華坪縣中心鎮(zhèn)山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)及復(fù)核分析

(云南省水利水電科學(xué)研究院，云南 昆明 650228)

1 概 況

山洪災(zāi)害是水災(zāi)的一種表現(xiàn)形式，由持續(xù)性高強(qiáng)度暴雨所致。受地質(zhì)地形條件、氣候因素、人口分布和人類活動(dòng)等多種因素的共同影響，中國(guó)洪澇災(zāi)害十分嚴(yán)重。各地山洪災(zāi)害預(yù)警主要使用雨量預(yù)警指標(biāo)，在分析評(píng)價(jià)中，臨界雨量主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的成災(zāi)水位，通過(guò)水位—流量關(guān)系推算臨界流量，利用臨界流量反算臨界雨量，綜合考慮不同前期土壤含水量、小流域匯流時(shí)間、不同時(shí)段臨界雨量值等因素確定預(yù)警指標(biāo)[1]。

雨量預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核是利用近期發(fā)生的較大洪水資料，檢驗(yàn)復(fù)核臨界雨量和預(yù)警指標(biāo)。本文以麗江市華坪縣中心鎮(zhèn)楠木村山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)和復(fù)核工作為例，對(duì)山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)的檢驗(yàn)和復(fù)核方法進(jìn)行分析，為山洪災(zāi)害預(yù)警工作進(jìn)一步提供科學(xué)、詳細(xì)的信息支撐。

2 項(xiàng)目區(qū)基本情況

華坪縣隸屬于云南省麗江市，位于云南省西北部的金沙江中段北岸。華坪縣距昆明420km。華坪縣為金沙江干熱河谷區(qū)，氣溫與雨量隨高程變化，多年平均降水量1087.8mm。華坪縣境內(nèi)主干河流有新莊河、烏木河和從境內(nèi)流經(jīng)的金沙江，境內(nèi)所有河流皆屬金沙江水系。特殊的地理特點(diǎn)和自然環(huán)境，使華坪縣的山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害頻繁發(fā)生。

華坪縣布設(shè)簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)雨量站243個(gè)，人工監(jiān)測(cè)雨量站18個(gè)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)雨量站43個(gè)；自動(dòng)監(jiān)測(cè)水位站8個(gè)。新建自動(dòng)、人工、簡(jiǎn)易雨量測(cè)報(bào)體系1處。信息由華坪縣指揮部信息平臺(tái)中心收集、分析處理，并發(fā)出預(yù)警，進(jìn)一步提高了山洪災(zāi)害防治區(qū)的監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，開(kāi)展了扎實(shí)有效的群測(cè)群防體系建設(shè)，對(duì)山洪的御防、人口的安全轉(zhuǎn)移起到了積極作用[2-3]。

3 檢驗(yàn)復(fù)核工作

綜合近期發(fā)生的山洪災(zāi)害事件、較大洪水資料和山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)成果資料，確定山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象。在開(kāi)展山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核工作之前，需首先對(duì)這些資料進(jìn)行評(píng)估和處理，根據(jù)資料選擇適合的方法，開(kāi)展山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核工作。

本文以中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟為典型示例，介紹華坪縣山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核的方法與流程。

3.1 基礎(chǔ)資料

收集檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟所在流域的基本情況，包括面積、河長(zhǎng)、比降、植被覆蓋、土地利用等基本資料。收集檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象所在流域近期發(fā)生的場(chǎng)次洪水及歷史洪水的降雨過(guò)程。

3.2 調(diào)查評(píng)價(jià)成果

在山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)成果中提取檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象所在小流域的設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算方法及相應(yīng)參數(shù)，提取檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象的成災(zāi)水位、縱橫斷面信息、河道糙率、比降、預(yù)警指標(biāo)等信息。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)資料收集

檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象信息的補(bǔ)充和完善、沿河村落成災(zāi)水位和斷面布設(shè)測(cè)量情況復(fù)核、河道洪水調(diào)查和災(zāi)害情況調(diào)查等。對(duì)于成災(zāi)洪水資料收集整理，主要包括防災(zāi)對(duì)象控制斷面以上的雨量站資料，收集調(diào)查防災(zāi)對(duì)象控制斷面的成災(zāi)時(shí)間和洪痕。

4 預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核

山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核針對(duì)沿河村落防災(zāi)對(duì)象，預(yù)警指標(biāo)包括雨量預(yù)警指標(biāo)與水位預(yù)警指標(biāo)兩類[4]。華坪縣預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核分析計(jì)算中：由于檢驗(yàn)復(fù)核防災(zāi)對(duì)象村落所在河道沒(méi)有布設(shè)水位站，預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核只考慮雨量預(yù)警指標(biāo)。

4.1 資料收集

4.1.1 檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象確定及其基本情況

根據(jù)華坪縣山洪災(zāi)害受災(zāi)情況，選擇中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟作為山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象。據(jù)調(diào)查，中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟于2015年9月15日20∶45—9月16日凌晨3∶00出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣，凌晨成災(zāi)，形成了2015年“9·15”洪水。流域內(nèi)有田坪氣象站。根據(jù)劃定的調(diào)查范圍進(jìn)行暴雨資料的收集工作，獲得中心鎮(zhèn)周?chē)挠炅空军c(diǎn)典型洪水同步實(shí)測(cè)降雨資料。

4.1.2 調(diào)查評(píng)價(jià)成果提取

根據(jù)云南省華坪縣山洪災(zāi)害分析評(píng)價(jià)報(bào)告，提取楠木村地藏廟評(píng)價(jià)成果，主要包括：雨量預(yù)警指標(biāo)、成災(zāi)洪水設(shè)計(jì)面雨量，預(yù)警指標(biāo)成果見(jiàn)表1，設(shè)計(jì)暴雨成果見(jiàn)表2。

表1 預(yù)警指標(biāo)成果

表2 設(shè)計(jì)暴雨成果

4.1.3 成災(zāi)洪水降雨量資料

針對(duì)楠木村地藏廟收集降雨資料，收集到中心鎮(zhèn)周?chē)挠炅空军c(diǎn)典型洪水同步實(shí)測(cè)降雨資料。

4.2 統(tǒng)計(jì)成災(zāi)洪水雨量特征值

根據(jù)華坪縣山洪災(zāi)害分析評(píng)價(jià)，考慮對(duì)設(shè)計(jì)偏安全和與實(shí)際山洪發(fā)生時(shí)降雨最為接近情況，主要分析前期土壤濕潤(rùn)的情況，預(yù)警時(shí)段選取1h、3h和6h。

對(duì)于楠木村地藏廟2015年“9·15”成災(zāi)洪水，滑動(dòng)統(tǒng)計(jì)整場(chǎng)降雨1h、3h和6h三個(gè)預(yù)警時(shí)段的最大雨量，作為該場(chǎng)成災(zāi)洪水的雨量特征值，統(tǒng)計(jì)結(jié)果成災(zāi)洪水雨量特征值見(jiàn)表3。

表3 成災(zāi)洪水雨量特征值

4.3 計(jì)算預(yù)警指標(biāo)偏離度

根據(jù)設(shè)計(jì)暴雨成果表確定成災(zāi)洪水雨量特征值和預(yù)警指標(biāo)的頻率區(qū)間，并使用下列公式計(jì)算預(yù)警指標(biāo)的偏離度，若偏離度在±10%允許范圍內(nèi)，則將成災(zāi)洪水雨量特征值與預(yù)警指標(biāo)調(diào)整為同一區(qū)間。

