2015年“6·23”臨安昌化小流域山洪致災(zāi)成因分析

孫映宏，孟 健，姬戰(zhàn)生，李留東

(1.杭州市水文水資源監(jiān)測(cè)總站，浙江 杭州 310014；2.臨安市水文站，浙江 臨安 311300)

2015年“6·23”臨安昌化小流域山洪致災(zāi)成因分析

孫映宏1，孟 健1，姬戰(zhàn)生1，李留東2

(1.杭州市水文水資源監(jiān)測(cè)總站，浙江 杭州 310014；2.臨安市水文站，浙江 臨安 311300)

2015年6月23日，受強(qiáng)對(duì)流天氣影響，臨安昌化附近遭遇強(qiáng)降雨，暴雨中心區(qū)域短歷時(shí)降水重現(xiàn)期達(dá)到40年一遇.暴雨引發(fā)小流域山洪，造成嚴(yán)重?fù)p失.災(zāi)后次日，水文部門迅速組織開展了洪水調(diào)查，收集整理了雨情、水情、工情、災(zāi)情等基礎(chǔ)資料，查明了致災(zāi)原因，為災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建和防災(zāi)體系建設(shè)與完善提供科學(xué)依據(jù).

暴雨；“6·23”山洪；洪水調(diào)查；致災(zāi)原因

2015年6月23日，臨安市處在副熱帶高壓邊緣，氣溫較前期明顯升高，白天最高氣溫升到32 ℃.由于空氣濕度大，午后15時(shí)以后河橋鎮(zhèn)、潛川鎮(zhèn)、太陽(yáng)鎮(zhèn)、大峽谷鎮(zhèn)北部、昌化鎮(zhèn)北部等地出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，引發(fā)短歷時(shí)強(qiáng)降雨，導(dǎo)致黃干溪、瀝溪、紫溪、澞溪、太陽(yáng)溪等小流域山洪暴發(fā)，造成房屋、堤防、公路、橋梁、供水管網(wǎng)、通信線路等嚴(yán)重受損，農(nóng)田大面積受淹，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1億元.為查清此次暴雨洪水的特性及致災(zāi)原因，水文部門組織開展了洪水調(diào)查工作[1]，為災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建和防災(zāi)體系建設(shè)與完善提供科學(xué)依據(jù).

1 雨情

(1)暴雨量

6月23日12：00～19：00，暴雨主要影響區(qū)域面平均降雨量達(dá)83.4 mm,最大站點(diǎn)道場(chǎng)坪131.9 mm,其次太陽(yáng)鎮(zhèn)謝家橋117 mm，蕎麥塘116.5 mm,昌化鎮(zhèn)大源塘水庫(kù)115.5 mm.區(qū)域內(nèi)最大10 min降雨量為武村站33.3 mm；最大60 min降雨量為謝家橋站80.0 mm；最大3 h和最大次降雨量為道場(chǎng)坪站，分別為107.9 mm和131.9 mm(見表1).

(2)暴雨時(shí)間分布

此次暴雨從6月23日12時(shí)開始，至19時(shí)基本結(jié)束，降雨歷時(shí)7 h，其中16：00～18：00為暴雨集中段，2 h的降雨占此次降雨的79.3%.具體代表站分析(見表2).

表1 臨安“2015.6.23”代表站暴雨特征值統(tǒng)計(jì)表

表2 臨安“6·23”暴雨代表站時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)表

(3)暴雨空間分布

降雨空間分布不均勻，暴雨中心主要集中在瀝溪、沃溪、黃干溪、太陽(yáng)溪的溪流源頭，量級(jí)由上游向下游逐漸減少.超過(guò)120 mm的降雨籠罩面積為74 km2，超過(guò)100.0 mm的籠罩面積為205 km2，超過(guò)80.0 mm的籠罩面積為331 km2，超過(guò)50 mm的籠罩面積為408 km2(見圖1).

