昌化溪上游“利奇馬”臺(tái)風(fēng)致災(zāi)成因及對(duì)策研究

姬戰(zhàn)生，孫映宏

(1.杭州市水文水資源監(jiān)測(cè)中心，浙江 杭州 310016；2.杭州市林業(yè)水利局，浙江 杭州 310026)

2019年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”于8月10日1時(shí)45分以超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)在臺(tái)州溫嶺市城南鎮(zhèn)登陸后，穿過(guò)臺(tái)州、金華、紹興，于10日15時(shí)進(jìn)入蕭山，穿過(guò)濱江、下城、拱墅、余杭，19時(shí)離開(kāi)杭州[1]?！袄骜R”正面襲擊杭州，導(dǎo)致昌化溪上游的銀坑溪、黃川溪、桃花溪等小流域突發(fā)山洪、泥石流、山體滑坡等災(zāi)害，造成人員傷亡、房屋倒塌、基礎(chǔ)設(shè)施損毀等嚴(yán)重?fù)p失[2]，臨安區(qū)龍崗、島石兩鎮(zhèn)40個(gè)行政村遭受重創(chuàng)。

1 “利奇馬”臺(tái)風(fēng)特點(diǎn)

超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”是2000年以來(lái)繼“羅莎”“莫拉克”“海葵”“菲特”之后，對(duì)杭州市產(chǎn)生嚴(yán)重影響的臺(tái)風(fēng)?！袄骜R”臺(tái)風(fēng)具有以下特點(diǎn)：

(1)風(fēng)力超強(qiáng)。杭州市35%的測(cè)站出現(xiàn)8級(jí)以上大風(fēng)，22個(gè)站風(fēng)力超過(guò)10級(jí)，臨安天目山頂站風(fēng)力達(dá)13級(jí)。

(2)雨量超大。8月9—11日杭州市面雨量152.0 mm，其中臨安區(qū)面雨量達(dá)219.6 mm，創(chuàng)當(dāng)?shù)嘏_(tái)風(fēng)過(guò)程降水歷史極值。全市單站降雨量超過(guò)400 mm的5個(gè)站點(diǎn)全部集中在臨安，受災(zāi)嚴(yán)重的龍崗、島石兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)短時(shí)雨量超歷史極值。

(3)范圍超廣。杭州市20個(gè)測(cè)站降雨量超過(guò)300 mm，80%的區(qū)域降雨量超過(guò)100 mm。

(4)影響時(shí)間超長(zhǎng)。因臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度強(qiáng)、范圍大，登陸后強(qiáng)度減弱慢、移速慢，前后持續(xù)影響杭州市時(shí)間長(zhǎng)達(dá)50 h以上。

(5)破壞性超大。強(qiáng)降雨造成臨安島石、龍崗兩鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生局地山洪和山體滑坡，大面積出現(xiàn)道路、電力、通信、供水中斷，多處堤防護(hù)岸沖毀，576間房屋倒塌并造成人員傷亡。

2 雨水情概況

2.1 雨 情

“利奇馬”臺(tái)風(fēng)暴雨主要集中在臨安西北部山區(qū)，龍崗鎮(zhèn)面雨量416.0 mm、島石鎮(zhèn)面雨量322.0 mm,單站最大降雨量為龍崗鎮(zhèn)照君巖站的556.5 mm。昌化溪上游山區(qū)的強(qiáng)降雨主要集中在8月9日10-19時(shí)，占總降雨量的50%；龍崗鎮(zhèn)照君巖站、龍崗鎮(zhèn)桃花村站、島石鎮(zhèn)島石塢站(受災(zāi)最重的銀坑村附近)最大24h雨量分別達(dá)到480.4 mm、433.0 mm、274.0 mm，均超過(guò)100年一遇，排歷史第1位(見(jiàn)表1)。降雨等值線(見(jiàn)圖1)。

表1 “利奇馬”臺(tái)風(fēng)昌化溪上游代表站降雨量統(tǒng)計(jì)表

圖1 昌化溪上游降雨等值線圖

2.2 水 情

受上游強(qiáng)降雨影響，昌化溪流域出現(xiàn)超保證水位洪水，控制站昌化站最高水位108.06 m，超保證水位0.06 m。昌化溪上游的華光潭水庫(kù)發(fā)生超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水(水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，本次洪水頻率約70年一遇)，出現(xiàn)歷史最大入庫(kù)洪峰流量2 310 m3/s、歷史最大出庫(kù)流量1 200 m3/s和歷史最高水位445.88 m，并進(jìn)入保壩調(diào)度，攔洪總量3 466萬(wàn)m3，削減洪峰流量48.1%。

