大連市長?？h洪澇災(zāi)害預(yù)警體系研究

林巧

（遼寧省大連水文局，遼寧 大連 116000）

1 概述

1.1 基本情況

大連市長?？h地處遼東半島黃海北部海域，是中國唯一海島邊境縣，由195個海島組成，屬海蝕地貌和海積地貌特征。全縣海域面積10 324 km2，陸域面積142 km2，潮間帶面積25 km2。長?？h位于中緯度地帶，氣候溫和，晝夜溫差較小，年平均氣溫10.5 ℃；多年平均降雨608 mm，多集中在7—9月。

長?？h轄大長山島、小長山島、廣鹿島、獐子島、海洋島等5個鎮(zhèn)，包括23個行政村、7個社區(qū)。全縣戶籍總戶數(shù)25 534戶，人口71 445人。2022年，長海縣農(nóng)林牧漁業(yè)完成現(xiàn)價總產(chǎn)值113.01億元。其中，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值0.30 億元、林業(yè)產(chǎn)值0.01 億元、牧業(yè)產(chǎn)值0.10億元、漁業(yè)產(chǎn)值104.00億元、服務(wù)業(yè)產(chǎn)值8.60億元。長?？h的水利基礎(chǔ)設(shè)施比較完備，縣鎮(zhèn)自來水管道長度為204 km，日供水能力約達(dá)6 萬t；交通路線四通八達(dá)，海運運輸港灣眾多，水道縱橫。

1.2 研究內(nèi)容

此次研究以行政村為單元，重點查清長海縣易受外洪影響和低洼易澇威脅的村落分布情況。在此基礎(chǔ)上，深入分析洪澇災(zāi)害區(qū)歷史洪澇災(zāi)害情況和暴雨洪水特征，計算預(yù)警指標(biāo)值，獲得洪澇災(zāi)害評價成果，并結(jié)合縣域島嶼區(qū)域的洪澇災(zāi)害現(xiàn)狀及抗洪人員物資能力，將研究成果應(yīng)用到長?？h水旱災(zāi)害預(yù)報預(yù)警平臺建設(shè)，為長海縣洪澇災(zāi)害預(yù)警、預(yù)案編制、臨時安置、防災(zāi)意識普及和群測群防等工作提供基礎(chǔ)信息，為及時準(zhǔn)確發(fā)布預(yù)警信息、安全轉(zhuǎn)移人員提供技術(shù)支撐[1]。

1.3 技術(shù)路線

此次研究主要是分析長?？h洪澇災(zāi)害防治區(qū)暴雨特性、流域（區(qū)域）特征，研究歷史洪澇災(zāi)害情況，分析流域（區(qū)域）洪澇規(guī)律，綜合分析評價受影響區(qū)域的沿河（渠）村落防洪澇現(xiàn)狀，評價洪澇災(zāi)害風(fēng)險等級，劃定洪澇災(zāi)害危險區(qū)，確定雨量或水位預(yù)警指標(biāo)，得出結(jié)論并提出建議。

針對島嶼內(nèi)易受外洪影響、低洼易澇等鄉(xiāng)村，在調(diào)查的基礎(chǔ)上確定出洪澇災(zāi)害防治區(qū)。深入分析該區(qū)暴雨洪水特性，充分考慮當(dāng)?shù)胤烙闈碁?zāi)害的設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)和抗擊洪水的綜合能力，科學(xué)劃定洪澇災(zāi)害危險區(qū)，從雨量、水位兩個方面確定告知和警戒二級預(yù)警指標(biāo)[2]，技術(shù)路線見圖1。

圖1 長?？h洪澇災(zāi)害預(yù)警體系研究技術(shù)路線圖

2 暴雨洪水

2.1 設(shè)計暴雨計算

長?？h大長山島與小長山島相連，區(qū)域面積40.53 km2。因為面積較小，可認(rèn)為點雨量統(tǒng)計參數(shù)與區(qū)域一致[3]。大長山島建有長山雨量站，屬國家基本雨量站，實測資料從1977 年開始收集，系列較長，代表性較好，采用區(qū)域中心站長山雨量站的設(shè)計點雨量，按SL 44—93《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》中要求進(jìn)行設(shè)計暴雨計算。

長海縣廣鹿島區(qū)域面積37.71 km，區(qū)域面積小且沒有常年觀測站，設(shè)計暴雨無法直接計算，可采用《遼寧無資料地區(qū)河流設(shè)計暴雨洪水計算方法》[3]進(jìn)行設(shè)計暴雨計算。成果見表1。

表1 長?？h設(shè)計暴雨成果表

2.2 設(shè)計洪水計算

根據(jù)現(xiàn)行區(qū)域設(shè)計洪水計算規(guī)范，典型頻率設(shè)計洪水計算采用《遼寧省無資料地區(qū)河流設(shè)計暴雨洪水計算方法》中的推理公式法，同時按照假定設(shè)計暴雨與設(shè)計洪水同頻率進(jìn)行計算。根據(jù)設(shè)計洪水計算成果，以縣為單位，村落控制斷面為單元，填制設(shè)計洪水成果表，成果見表2。

