武威市民勤縣“2022.7.31”暴雨洪水調(diào)查及成因分析

李榮文

（甘肅省武威水文站,甘肅 武威 733000）

1 概況

1.1 行政區(qū)概況

民勤縣地處河西走廊東北部,石羊河流域下游,南臨涼州區(qū),西南與金昌市連接,東西北三面均與內(nèi)蒙古自治區(qū)接壤,被巴丹吉林和騰格里兩大沙漠包圍。東西長206 km,南北寬156 km,總面積1.59萬km2。全縣最低海拔1298 m,最高海拔1936 m,平均海拔1400 m,由沙漠、低山丘陵和平原三種基本地貌組成,其中荒漠化和沙化面積占90.34%[1]。

民勤屬溫帶大陸性干旱氣候區(qū),東西北三面被騰格里和巴丹吉林兩大沙漠包圍,大陸性沙漠氣候特征十分明顯,冬冷夏熱、降水稀少、光照充足、晝夜溫差大,年均降水量110 mm,蒸發(fā)量高達(dá)2644 mm,晝夜溫差25.2℃,年均氣溫7.8℃,日照時(shí)數(shù)為3073.5 h,無霜期162 d,特別適宜農(nóng)作物生長。全縣轄18個(gè)鎮(zhèn)、248個(gè)村,常住人口17.85 萬人,其中城鎮(zhèn)人口7.16 萬人,鄉(xiāng)村人口10.69萬人。

1.2 流域概況

民勤縣屬內(nèi)陸河流域石羊河水系末端,是我國內(nèi)陸河流域中人口最密集、水資源開發(fā)利用程度最高、用水矛盾最突出、生態(tài)環(huán)境問題最嚴(yán)重、水資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展制約最強(qiáng)的地區(qū)之一[2]。

石羊河發(fā)源于祁連山東部冷龍嶺北麓,自西向東由西大河、東大河、西營河、金塔河、雜木河、黃羊河、古浪河、大靖河等八條主要河流組成,多年平均徑流量15.6億m3。流域位于甘肅省河西走廊東端,烏鞘嶺以西,東南與白銀、蘭州兩市相連,東北與內(nèi)蒙古自治區(qū)相接,西北毗鄰張掖市,西南緊靠青海省,涉及武威市涼州區(qū)、古浪縣、民勤縣的全部及天?？h的部分,金昌市全部,張掖市肅南縣、山丹縣的部分,白銀市景泰縣的少部分地區(qū),總面積4.16萬km2[3]。

20世紀(jì)60年代以來,石羊河進(jìn)入民勤縣的水量呈急劇減少態(tài)勢, 2002年僅為0.84億m3,不到1967年的15%,生態(tài)危機(jī)空前。石羊河流域極度惡化的生態(tài)環(huán)境問題引起了社會各界的廣泛關(guān)注,2007年12月7日,《石羊河流域重點(diǎn)治理規(guī)劃》經(jīng)國務(wù)院同意,由國家發(fā)展改革委、水利部印發(fā)實(shí)施,蔡旗斷面過水量作為石羊河流域重點(diǎn)治理的核心約束性指標(biāo)在國家層面被正式提出[4]。

2 降水量及其分布

2.1 實(shí)測資料

武威水文站在民勤縣現(xiàn)有18處自動雨量站（以下選取14個(gè)測量數(shù)據(jù)較為可靠的代表站）[5],7月31日實(shí)測降水量4.6 mm～45.6 mm之間,收集民勤縣氣象站降水量資料,城區(qū)實(shí)測降水量49.9 mm,見表1,經(jīng)雨量站、氣象站實(shí)測數(shù)據(jù)及調(diào)查走訪,確定此次暴雨中心出現(xiàn)在民勤縣城區(qū)及收成鎮(zhèn)。民勤氣象站位于民勤縣城區(qū),地理坐標(biāo)：東經(jīng)103°05',北緯38°38'；收成雨量站位于民勤縣收成鎮(zhèn)天成村天成五社,地理位置坐標(biāo)：東經(jīng)103°36'24.51'',北緯38°53'53.94''[6]。

表1 民勤縣7月31日降水量統(tǒng)計(jì)表

7月31日民勤氣象站實(shí)測數(shù)據(jù)如下：18∶00開始下雨,至19∶00降水量達(dá)到8.1 mm,至20∶00降水量達(dá)到8.6 mm,至21∶00達(dá)到23.5 mm,至22∶00達(dá)到34.4 mm,至23∶00達(dá)到48.6 mm,至00:00達(dá)到49.9 mm后降雨停止。最大降雨強(qiáng)度為14.9 mm/h。12小時(shí)降雨量49.9 mm達(dá)到暴雨,降水過程線見圖1。

圖1 民勤縣“7.31”降水過程線圖

7月31收成雨量站實(shí)測數(shù)據(jù)如下：19∶45開始下雨,至20∶00降水量達(dá)到2.2 mm,至21∶00達(dá)到25.6 mm,至22∶00達(dá)到27.4 mm,至23∶00達(dá)到38.2 mm,至00∶00達(dá)到39.8 mm,至01∶00達(dá)到43.8 mm,至01:50達(dá)到45.6 mm后降雨停止。最大降雨強(qiáng)度為0.9 mm/min、23.4 mm/h。12小時(shí)降雨量45.6 mm達(dá)到暴雨,降水過程線見圖2。