3 受災(zāi)情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，臨安區(qū)受災(zāi)人口140 826人，緊急轉(zhuǎn)移安置人口59 336人，直接經(jīng)濟(jì)損失16.53億元(其中水利工程損失1.98億元)，房屋倒塌606間、嚴(yán)重?fù)p壞571間、一般損壞3 594間,農(nóng)作物受災(zāi)面積5663.01 ha、毀壞耕地828.96 ha；受災(zāi)公路240條，共計(jì)510 km，塌方16.6 萬(wàn)m3，路面沖毀116.2 km。

龍崗、島石兩鎮(zhèn)40個(gè)行政村119個(gè)自然村受災(zāi)最為嚴(yán)重。島石鎮(zhèn)受災(zāi)人口25 560人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)6.59億元，其中毀壞耕地414 ha，農(nóng)作物受災(zāi)面積555.5 ha，山核桃樹(shù)沖毀5萬(wàn)余株，房屋倒塌96間、嚴(yán)重?fù)p壞310間。龍崗鎮(zhèn)受災(zāi)人數(shù)15 370人，直接經(jīng)濟(jì)損失5.09億元，其中房屋倒塌175間，道路路基沖毀3.41 km，橋梁沖毀64座，農(nóng)作物受災(zāi)面積977.1 ha，毀壞耕地227.1 ha，水毀堤壩223處，水毀堰壩58條，沖毀林道91條。

4 致災(zāi)原因分析

4.1 短歷時(shí)強(qiáng)降雨

昌化溪上游受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū)的國(guó)家基本雨量站有島石鎮(zhèn)島石塢站和龍崗鎮(zhèn)桃花村站，分析兩站的短歷時(shí)強(qiáng)降雨數(shù)據(jù)(見(jiàn)表2)，結(jié)果表明：桃花村站最大180 min、360 min、1 440 min雨量均排歷史第1位，最大720 min雨量排歷史第2位；島石塢站最大1 440 min雨量排歷史第1位，最大60 min、180 min、360 min、720 min雨量排歷史第2位。說(shuō)明降雨主要集中在24 h內(nèi)，局部短歷時(shí)強(qiáng)降雨產(chǎn)生的暴雨洪水是成災(zāi)的直接原因。

表2 代表雨量站暴雨特征值統(tǒng)計(jì)表

4.2 不利的地形地貌條件

4.2.1 山高坡陡

山洪災(zāi)害發(fā)生的一個(gè)重要因素是不利的地形條件。山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)通常具有山高、谷深、坡陡等地形特點(diǎn)，溝谷侵蝕發(fā)育好，切割很深[3]。受災(zāi)較嚴(yán)重的桃花溪、銀坑溪、黃川溪小流域，源頭海拔超過(guò)1 000 m，山勢(shì)均較為陡峭，產(chǎn)匯流速度快，很容易形成陡漲陡落、峰高量大、具有很大勢(shì)能和沖擊力、破壞性很強(qiáng)的山洪泥石流災(zāi)害[4]。

4.2.2 土壤類(lèi)型

土壤的滲透性和抗沖刷能力很大程度上取決于土壤類(lèi)型和土壤組成。土壤的滲透性越差、抗沖刷能力越弱，強(qiáng)降雨導(dǎo)致的水土流失越嚴(yán)重，更容易形成危險(xiǎn)性較大的山洪災(zāi)害[5]。島石、龍崗兩鎮(zhèn)土壤結(jié)構(gòu)以砂壤為主，抗剪能力差，且受災(zāi)區(qū)域前期近半個(gè)月內(nèi)降雨稀少，土壤較為干旱，突發(fā)暴雨致使土壤旱澇急轉(zhuǎn)，極易引發(fā)泥石流。

4.2.3 植被覆蓋

島石、龍崗兩鎮(zhèn)以種植山核桃為主，一方面大面積的單一純林，導(dǎo)致林分生態(tài)功能脆弱，另一方面山核桃林過(guò)度經(jīng)營(yíng)，特別是化學(xué)除草劑使用等不合理的管理?yè)嵊Ｊ?，致使林下地表裸露，形成較強(qiáng)的林下侵蝕，加上缺少相應(yīng)的水土保持措施，林地失去了涵養(yǎng)水源的功能，降雨匯流時(shí)間縮短，河道匯水量增大，極易形成山洪災(zāi)害。