圖1 “6.23”暴雨次降雨量等值線圖

(4)暴雨頻率

暴雨區(qū)域內(nèi)的武村站最大10 min雨量達(dá)33.5 mm，重現(xiàn)期約40年一遇；謝家橋站最大60 min雨量達(dá)80.0 mm，重現(xiàn)期約20年一遇，武村站最大60 min雨量達(dá)79.5 mm，重現(xiàn)期約20年一遇.代表站重現(xiàn)期分析(見表3).

(5)暴雨特點(diǎn)

①本次暴雨為山區(qū)局地小范圍暴雨，來(lái)勢(shì)洶、強(qiáng)度大、歷時(shí)短，暴雨時(shí)空分布集中.最大10 min降雨量為33.5 mm，最大60 min降雨量為80.0 mm，2 h的降雨量占此降雨量的79.3%.

②暴雨發(fā)生于梅雨期間，前期降水充足，土壤基本飽和，降雨基本直接產(chǎn)流,凈雨占比較大.

③暴雨中心位于太陽(yáng)鎮(zhèn)、昌化鎮(zhèn)西北部小流域的源頭，暴雨分布與海拔基本成正相關(guān)，加之流域平均坡降大，產(chǎn)匯流速度快，形成峰高量大、陡漲陡落的小流域洪水.

表3 “6·23”暴雨代表站雨量重現(xiàn)期分析表

2 水情

受短歷時(shí)強(qiáng)降雨影響，黃干溪、瀝溪、紫溪、澞溪、太陽(yáng)溪等小流域山洪暴發(fā)，山溪河流水位暴漲.英公水庫(kù)、華光潭二級(jí)水庫(kù)、青山殿水庫(kù)相繼開閘泄洪.暴雨中心區(qū)4座小(二)型水庫(kù)良源、高峰、蕎麥塘、道場(chǎng)坪水庫(kù)全部溢洪，最大溢流水深分別達(dá)到1.6 m、1.3 m、1.2 m、1.1 m.

經(jīng)洪水調(diào)查，處于源頭(高海拔)暴雨中心的沿水坑溪沿水坑斷面、良源溪榔樹灣斷面洪峰流量分別為253 m3/s、349 m3/s，分別達(dá)到100年一遇、50年一遇；兩溪匯合后的黃干溪黃圩斷面洪水重現(xiàn)期也接近100年一遇；海拔相對(duì)較低、暴雨量級(jí)相對(duì)小一些的沃溪江浦潭斷面、瀝溪白牛橋洪水重現(xiàn)期約40年一遇.代表性河段洪水特征值調(diào)查計(jì)算成果(見表4).

表4 代表性河段洪水特征值調(diào)查計(jì)算成果表

3 災(zāi) 情

山洪的突發(fā)性，致使其危害性、破壞性極強(qiáng)[2].此次強(qiáng)降雨致使昌化、太陽(yáng)、龍崗、河橋、湍口等鎮(zhèn)受重大損失,造成直接經(jīng)濟(jì)總損失2.122 9億元.

其中,受災(zāi)人口30 780人,緊急轉(zhuǎn)移人員4 538人，倒塌房屋110間，沖毀車子約30余輛，以及人員轉(zhuǎn)移等費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)損失1 431萬(wàn)元.

農(nóng)作物受災(zāi)面積169.93萬(wàn)m2，農(nóng)作物成災(zāi)面積128.40萬(wàn)m2，農(nóng)作物絕收面積513.6 m2，因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食2 452 t，山核桃受災(zāi)40萬(wàn)m2，花卉損失800萬(wàn)元，農(nóng)林牧漁業(yè)合計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失3 906萬(wàn)元.