4.4 雨量預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)成果

楠木村地藏廟預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)成果見(jiàn)表4。

表4 預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核成果

由表4可知，楠木村地藏廟1h預(yù)警指標(biāo)，洪水編號(hào)為20150915的成災(zāi)洪水雨量特征值與預(yù)警指標(biāo)處于同一頻率區(qū)間，計(jì)算所得偏離度為-7%，在10%范圍內(nèi)，預(yù)警指標(biāo)合適；3h預(yù)警指標(biāo)，該次洪水的成災(zāi)洪水雨量特征值所處頻率區(qū)間與預(yù)警指標(biāo)處于同一頻率區(qū)間，計(jì)算所得偏離度為-22%，在10%范圍外，預(yù)警指標(biāo)偏??；6h預(yù)警指標(biāo)，該次洪水的成災(zāi)洪水雨量特征值所處頻率區(qū)間與預(yù)警指標(biāo)雖處于同一頻率區(qū)間，計(jì)算所得偏離度為-51%，在10%范圍外，預(yù)警指標(biāo)偏小。

因近期觀測(cè)紀(jì)錄的場(chǎng)次洪水偏少，預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核成果今后還需運(yùn)用實(shí)際發(fā)生的較大洪水對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)核，驗(yàn)證分析預(yù)警指標(biāo)的合理性，提高預(yù)警指標(biāo)精準(zhǔn)度。

5 主要成果

a.對(duì)華坪縣防災(zāi)對(duì)象的預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行分析，得到防災(zāi)對(duì)象對(duì)應(yīng)小流域匯流時(shí)間下的雨量預(yù)警指標(biāo)。中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟防災(zāi)對(duì)象的雨量預(yù)警指標(biāo)臨界值通常由匯流時(shí)間決定，匯流時(shí)間預(yù)警時(shí)段1h的雨量預(yù)警指標(biāo)為78mm；匯流時(shí)間3h的雨量預(yù)警指標(biāo)為111mm；匯流時(shí)間為6h的雨量預(yù)警指標(biāo)通常為138mm。

b.根據(jù)預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核成果，華坪縣中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象預(yù)警時(shí)段為1h，雨量預(yù)警指標(biāo)合適；預(yù)警時(shí)段為3h及6h,雨量預(yù)警指標(biāo)偏小。對(duì)復(fù)核對(duì)象雨量預(yù)警指標(biāo)偏小的指標(biāo)進(jìn)行修正，得到指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核成果。

c.中心鎮(zhèn)2015年“9·15”山洪泥石流災(zāi)害，通過(guò)華坪縣山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)觀測(cè)到魚(yú)洞鄉(xiāng)水雨站降雨過(guò)程，有關(guān)部門(mén)在降雨之初就主動(dòng)巡查，加密觀測(cè)河水水位，當(dāng)發(fā)現(xiàn)洪水超過(guò)警戒水位并繼續(xù)上漲時(shí)，立即安排專人引導(dǎo)、電話通知、預(yù)警站喊話等方式，按照既定的轉(zhuǎn)移路線有力有序疏散轉(zhuǎn)移群眾，轉(zhuǎn)移迅速，最大限度地減少了人員傷亡。

6 結(jié) 語(yǔ)

華坪縣中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟匯流時(shí)間預(yù)警時(shí)段1h的雨量預(yù)警指標(biāo)為78mm，通過(guò)計(jì)算，實(shí)際預(yù)警指標(biāo)的偏離度為-7%，預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)復(fù)核結(jié)論合適，通過(guò)洪水發(fā)生時(shí)及時(shí)預(yù)警，使當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)得到很好的保護(hù)。

山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)的檢驗(yàn)復(fù)核是一個(gè)長(zhǎng)期的工作，應(yīng)根據(jù)不斷發(fā)生的實(shí)際洪水資料，定期對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行訂正,運(yùn)用實(shí)際發(fā)生的較大洪水對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)核，驗(yàn)證分析預(yù)警指標(biāo)的合理性，使之趨于完善，提高預(yù)警指標(biāo)精準(zhǔn)度。

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