.006

致洪警戒雨量是指可能导致山洪灾害发生的一定时段的最小雨量,是实施山洪预报预警的关键性指标和重要依据[1-2]。近些年来,山洪灾害已成为造成人民生命财产安全的主要灾种,也是当前预报、预警在防灾减灾中突出的难点[3-8]。靖远作为一个农业大县,每年因洪涝灾害而造成的人员伤亡、经济财产损失居高不下,已严重制约着当地山区经济发展、人民群众脱贫致富目标的实现。本文在借鉴前人经验的基础上,结合当地地形特征,对靖远近40年来的山洪雨量及对应灾情进行整理、分析研究,得到不同历时的警戒雨量和预警级别,期望该法可供广大山丘区山洪监测、预警借鉴应用。

1 资料和方法

山洪发生时间、地点、灾情等资料来自靖远县民政、防汛等部门;山洪雨量来自调查雨量、气象站及区域站。起止時间:1978—2015年。

2 山洪雨量分析计算

2.1 山洪雨量特征

山洪的形成受诸多因素的影响,其中,降水是诱发山洪灾害的直接原因和激发条件。山洪的发生与降雨量、降雨强度和历时密切相关。靖远县位于黄河上游,甘肃省中东部,西北黄土高原与腾格里沙漠过渡地带,地形较为复杂,北部为石质丘陵区,中部属河谷盆地区,南部为黄土山塬区,属黄土丘陵沟壑地带。山洪主要由中、小尺度天气系统产生的局地强降水引发,维持时间短、影响范围小、降水强度大,地表土壤来不及渗透,加之地面植被覆盖稀少,不能有效拦截地面径流,即可产生山洪,形成灾害[9-10]。1995年8月5日,3 h降水量21.7 mm,靖远县城及其附近乡镇出现山洪;2008年7月20日,靖安、五合、高湾部分村庄遭暴雨袭击,暴雨持续40 min,形成山洪;2011年5月28日,高湾1 h降雨量达36.6 mm,3 h降雨量达46.9 mm,形成山洪;2012年7月2日,高湾、大芦、平堡30 min降雨量分别为15.9 mm、15.4 mm、15.6 mm,发生山洪灾害;2012年7月30日,双龙、石门、兴隆12 h雨量分别为41.4 mm、34.6 mm、30.5 mm,形成暴洪,冲走车1辆,2人失踪,造成直接经济损失2 408万元,其中农业经济损失932.5万元、工矿企业损失154万元、基础设施损失1 137.4万元、家庭财产损失184.1万元;2014年7月31日,刘川、东升、五合、石门、永新5个乡发生雹洪灾害,农作物受灾面积1 498.56 hm2,其中成灾面积926.28 hm2,造成直接经济损失达2 152.4万元,其中农业损失1 808.47万元;2014年8月16日,北滩、五合、永新1 h降雨量分别为15.8 mm、16.5 mm、16.7 mm,引发山洪,直接经济损失达1 083.2万元,其中农业损失1 067.2万元。

2.2 致洪警戒雨量计算

对1978—2015年的灾情雨量资料进行整理,根据历次山洪灾害,统计出相对应的灾情雨量,绘制不同历时山洪降水散点图(见图1);然后从不同时段统计值中,分别挑出该时段的最小雨量值和最大雨量值。以最小雨量作为一级警戒雨量初值,以50%最大降雨量作为二级警戒雨量初值,以80%最大降雨量作为三级警戒雨量初值,这样就初步得到不同历时的一级、二级、和三级警戒雨量。为了能更好地反映山洪与降水之间客观存在的关系,通过不同的曲线拟合,分别得到不同级别警戒雨量函数关系表达式:

y1=3.49Ln(x)+16.517(R2=0.973 9,通过α=0.001显著性水平检验,见图2) (1)

y2=0.010 7x3-0.447 7x2+5.852 7x+17.085(R2=0.914 2,通过α=0.001显著性水平检验,见图3) (2)

y3=0.014 4x3-0.602x2+7.738 1x+19.848(R2=0.892 9,通过α=0.001显著性水平检验,见图4)。 (3)

(1)(2)(3)式中:y1为一级警戒雨量,y2为二级警戒雨量,y3为三级警戒雨量,单位为mm;x为历时,单位为h。

3 山洪预警指标

确定警戒雨量预警指标,能防止和减轻山区山洪灾害,做到有计划、有准备地防御,最大限度减少人员伤亡和损失。通过对不同历时警戒雨量与灾情调查资料综合对比分析,得到靖远县不同历时的致洪警戒雨量(见表1),以此将靖远县山洪预警级别按灾害由轻到重确定为3个级别:一级(黄色预警),二级(橙色预警),三级(红色预警)。

4 结语

本文的计算方法简单实用,便于实际工作中操作,适合广大山丘区山洪监测、预警。预警指标的确定,对靖远县山洪防治预案修正和改进,山洪预报预警系统、山洪检测系统及网络改进与完善,未来山洪防御重点区的识别、山洪分析评估,都可提供有效的信息支撑和基础数据支撑。该研究尚处于起步阶段,随着区域雨量监测点的完善及资料的积累,该指标值要在实践中不断检验完善,才能使之在防灾减灾工作中更具有指导性。(鸣谢:白银市气象局陈少勇高级工程师对本文给予了指导和帮助!)

参考文献:

[1] 全国山洪灾害防治规划领导小组办公室.山洪灾害临界雨量分析计算细则[Z].2003.

[2] 全国山洪灾害防治规划山洪灾害临界雨量分析计算细则[M].北京:中国水利水电出版社,2013.

[3] 周秀杰,张桂华,郑红,等.黑龙江省气候变暖对极端天气气候事件的影响[J].气象,2004,30(11):47-50.

[4] 刘德祥,白虎志,宁惠芳,等.气候变暖对甘肃干旱气象灾害的影响[J].冰川冻土,2006,28(5):707-712.

[5] 叶勇,王震宇,范波芹.浙江省小流域山洪灾害临界雨量确定方法分析[J].水文,2008,28(1):56-58.

[6] 甘肃省山洪地质灾害气象等级预报预警技术研究[J].甘肃科技,2008,24(16):58-60.

[7] 刘志雨,杨大文,胡健伟.基于动态临界雨量的中小河流山洪预警方法及其应用[J].北京师范大学学报(自然科学版),2010,46(3):317-322.

[8] 叶金印,李致家,常露.基于动态临界雨量的山洪预警方法研究与应用[J].气象,2014,40(1):101-107.

[9] 陈少勇.白银市山洪评估气象指标分析[J].科技创新导报,2007(31):153,155.

[10] 陈少勇.白银暴雨强度计算[J].科技信息,2007(13):307-308.

(责任编辑:丁志祥)

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