受損道路118條，縣級(jí)或以上20條次，縣以下級(jí)道路98條；因?yàn)?zāi)導(dǎo)致交通中斷53條，路基沖毀及損壞29 885 m，路面沖毀及損壞214 160 m2，橋梁全毀1座，涵洞損毀64道，坍方61 870 m3，路基擋墻受損111 350 m3，安全設(shè)施受損21 440 m，以及行道樹、邊溝、標(biāo)志標(biāo)牌損毀等，經(jīng)濟(jì)損失1.13億元；特別是到昌化鎮(zhèn)后葛村、聯(lián)盟村、白牛村的聯(lián)良線、聯(lián)沃線、雙鄭線、白瀝線及到太陽(yáng)鎮(zhèn)大溪塢村的寺寺線等鄉(xiāng)村公路，毀損特別嚴(yán)重，整條道路路基路面基本沖毀.供電中斷12條次，損失584萬(wàn)元.通訊中斷15條次，損失545萬(wàn)元.以及企業(yè)損失.工業(yè)交通運(yùn)輸業(yè)合計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失1.252 9億元.

損壞堤防121處共14.73 km、堤防決口13處共0.33 km、損壞護(hù)岸96處，沖毀塘壩7座、損壞灌溉設(shè)施37處，損壞水文測(cè)站3座，水利設(shè)施直接經(jīng)濟(jì)損失3 363萬(wàn)元.

4 致災(zāi)原因分析

(1)前期降雨影響

今年入梅以來(lái)，臨安市降雨不斷，據(jù)水文遙測(cè)站網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，6月20～22日受災(zāi)區(qū)域均有較強(qiáng)降雨，謝家橋、登村、武村、大源塘等站點(diǎn)累計(jì)降雨在30～50 mm之間，前期土壤基本飽和，調(diào)蓄能力弱，降低了致災(zāi)的臨界雨強(qiáng).

(2)短歷時(shí)強(qiáng)降雨因素

此次“6·23”暴雨來(lái)勢(shì)兇猛，歷時(shí)短、強(qiáng)度大.23日16時(shí)以前雷達(dá)強(qiáng)回波在太陽(yáng)鎮(zhèn)、潛川鎮(zhèn)，16時(shí)27分強(qiáng)回波已移動(dòng)至昌化、太陽(yáng)鎮(zhèn)北部，回波強(qiáng)度達(dá)到50 DBZ以上，17時(shí)58分強(qiáng)回波就逐漸減弱.受災(zāi)較嚴(yán)重的昌化、太陽(yáng)鎮(zhèn)部分監(jiān)測(cè)站點(diǎn)短時(shí)雨量很大.其中，武村站最大10 min雨量為33.5 mm，重現(xiàn)期約40年一遇；謝家橋站最大60 min雨量為80.0 mm，重現(xiàn)期約20年一遇；道場(chǎng)坪站最大60 min雨量為77.4 mm，重現(xiàn)期約18年一遇；蕎麥塘站最大60 min雨量為78.0 mm，重現(xiàn)期約18年一遇.

(3)地形因素

此次暴雨中心集中在昌化、太陽(yáng)鎮(zhèn)部分小流域的上游，海拔較高，使得暴雨形成的徑流具有很大的勢(shì)能，相較于同等量級(jí)的洪峰更具有沖擊力，攜沙攜石能力很強(qiáng)，極易形成具有較大破壞性的山洪泥石流災(zāi)害.

經(jīng)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受災(zāi)較嚴(yán)重的黃干溪、瀝溪流域，山勢(shì)均較為陡峭，溪流源頭的海拔均超過(guò)1 000 m，黃干溪右源的海拔更是達(dá)到了1 449 m(見表5).經(jīng)計(jì)算，瀝溪、黃干溪平均坡降分別為54.5‰、33.1‰，黃干溪上游良源溪平均坡降更是超過(guò)90‰.相較而言，太陽(yáng)溪坡降較小，平均為14.3‰，從下游受災(zāi)情況看，比昌化鎮(zhèn)黃干溪、瀝溪流域明顯偏輕.

表5 典型流域地理特征表

(4)河道侵占

①沿河路基侵占河道.調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村公路存在著不同程度的侵占河道現(xiàn)象.雙鄭線、聯(lián)良線、聯(lián)沃線等三條村級(jí)公路大部分沿河而建，公路路基兼作堤防，且路基薄弱，大部分采用干砌石擋墻，無(wú)防沖基礎(chǔ)，多處道路被完全沖毀(見圖2).