4.3 村莊規(guī)劃不合理

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，倒塌或損壞嚴(yán)重的房屋多建于地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)點(diǎn)、山溪行洪通道上。如受災(zāi)最嚴(yán)重的銀坑村，居民房屋均建于山洪溝上，占用了山洪行洪通道，山洪發(fā)生時(shí)直接沖擊，導(dǎo)致房屋倒塌或受損。又如島石鎮(zhèn)新二村、龍崗鎮(zhèn)仙人塘村被沖毀房屋均建在山洪或泥石流溝口處，峰高量大的山洪攜帶砂石，形成沖擊力極強(qiáng)的泥石流，致使溝口的沖積錐直接將房屋沖毀。

4.4 非法侵占河道

處于峽谷地帶的鄉(xiāng)村(如銀坑村、新二村)依河、跨河建房，使河道行洪斷面面積減少，河道過(guò)水能力大大降低，嚴(yán)重影響了河道的行洪能力[6]?？h級(jí)道路X312線及島黃線等村級(jí)公路大部分沿河而建，占用了河道行洪通道，且道路基礎(chǔ)薄弱，多處道路被沖毀或掏空。

4.5 橋涵阻水嚴(yán)重

峽谷地帶的居民在門(mén)口跨溪建設(shè)了眾多簡(jiǎn)單的平板橋或箱涵，橋梁凈高較低，寬度不夠。發(fā)生大洪水時(shí)，不但橋涵自身阻水嚴(yán)重，而且漂浮物堵塞橋涵，易導(dǎo)致河道行洪不暢。仙人塘村的山洪溝因修公路建設(shè)的箱涵過(guò)流能力小，山洪洪峰不能及時(shí)匯入昌北溪，對(duì)兩岸沖刷更為嚴(yán)重，導(dǎo)致沿岸房屋被沖毀。

5 提升洪水防御的對(duì)策與建議

5.1 全面排查地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)

因島石、龍崗兩鎮(zhèn)95%以上區(qū)域都是山區(qū)，是浙江省暴雨中心之一，且地質(zhì)環(huán)境條件脆弱，屬于地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。為加快消除強(qiáng)降雨可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害隱患，建議：一是地毯式排查島石、龍崗兩鎮(zhèn)32個(gè)行政村所有房屋、道路兩側(cè)的地質(zhì)情況，制訂“一點(diǎn)一方案”；二是重點(diǎn)梳理危舊房屋、影響交通和行洪安全的建筑，劃定地質(zhì)災(zāi)害影響集中區(qū)域，明確搬遷治理、工程治理、應(yīng)急處置“三張清單”，制定防臺(tái)應(yīng)急和人員轉(zhuǎn)移預(yù)案；三是開(kāi)展更高精度(大比例尺1:2 000)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查，進(jìn)一步查清隱藏的地質(zhì)災(zāi)害隱患。

5.2 全面提升小流域山洪災(zāi)害防御能力

在山洪災(zāi)害防治和基層群測(cè)群防體系建設(shè)成果基礎(chǔ)上，完成全市山洪災(zāi)害防御區(qū)域劃定，建立山洪災(zāi)害防御對(duì)象清單，開(kāi)展山丘區(qū)山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)估，確定山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)，補(bǔ)齊防御工作短板，有效防范化解山洪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)[7]。同時(shí)，積極開(kāi)展山洪災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，不斷提高監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警的準(zhǔn)確率、時(shí)效性，開(kāi)發(fā)面向社會(huì)公眾的預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品。

5.3 精心編制村鎮(zhèn)規(guī)劃

桃花溪、銀坑溪、黃川溪等小流域受災(zāi)嚴(yán)重村莊的房屋大多建在地質(zhì)災(zāi)害、山洪災(zāi)害隱患區(qū)域，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)首當(dāng)其沖。建議島石、龍崗兩鎮(zhèn)在重新組織開(kāi)展村莊規(guī)劃編制時(shí)，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估和生態(tài)環(huán)境容量綜合分析，確定災(zāi)害影響范圍和安全防護(hù)范圍，劃定禁建區(qū)、限建區(qū)、適建區(qū)，避開(kāi)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)和溪流行洪通道，合理布局農(nóng)居點(diǎn)。

