彭陽縣山洪災(zāi)害調(diào)查評價方法與山洪災(zāi)害防治

黃金岳，高小平，楊曉輝

寧夏彭陽縣水務(wù)局，寧夏彭陽 756500

1 彭陽縣水文與山洪災(zāi)害的特點

彭陽縣位于寧夏回族自治區(qū)南部邊緣，六盤山東麓，介于東經(jīng)106°32′E106°58′E，35°4l′N～36°17′N之間，西連寧夏原州區(qū)，東、南、北分別環(huán)臨甘肅的鎮(zhèn)原、平?jīng)?、環(huán)縣等市縣，南北長61.5 km，東西寬50.3 km，轄區(qū)總面積2 528.65 km2。彭陽縣地處西北內(nèi)陸，屬中溫帶半干旱氣候區(qū)，為典型的大陸性季風(fēng)氣候，受西北干燥氣流控制，形成了春暖遲、夏熱短、秋涼早、冬寒長、干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)烈、無霜期短的特點。光熱資源充足，氣溫由北向南遞增，多年平均溫度7.5 ℃，最低溫度-25 ℃，最高溫度36 ℃，平均無霜期148 d，年平均日照時數(shù)2 518 h，多年平均風(fēng)速在2.3 m/s左右，季風(fēng)為西北風(fēng)。

據(jù)彭陽縣氣象站多年觀測資料表明，全縣水面蒸發(fā)量較大，年蒸發(fā)量一般為1 000 mm，為年降水量的2.2倍，日平均蒸發(fā)量為2.7 mm，全年以春、夏兩季的蒸發(fā)量最為強(qiáng)烈，占全年的67.9%。彭陽縣多年平均降水量450 mm，年降水總量11.38億m3，多年平均徑流深35.3 mm，多年平均徑流量8 920萬m3（寧夏水文水資源勘測局資料）。

彭陽縣境內(nèi)200 km2以上的河溝有紅河、茹河、小河、安家川河、王洼河、李家溝河、陸家陽洼溝7條，其中，紅河、茹河、安家川河為涇河一級支流，由西北向東南出境。縣內(nèi)降水地區(qū)分布不均勻，由南向北遞減，降雨時空分布不均，區(qū)域內(nèi)暴雨的發(fā)生有明顯的季節(jié)性，7—8月為主要暴雨發(fā)生季節(jié)，多數(shù)暴雨雨強(qiáng)大、歷時短、籠罩面積小，容易形成災(zāi)害性降雨。洪水主要發(fā)生在汛期6—9月，以7—8月為最多，可占70%～90%，區(qū)域內(nèi)洪水多由暴雨產(chǎn)生，其峰、量及過程和干旱地區(qū)的暴雨特性相對應(yīng)，洪水的形狀受暴雨的影響多數(shù)為尖瘦形，洪峰陡漲陡落，一般不超過1 d，洪災(zāi)易引發(fā)山體滑坡和泥石流，誘發(fā)山洪等地質(zhì)災(zāi)害。

彭陽縣縣域山大溝深，地形起伏較大，溝谷縱橫，溝壑密度1.5～3.0 km/km2，土壤疏松，黃土深厚，易沖刷。彭陽縣山洪災(zāi)害危害及影響與地貌、地質(zhì)、水文有直接關(guān)系，全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均不同程度存在山洪災(zāi)害隱患，其分布范圍廣，因此，山洪災(zāi)害防治任務(wù)較為艱巨。

2 彭陽縣山洪災(zāi)害的防治現(xiàn)狀

2.1 山洪災(zāi)害防治非工程措施

全縣建有79個自動雨量監(jiān)測站、簡易雨量監(jiān)測站27個。茹河彭陽縣縣城段設(shè)有寧夏水文水資源局彭陽縣水文站，1975年建站，1975年以后的雨量資料和實測洪水資料均有記載。紅茹河河道有簡易水位監(jiān)測站2處，站點位于城陽鄉(xiāng)楊坪村、紅河鎮(zhèn)常溝村，主要為了方便觀測讀數(shù)，顯示警戒水位。全縣現(xiàn)有預(yù)警廣播站154個，分別位于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村部、學(xué)校、敬老院、水庫等單位。在有山洪災(zāi)害防治任務(wù)的區(qū)域建設(shè)了監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和群測群防體系，近年來發(fā)揮了良好的防災(zāi)減災(zāi)作用。