圖2 沿河路基侵占河道，被洪水淘空

②占用灘地.流域上游部分河道灘地上大面積種植竹子等高桿作物，增大了灘地糙率，減少了河道行洪面積，河道調(diào)蓄能力大幅削弱，加之流域縱深較長(zhǎng)，極易形成較大洪峰，大大降低了河道行洪能力.

③溪邊、山腳建房.不合理的村莊規(guī)劃和溪邊、山腳建房，阻礙河道行洪，進(jìn)一步加劇了災(zāi)情的發(fā)展[3].

(5)阻水物眾多

①橋梁.跨溪而建的橋梁眾多且多為簡(jiǎn)單的平板橋，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，凈高較低，寬度不夠，橋墩設(shè)置過(guò)多，遇大洪水時(shí)阻水嚴(yán)重，加之上游攜帶的大量漂浮物，極易形成淤塞(見圖3).

圖3 阻水的橋梁

②堰壩.為灌溉沿溪農(nóng)田，一定規(guī)模的農(nóng)田附近均設(shè)有堰壩.此外，涼源峽漂流公司為開發(fā)漂流旅游項(xiàng)目，近年來(lái)在良源溪上新建了多座堰壩.這些堰壩多數(shù)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也不高.有些堰體薄弱，易沖毀；有些堰壩壩體過(guò)高(見圖4)，易阻水，抬高了上游洪水位，導(dǎo)致洪水漫溢.

圖4 堰壩過(guò)高導(dǎo)致洪水漫溢

③漂浮物.涼源峽漂流公司存放于上碼頭的約1 500條橡皮艇在本次洪水過(guò)程中被沖走，單只橡皮艇尺寸約2 m×1.2 m×0.4 m.在下游遇小型橋梁引發(fā)堵塞，形成小型堰塞湖，當(dāng)水位升高，達(dá)到一定水頭差時(shí)，堰塞湖潰決，瞬間洪水波的沖擊力極大，在下游形成連鎖反映，加劇了山洪的破壞力.另外，上游灘地種植的竹子等高桿作物，山洪來(lái)時(shí)被連根拔起，挾裹入洪流之中，稍遇阻擋便極易形成淤塞，影響河道行洪，造成潰橋漫堤等災(zāi)害.

(6)河道采石

河道上游采石現(xiàn)象十分普遍(見圖5)，具有一定商業(yè)價(jià)值的大塊石已被采賣一空.另外，近幾年因河道邊公路、防洪堤的建設(shè)需要，施工基本采用河道內(nèi)的巨石制作路基或堤防基礎(chǔ)，這些都直接導(dǎo)致洪水勢(shì)能得不到有效消減，增加了下游的防洪壓力.

圖5 堆放在路邊的河道內(nèi)采取的巨石

(7)無(wú)序砍伐

溪流源頭無(wú)序伐木嚴(yán)重.如沿水坑溪上游道場(chǎng)坪水庫(kù)附近有大范圍伐木現(xiàn)象，無(wú)論樹木大小全部砍伐一空，原有植被遭受毀滅性破壞，導(dǎo)致土壤抗侵蝕能力變差，山洪時(shí)水土流失極易造成河道淤積，抬高洪水位，造成系列次生災(zāi)害.

(8)土地復(fù)耕

溪流源頭發(fā)現(xiàn)多處存在土地復(fù)耕現(xiàn)象.2006年以來(lái)，調(diào)查區(qū)域內(nèi)共新增造田14.854萬(wàn)m2.據(jù)當(dāng)?shù)厝罕姺从?，造地前植被茂密，現(xiàn)基本無(wú)耕種，土壤抗侵蝕能力削弱，一旦發(fā)生強(qiáng)降雨，水土流失嚴(yán)重[4](見圖6).

圖6 土地復(fù)耕后的水土流失

5 建議與對(duì)策

臨安“6·23”暴雨洪水來(lái)勢(shì)之兇猛，破壞之巨令人始料未及.盡管由于基層防汛體系建設(shè)較好,未造成人員傷亡,但在小流域山洪的防范中仍然發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題值得總結(jié).為此,提出以下針對(duì)性建議，為小流域治理、山洪防御等工作提供參考.