圖2 收成鎮(zhèn)“7.31”降水過程線圖

繪制“7.31”降水量等值線圖,見圖3,利用降水量等值線圖,得出民勤縣城區(qū)及收成鎮(zhèn)40 mm等值線內(nèi)包括的范圍分別為43.3 km2、292.7 km2,算出暴雨量分別為0.017億m3、0.117億m3。

圖3 民勤縣“7.31”降水量等值線圖

2.2 調(diào)查暴雨量

調(diào)查組對各雨量站附近村民進(jìn)行了現(xiàn)場詢問和實(shí)地調(diào)查,一致反應(yīng)此次暴雨極大,從來沒有見過這樣的雨,降水起訖時(shí)間也基本與儀器記錄時(shí)間一致。收成雨量站配有人工觀測雨量筒,實(shí)測7月31日降水量44.3 mm,與翻斗式自動測報(bào)雨量計(jì)觀測值相差2.85%。由于雨量站分布合理并且有專業(yè)儀器,調(diào)查時(shí)未能找到理想的承雨物品換算降水量,故本報(bào)告不采用調(diào)查值,直接采用雨量站測量值。雨量站點(diǎn)位置見圖4。

圖4 雨量站站點(diǎn)位置示意圖

2.3 歷史極值

查閱《甘肅省可能最大暴雨圖集》（甘肅省編制暴雨圖集組,1979）中甘肅省實(shí)測或調(diào)查最大24小時(shí)點(diǎn)雨量記錄表,1937年8月19日民勤縣24小時(shí)最大暴雨量為72.0 mm。

3 暴雨成因及量級

3.1 暴雨成因

受強(qiáng)降水對流云團(tuán)影響,民勤縣出現(xiàn)大范圍雷電、大風(fēng)、局地冰雹、暴雨等強(qiáng)對流性天氣。此次降雨過程為民勤縣入汛后最強(qiáng)的一次暴雨天氣過程。持續(xù)時(shí)間較長,強(qiáng)度較強(qiáng),降雨期間城區(qū)出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象,一些路段嚴(yán)重積水,給交通帶來極大不便。

3.2 暴雨量級

此次暴雨中心位于民勤縣城區(qū)及收成鎮(zhèn),我站管轄的收成雨量站位于收成鎮(zhèn)天成村,并連續(xù)觀測收集了1983年至今的降水量資料。

根據(jù)收成雨量站1983年～2021年降水量觀測數(shù)據(jù),分別摘取最大6 h降水量極值資料,通過頻率分析計(jì)算,武威市民勤縣收成鎮(zhèn)“2022.7.31”暴雨最大6 h降水量在歷史記錄中排第一,出現(xiàn)概率為2.38%,重現(xiàn)期42 年。頻率計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 收成雨量站6小時(shí)降水量頻率計(jì)算表

4 災(zāi)害分析

經(jīng)調(diào)查組走訪調(diào)查,此次暴雨共造成17個(gè)鎮(zhèn)及城區(qū)街道和勤鋒農(nóng)場、198 個(gè)村（社區(qū)）、9584戶、33668 人受災(zāi),造成此次災(zāi)害的主要原因一是降水集中,強(qiáng)度大,歷時(shí)短,范圍廣,民勤縣城區(qū)1小時(shí)降水量達(dá)15 mm,收成鎮(zhèn)1小時(shí)降水量超過20 mm,在當(dāng)?shù)貙俑邚?qiáng)度降水,實(shí)屬稀遇；二是當(dāng)?shù)厝罕姺篮闈嘲踩庾R淡薄,致使部分房屋受損、大面積耕地受災(zāi)；三是民勤縣多年沒有出現(xiàn)相近量級的降水,區(qū)域排水設(shè)施落后,群眾對此類強(qiáng)降水防范松懈。

5 結(jié)論與建議

1）武威市民勤縣收成鎮(zhèn)“2022.7.31”暴雨最大6h降水量在歷史記錄中排第一,出現(xiàn)概率為2.38%,重現(xiàn)期42年。

2）民勤縣此次暴雨災(zāi)害未造成人員傷亡及較大經(jīng)濟(jì)損失,主要得益于有關(guān)單位前期預(yù)警發(fā)布及時(shí),防汛抗旱指揮部啟動防汛抗洪響應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確,安排部署合理,中期處置突發(fā)事件得力,后期排水減損措施落實(shí)到位。

3）應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)建立以氣象預(yù)警為先導(dǎo)的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,進(jìn)一步健全強(qiáng)降雨預(yù)警叫應(yīng)機(jī)制,完善防御應(yīng)對各項(xiàng)措施,切實(shí)做到預(yù)警到位,叫應(yīng)叫醒,聯(lián)動響應(yīng),全面做好強(qiáng)降雨及洪澇防范應(yīng)對工作。

4）民勤縣城區(qū)排水管網(wǎng)需加強(qiáng)檢修維護(hù),改造疏通城市低洼處排水管網(wǎng),降低積水概率,各相關(guān)部門應(yīng)做好預(yù)報(bào)預(yù)警及防災(zāi)減災(zāi)宣傳,提高群眾防災(zāi)減災(zāi)意識、生態(tài)保護(hù)意識和暴雨洪水防御意識,沿街低洼地帶需做好物資貯藏儲備。