2.2 彭陽縣山洪災(zāi)害防治的工程措施

修建了5個堤防工程：茹河河道的白陽鎮(zhèn)段、古城段、城陽段，紅河上、下游段，堤防為梯形，堤防級別為4級，使河道可以抗御20年一遇的洪水能力。共計治理河道115.18 km，砌護(hù)單側(cè)護(hù)岸77.6 km，這些治理工程建成后，河道擺動被控制，流勢逐漸順直，可直接避免沿河兩岸住戶、農(nóng)田、道路等設(shè)施因河岸坍塌造成的損失與險情，保護(hù)了沿河兩岸農(nóng)田、村莊、建筑及下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)的安全。

境內(nèi)的店洼水庫、石頭崾峴水庫、乃河水庫、廟嘴水庫、趙溝水庫等23座水庫承擔(dān)防治山洪災(zāi)害的功能，因為水庫具有蓄洪、滯洪、調(diào)洪、灌溉、解決生活與生產(chǎn)用水的巨大作用，利用水庫庫容攔蓄洪水，錯峰調(diào)流、蓄洪利用、削減進(jìn)入下游河道的洪峰流量，以達(dá)到降低洪水災(zāi)害和利用洪水的目的。

2.3 流域治理提升了抗御山洪災(zāi)害的能力

在防治自然災(zāi)害的過程中，彭陽縣始終堅持“生態(tài)立縣”的原則，堅持生態(tài)效益優(yōu)先，綠色發(fā)展的戰(zhàn)略，牢固樹立生態(tài)、綠色、低碳發(fā)展理念；在流域治理中按照上下游、左右岸，山、水、田、林、路、草、莊統(tǒng)一規(guī)劃，工程、生物、封育措施相配套，整體推進(jìn)，從而使得小流域的防治災(zāi)害能力得到顯著提升；大力實施水保林、天然林保護(hù)、退耕還林、平田整地、淤地壩、溝頭防護(hù)等工程，通過一系列工程的實施，有效控制了水土流失與次生災(zāi)害的發(fā)生。

彭陽縣草原綜合植被蓋度達(dá)88%以上，茂密植被減輕了雨強(qiáng)，增加了徑流入滲量，大量雨水被就地吸納，植物的根系增強(qiáng)了土壤的固結(jié)力。坡面布置的造林整地工程（魚鱗坑、水平溝等）攔蓄了徑流，涵養(yǎng)了林草，減輕或杜絕了溝頭延伸。溝道修建的淤地壩工程攔截了流域上游的泥沙，淤泥造地，同時削減洪峰與調(diào)節(jié)上游來水量，減輕或杜絕山洪災(zāi)害對下游的危害。

經(jīng)過多年流域治理，彭陽縣流域治理程度達(dá)到80.58%，森林覆蓋率已達(dá)34.31%（彭陽縣政府網(wǎng)站的縣情概況數(shù)據(jù)），土壤侵蝕模2 370 t/(km2·a）[1]。在非災(zāi)害性降雨的情況下，流域有效攔蓄了降水產(chǎn)生的徑流，從而減少了次生災(zāi)害發(fā)生，基本達(dá)到水不下山，泥不出溝，避免了山洪災(zāi)害的形成。

2.4 嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線，減輕了山洪災(zāi)害的發(fā)生

生態(tài)保護(hù)紅線是指在生態(tài)空間范圍內(nèi)特殊的生態(tài)功能區(qū)（彭陽縣的六盤山自然保護(hù)區(qū)與掛馬溝森林公園），具有水源涵養(yǎng)、防風(fēng)固沙、自然災(zāi)害頻發(fā)、水土保持和生物多樣性評價等生態(tài)功能特殊的區(qū)域，必須強(qiáng)制性嚴(yán)格保護(hù)的區(qū)域。這些區(qū)域往往是山洪災(zāi)害、水土流失、土地沙化、鹽漬化等生態(tài)環(huán)境敏感脆弱區(qū)域，是保障和維護(hù)生態(tài)安全的底線和生命線，是各種用地的限制性邊界線。彭陽縣域生態(tài)保護(hù)紅線范圍903.19 km2，占彭陽縣面積的35.6%。彭陽縣對紅線范圍內(nèi)六盤山自然保護(hù)區(qū)、山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)與滑坡塌陷區(qū)實行生態(tài)移民，危險區(qū)域?qū)嵭姓w搬遷與封山禁牧，最大限度地減少山洪災(zāi)害造成的損失。