表2 長?？h小流域（區(qū)域）設(shè)計洪水成果表

3 預(yù)警指標(biāo)

3.1 預(yù)警指標(biāo)合理性分析

預(yù)警指標(biāo)是判斷風(fēng)險預(yù)警的指標(biāo)體系。此次研究對長?？h采用區(qū)域歷史洪澇調(diào)查、防汛預(yù)案及比對分析等方法，進(jìn)行預(yù)警指標(biāo)的合理性分析。通過踏勘走訪長?？h23 個行政村，進(jìn)行洪澇災(zāi)害調(diào)查分析及水利工程資料的收集整理，綜合考慮最大、最不利影響雨量預(yù)警指標(biāo)的因素，根據(jù)科學(xué)性、全面性、客觀性和可操作性等原則，綜合確定1，3，6，24 h 等4 個時段的告知、警戒二級預(yù)警指標(biāo)。

由于通過低洼易澇島嶼鄉(xiāng)村最大淹沒水位、流量的水災(zāi)推算降雨得出的長海縣告知和警戒二級預(yù)警指標(biāo)，可能存在預(yù)警指標(biāo)過大的問題，所以在確定二級預(yù)警指標(biāo)時還要考慮島嶼內(nèi)實時的河庫底水情況，在數(shù)值上對臨界雨量進(jìn)行折減處理后再確定為相關(guān)的預(yù)警指標(biāo)。同時，為避免成果與成災(zāi)水位及相應(yīng)的暴雨洪水頻率差異過大，造成系統(tǒng)誤差，對告知和警戒二級預(yù)警指標(biāo)還進(jìn)行了暴雨洪水復(fù)核，其校核結(jié)果符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。

3.2 預(yù)警指標(biāo)的確定

洪水告知預(yù)警是在洪水可能到來之前做出的預(yù)警信號，洪水警戒預(yù)警是按照量級可能造成危害程度做出的預(yù)警信號，二者均可通過低洼易澇村落最大淹沒水深向下降低水位級對應(yīng)的流量，在洪水過程線上進(jìn)行反推雨量獲得。

根據(jù)已調(diào)查的資料，長?？h較為低洼的區(qū)域發(fā)生洪水的降雨頻率一般在2%～5%之間，其它區(qū)域一般在2%～1%之間。頻率相對較低，與臨界雨量計算成果相符合。研究對比發(fā)現(xiàn)，大連市長?？h和大連市金普新區(qū)在區(qū)域大小、地形地貌、土壤類型、產(chǎn)流條件、抗洪能力等方面比較接近，因而預(yù)警指標(biāo)通過與2019 年大連市金普新區(qū)洪水災(zāi)害相對比來確定，結(jié)果較為合理。

結(jié)合區(qū)域降雨特性及洪澇災(zāi)害實際分析，長?？h告知預(yù)警指標(biāo)區(qū)域：頻率為10%的雨量設(shè)計值≥臨界雨量＞頻率為5%的雨量設(shè)計值；警戒預(yù)警指標(biāo)區(qū)域：臨界雨量≤頻率為2%的雨量設(shè)計值。計算成果顯示，兩個指標(biāo)基本符合相應(yīng)的區(qū)間。

通過預(yù)警指標(biāo)合理性分析，綜合確定區(qū)域或村落的不同時段、不同等級預(yù)警指標(biāo)。具體見表3。

表3 長?？h低洼易澇村落雨量預(yù)警指標(biāo)表

4 結(jié)語

大連市長海縣各島嶼、各區(qū)域洪澇災(zāi)害對象在暴雨設(shè)計、洪水設(shè)計和水位流量關(guān)系推求、水庫預(yù)警指標(biāo)計算等方面，均參照了《遼寧省山洪災(zāi)害分析評價技術(shù)大綱》和《遼寧省山洪災(zāi)害分析評價指南》中的規(guī)定，同時參考了適合本地區(qū)實際的方法。通過結(jié)果分析驗證，方法可靠、結(jié)果合理。設(shè)計暴雨洪水計算參數(shù)按照《遼寧省無資料地區(qū)河流設(shè)計暴雨洪水計算方法》查算，充分結(jié)合了長海縣相關(guān)河流實測資料驗證；參數(shù)的選取充分考慮了“可能”和“不利”的原則，保證精度性好、代表性強和應(yīng)用性高。利用無資料地區(qū)中小河流設(shè)計暴雨洪水計算方法進(jìn)行相關(guān)計算，對于16 個防災(zāi)對象集水面積小于5 km2的微小島嶼來說，計算結(jié)果更能符合最不利要求，可為這些島嶼的洪澇災(zāi)害預(yù)報預(yù)警提供更加科學(xué)的依據(jù)。

大連市長?？h洪澇災(zāi)害預(yù)警體系研究成果，可以為長海縣各個島嶼和區(qū)域開展洪水風(fēng)險管理、防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃調(diào)度、洪澇災(zāi)害預(yù)警預(yù)案編制、洪災(zāi)群測群防等工作提供科學(xué)、精準(zhǔn)和有效的技術(shù)支撐[4]。