5.4 加強(qiáng)小流域規(guī)劃與整治提升

沿線村莊臨河而建，嚴(yán)重侵占河道行洪斷面，導(dǎo)致洪水沒(méi)有出路，是島石鎮(zhèn)銀坑溪小流域致災(zāi)的重要原因之一。建議：一是開(kāi)展中小流域河道防洪能力調(diào)查，編制小流域整治規(guī)劃；二是村莊規(guī)劃與小流域防洪規(guī)劃要匹配，保障必要的行洪斷面；三是加大小流域整治資金保障力度，優(yōu)先開(kāi)展暴雨集中區(qū)小流域整治工程，全面提升小流域防災(zāi)減災(zāi)能力。

5.5 科學(xué)設(shè)計(jì)和管理涉水工程

受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū)溪流上建有很多橋梁、箱涵等涉水建筑物，不但工程自身阻水嚴(yán)重，而且極易造成漂浮物聚集形成阻塞，嚴(yán)重影響洪水排泄。建議：一是建設(shè)涉水工程必須充分論證、科學(xué)設(shè)計(jì)，保障河道行洪安全；二是加強(qiáng)河道監(jiān)督檢查，堅(jiān)決拆除涉水違章建筑，確保河道有足夠的行洪能力。

5.6 制定山核桃林可持續(xù)發(fā)展方案

島石、龍崗兩鎮(zhèn)山體坡度基本都大于二十五度，未合理確定山核桃林規(guī)模，也未采取水土保持措施，很容易造成水土流失。建議：一是依據(jù)山核桃林分布區(qū)的林地條件、退化現(xiàn)狀、生態(tài)敏感性等，因地制宜，制定不同方案，開(kāi)展多目標(biāo)分類(lèi)經(jīng)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益共贏。二是開(kāi)展山核桃林混交改造，合理搭配落葉與常綠樹(shù)種、深根性與淺根性樹(shù)種，優(yōu)化林分結(jié)構(gòu)。三是在山核桃林內(nèi)套種珍貴彩色樹(shù)種，林下套種黃精等中藥材，改善林地生態(tài)條件。四是加強(qiáng)治坡工程、山洪排導(dǎo)工程等水土保持工程措施建設(shè)，防止水土流失[8]。

5.7 提升水雨情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警能力

及時(shí)轉(zhuǎn)移撤離人員是小流域山洪及地質(zhì)災(zāi)害防御的關(guān)鍵，主要依據(jù)及時(shí)發(fā)布的水雨情監(jiān)測(cè)預(yù)警信息[9]。龍崗、島石等重要城鎮(zhèn)主要江河、小型水庫(kù)、重要山塘水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度不夠，仍存在監(jiān)測(cè)盲區(qū)。建議小型水庫(kù)水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)全覆蓋[10]，重要城鎮(zhèn)江河水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)全覆蓋，水庫(kù)和重要河段視頻監(jiān)控全覆蓋，為防災(zāi)減災(zāi)科學(xué)研判和指揮決策提供保障。

5.8 增強(qiáng)重要監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的通信保障能力

臺(tái)風(fēng)影響期間，華光潭水庫(kù)遭遇了超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水，流域內(nèi)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站和視頻監(jiān)控點(diǎn)信息全部中斷，省市縣三級(jí)進(jìn)入信息盲區(qū)。華光潭水庫(kù)立即啟用衛(wèi)星電話通訊，及時(shí)報(bào)送自建的基于超短波信道的水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)站信息，才保證了水雨情信息暢通、聯(lián)絡(luò)正常。建議對(duì)大中型水庫(kù)、流域重要水文測(cè)站增加衛(wèi)星通信信道，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信與衛(wèi)星通信雙備份、人工觀測(cè)與自動(dòng)監(jiān)測(cè)雙備份。

6 結(jié) 論

“利奇馬”超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)破壞性大、受災(zāi)損失嚴(yán)重，及時(shí)調(diào)查研究致災(zāi)成因和對(duì)策意義重大。本文介紹了“利奇馬”臺(tái)風(fēng)特點(diǎn)及昌化溪上游的水雨情和受災(zāi)情況，分析了昌化溪上游臨安區(qū)島石、龍崗兩鎮(zhèn)致災(zāi)成因，從地質(zhì)災(zāi)害排查、山洪災(zāi)害防御、村鎮(zhèn)規(guī)劃、小流域規(guī)劃整治、涉水工程建設(shè)、山核桃林發(fā)展、水情監(jiān)測(cè)預(yù)警、通信保障等專業(yè)層面，提出針對(duì)性防范策略，可為區(qū)域?yàn)?zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建和防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)與完善等提供科學(xué)依據(jù)，值得類(lèi)似地區(qū)參考借鑒。