2010年8月7日，甘肅舟曲發(fā)生特大泥石流，據(jù)我國水利、防洪專家劉樹坤認(rèn)為，舟曲災(zāi)害是典型的山區(qū)河流災(zāi)害，其發(fā)生的主要原因是山區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展太快，人類活動已進(jìn)入高風(fēng)險區(qū)域，實際就是人類行為踩了生態(tài)“紅線”。生態(tài)紅線范圍內(nèi)的生態(tài)保護(hù)工作對減輕山洪災(zāi)害具有重要作用，治理不好則易成為山洪、泥石流等自然災(zāi)害高發(fā)區(qū)。彭陽縣對生態(tài)紅線范圍內(nèi)實行最嚴(yán)格的保護(hù)政策，零容忍，嚴(yán)禁亂砍濫伐，嚴(yán)禁毀林開荒，禁止人為有害活動，有力保護(hù)了現(xiàn)有森林資源，生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi)林草豐茂，人與自然和諧共生，友好相處。

3 彭陽縣山洪災(zāi)害調(diào)查分析評價的方法

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立

根據(jù)全國統(tǒng)一下發(fā)的彭陽縣工作底圖和小流域數(shù)據(jù)，可以得到彭陽縣的土地利用圖，利用GIS等工具進(jìn)行切片處理，輔助遙感影像和信息源，并將遙感解譯成果與現(xiàn)場驗證相結(jié)合，結(jié)合其他非遙感外業(yè)現(xiàn)場調(diào)查資料，綜合分析，多方驗證，得到各小流域的植被空間分布資料，進(jìn)而獲得植被覆蓋、坡面糙率、植被截流、流域形狀、面積與坡度，河道的長度、比降等信息，即可獲得彭陽縣所有小流域、山洪溝與河流等地貌較為完整的信息，為山洪分析評價提供數(shù)據(jù)支撐，采用相應(yīng)的分析計算方法進(jìn)行分析評價，對有潛在山洪災(zāi)害風(fēng)險的彭陽縣的12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)的79個行政村，285個自然村，140條山洪溝，分別進(jìn)行分析與描述，最后將危險區(qū)與特殊工況危險區(qū)作為重點防治區(qū)范圍，作為評價對象，描述典型樣表見表1。

表1 彭陽縣沿山洪溝村落基本情況統(tǒng)計樣表

3.2 暴雨洪水、防洪現(xiàn)狀的分析、預(yù)警指標(biāo)等計算與分析

暴雨洪水計算階段：對各個防災(zāi)對象所在的小流域（或重點防治區(qū)）進(jìn)行暴雨計算，結(jié)合寧夏流域特性和多年實測資料數(shù)據(jù)，采用《寧夏暴雨洪水圖集》瞬時單位線法對相應(yīng)的控制斷面進(jìn)行設(shè)計洪水分析計算，并根據(jù)曼寧公式法對其水位流量關(guān)系進(jìn)行率定，得到控制斷面典型頻率的洪峰流量、洪量、洪水過程以及洪峰水位。

分析評價階段：基于小流域設(shè)計暴雨洪水計算的成果，首先，評價沿河村落、山洪溝等的防洪現(xiàn)狀，分析與評價防災(zāi)對象的防洪能力，并采用頻率法確定危險區(qū)等級，統(tǒng)計各級危險區(qū)的人口、房屋等基本信息。其次，確定預(yù)警指標(biāo)：采用適合彭陽當(dāng)?shù)貤l件的水位流量反推法進(jìn)行對比分析，假設(shè)降雨與洪水同頻率，根據(jù)成災(zāi)水位反推流量，由流量反推降雨；重點分析成災(zāi)水位、預(yù)警時段等要素，計算得出防災(zāi)對象的臨界雨量，根據(jù)臨界雨量和預(yù)警響應(yīng)時間，綜合確定雨量預(yù)警指標(biāo)，并分析成果的合理性。

3.3 繪制危險區(qū)分布圖

根據(jù)《山洪災(zāi)害分析評價技術(shù)要求》，按照暴雨洪水、防洪能力評價、預(yù)警指標(biāo)等計算與分析結(jié)果，危險區(qū)范圍和山洪災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)，彭陽縣山洪災(zāi)害的特點，繪制現(xiàn)狀防洪能力評價圖與危險區(qū)分布圖。根據(jù)《山洪災(zāi)害分析評價技術(shù)要求》劃分危險區(qū)等級（表2）。

表2 危險區(qū)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)[2]