(1)合理開發(fā)小流域

流域的無(wú)序開發(fā)不同程度增加了暴雨洪水的破壞力.上游的過(guò)度砍伐、開山造田，極大的破壞了流域原有植被，使得土壤保水能力下降，徑流匯流時(shí)間縮短，洪水?dāng)y沙量大幅度增大；中下游的河道采石，削弱了河道原有調(diào)洪能力.漂流項(xiàng)目建設(shè)的大量阻水建筑物，阻礙了洪水正常排泄通道.大量的、不科學(xué)的產(chǎn)業(yè)開發(fā)項(xiàng)目附加在一個(gè)相對(duì)不大的流域上，給防洪安全帶來(lái)極大的隱患.因此，需要相關(guān)部門在宏觀上科學(xué)規(guī)劃，進(jìn)一步優(yōu)化流域開發(fā)模式.

(2)加強(qiáng)河道管理

河道是承泄小流域山洪的通道，占用河道建設(shè)道路、房屋、漂流水道、種植高桿作物、圍灘造田等，極大地削弱了河道過(guò)水能力.建議加強(qiáng)河道管理，加大監(jiān)督檢查和執(zhí)法力度，規(guī)范人類活動(dòng)行為[5]，保障河道的原有的行洪功能.

(3)科學(xué)設(shè)計(jì)建造涉水工程

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，溪流上橋梁、堰壩等涉水構(gòu)筑物的數(shù)量眾多，設(shè)計(jì)不盡科學(xué)，阻水嚴(yán)重.一方面工程自身阻水；另一方面，易聚集漂浮物，形成阻塞，影響洪水下泄.建議今后在小流域涉水工程的建設(shè)中，做到充分論證、科學(xué)設(shè)計(jì)，確保河道行洪安全.

(4)完善監(jiān)測(cè)預(yù)警站網(wǎng)

此次“6·23”暴雨洪水中，水文監(jiān)測(cè)為山洪防御工作提供了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，發(fā)揮了重要作用.但監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)也還存在一些薄弱環(huán)節(jié)：建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低被沖毀、高海拔無(wú)信號(hào)區(qū)域缺少衛(wèi)星通信信道、暴雨中心站網(wǎng)密度不夠等.建議在后期加強(qiáng)調(diào)研，優(yōu)化站網(wǎng)布設(shè)，特別應(yīng)在小流域源頭、暴雨中心、屋頂山塘水庫(kù)等監(jiān)測(cè)盲區(qū)和重要點(diǎn)位增設(shè)監(jiān)測(cè)設(shè)施[6]，進(jìn)一步完善遠(yuǎn)程水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[7]，健全水雨情預(yù)警體系[8]，以更好地開展小流域山洪預(yù)警預(yù)報(bào)工作.

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AnalysisonCausesof“6·23”FlashFloodinChanghuaWatershed

SUN Ying-hong1,MENG Jian1,JI Zhan-sheng1,LI Liu-dong2

(1.Hangzhou Hydrology and Water Resources Monitoring Center,Hangzhou 310014,China; 2.Lin’an Hydrologic Station,Lin’an 311300,China)

Due to the influence of strong convective weather on June 23,2015,it encountered strong rainstorm in Changhua,Lin’an,whose strength reached the return period of 40 years in the storm center,which triggered flash floods and caused serious losses. In the next day,Hydrology and Water Resources Management Department of Hangzhou immediately carried out the investigation about the flood,collected the basic data of precipitation,flood status,project situation,and disaster situation and finally found out the causes of the disaster,which provides scientific support for disaster assessment,post-disaster reconstruction and improvement of disaster prevention system.

rainstorm; “6·23”flash-flood; flood investigation; cause of the disaster

2016-03-26

孫映宏(1975-)，男，四川興文人，高級(jí)工程師，主要從事水文與水資源利用工作.

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