歷史最高洪水位是指100年一遇的洪水位，或歷史最大淹沒范圍的洪水位。

在繪制過程中，需核實危險區(qū)分布圖所需的基本信息：一是基礎(chǔ)底圖信息：遙感底圖，行政區(qū)劃、居民區(qū)范圍、危險區(qū)、控制斷面、河流流向、對象在縣級行政區(qū)的空間位置。二是主要信息：典型雨型分布，設(shè)計洪水主要預(yù)警指標(biāo)、預(yù)警方式，各級危險區(qū)空間分布及其人口（戶數(shù)）、房屋數(shù)量，轉(zhuǎn)移路線，臨時安置地點，責(zé)任人，聯(lián)系方式等。三是輔助信息：編制單位、編制時間，以及圖名、圖例、比例尺、指北針等地圖輔助信息。這些信息必須詳實、準(zhǔn)確，否則將對后續(xù)災(zāi)害防治與決策形成錯誤指導(dǎo)。

4 山洪災(zāi)害調(diào)查分析評價為后續(xù)山洪災(zāi)害防治提供了完善的技術(shù)支撐

彭陽縣山洪災(zāi)害調(diào)查分析評價建全了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警報機(jī)制，建立了氣候容量分析評價制度，完善了氣象災(zāi)害風(fēng)險管理體系。加強(qiáng)崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等山洪災(zāi)害引起的突發(fā)性質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報、趨勢預(yù)測與動態(tài)監(jiān)測，完善災(zāi)害防治方案、應(yīng)急預(yù)案，為加快防災(zāi)設(shè)施和生態(tài)防御的工程建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。

彭陽縣按照山洪災(zāi)害調(diào)查評價分析的結(jié)果，科學(xué)、認(rèn)真地做好山洪災(zāi)害防治工作：針對全部山洪災(zāi)害的危險點進(jìn)行普查和監(jiān)測，建立并完善監(jiān)測通信和預(yù)警系統(tǒng)，建設(shè)縣級監(jiān)測預(yù)警平臺，縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）與行政村配置各類預(yù)警設(shè)施和設(shè)備；加強(qiáng)對山洪災(zāi)害多發(fā)區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)的指導(dǎo)，避免將建筑物修建在有可能形成山洪、泥石流、滑坡等危險的區(qū)域，預(yù)防人為誘發(fā)山洪災(zāi)害的活動和行為；針對可能發(fā)生險情的地段落實專人負(fù)責(zé)，并制定監(jiān)測預(yù)報、預(yù)警制度；實行防汛與山洪災(zāi)害防范行政首長、技術(shù)負(fù)責(zé)、值班責(zé)任制，明確職責(zé)，制定嚴(yán)格的工作制度；編制和完善縣、鄉(xiāng)、村山洪災(zāi)害防御預(yù)案，建立縣、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、村、組、戶五級山洪災(zāi)害防御責(zé)任制體系，制定切實可行的救災(zāi)、搬遷避讓和防災(zāi)管理等措施，組建多級山洪災(zāi)害搶險隊伍；利用多種方式宣傳山洪災(zāi)害防御知識，對各級責(zé)任人、技術(shù)人員、相關(guān)人員進(jìn)行山洪災(zāi)害專業(yè)知識培訓(xùn)，組織開展山洪災(zāi)害避災(zāi)演練，增強(qiáng)人們的防災(zāi)和主動避災(zāi)意識；落實各項防災(zāi)救災(zāi)措施，明確“防、搶、撤”的范圍、地點、方式，并進(jìn)行必要的宣傳與演練，確保一旦發(fā)生險情，能有條不紊地開展救援工作，及時撤離。

5 結(jié)束語

彭陽縣對茹河與紅河河道進(jìn)行了大規(guī)模治理，避免與減輕了兩岸形成的自然災(zāi)害。由于自然災(zāi)害具有以下諸多特點：潛在性、不確定性、普遍性、區(qū)域性、有限性、伴生性（災(zāi)害鏈）、不可避免性與可減輕性，決定了自然災(zāi)害預(yù)防與控制的復(fù)雜性與難度。彭陽縣所建的河道治理工程多是護(hù)坡工程，控制性工程較少，未能實現(xiàn)從防御洪水到利用洪水的徹底轉(zhuǎn)變；由于山洪溝治理是一項系統(tǒng)工程，要想在短時間內(nèi)徹底解決山洪溝形成的自然災(zāi)害是不現(xiàn)實的。目前，彭陽縣推行“以防為主、防治結(jié)合”的災(zāi)害防治方針，進(jìn)行長遠(yuǎn)規(guī)劃、綜合治理，選擇重點、次重點、一般山洪災(zāi)害點，分期、分批治理，逐步提高彭陽縣的防災(zāi)減災(zāi)能力，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。