達日地區(qū)暴雨災害風險評估及區(qū)劃

中圖分類號：P426.616 文獻標志碼：B 文章編號：2095-3305（2025）05-0115-（

達日縣是青海省果洛州下轄縣，位于青海省東南部，平均海拔在 4200m 以上，是“三江源”自然生態(tài)保護治理地區(qū)之一，屬高寒半濕潤氣候，無明顯四季之分，無絕對無霜期，冷季風大雪多，氣候寒冷。達日縣獨特的地理氣候條件使該地區(qū)具有強降水多發(fā)且時空分布不均勻的特點，這也導致達日地區(qū)環(huán)境脆弱，暴雨災害易發(fā)、頻發(fā)，對當?shù)厝嗣裨斐奢^大生命威脅和經濟損失，制約當?shù)亟洕l(fā)展[1-3]。郭航等[4針對大通地區(qū)進行暴雨災害風險評價及區(qū)劃；傅永超等5基于GIS，綜合運用各項指標對海北州祁連縣發(fā)生的暴雨洪澇災害進行系統(tǒng)性風險評估。在此背景下，對達日地區(qū)暴雨災害開展暴雨致災因子危險性特征分析，通過暴雨災害風險評估，探索暴雨災害風險隱患底數(shù)，查明重點區(qū)域抗災能力，客觀認識氣象災害綜合風險水平，提升氣象災害風險預報預警和管理能力，為科學預判災害風險變化趨勢和特點，以及相關部門有效開展氣象災害防治工作和應急管理工作提供科學決策依據(jù)。

1資料與方法

1.1資料

選取1978—2020年達日國家基準氣候站降水量資料，其中包含年降水量、暴雨與大暴雨日數(shù)，1、3、5、10d累計降水量及重現(xiàn)期，單站暴雨過程氣象因子、致災危險性評估、孕災環(huán)境評估及人口分析評估等。

1.2 暴雨致災因子的評估方法

1.2.1致災因子危險性評估方法

通過統(tǒng)計達日多年平均月降水量，1978一2020年歷年暴雨、大暴雨日數(shù)、不同日數(shù)（1、3、5、10d）累計最大降水量、不同歷時 （1、3、6、12、24h ）累計最大降水量等因子分析降水基本特征；為開展風險評估，對不同日數(shù)、不同歷時的最大降水量進行重現(xiàn)期計算，在48個分布函數(shù)中選取通過擬合優(yōu)度檢驗的最優(yōu)函數(shù)，分別確定5、10、20、50、100年重現(xiàn)期下1、3、5、10d累計最大降水量和1、3、6、12、24h累計最大降水量。

達日地區(qū)暴雨過程特征，主要通過統(tǒng)計分析暴雨過程累計降水量，最大日降水量，平均日降水量，過程持續(xù)天數(shù)，1、3、6、12、24h最大降水量等過程特征值實現(xiàn)。結合歷年暴雨災情，篩選確定過程累計降水量、持續(xù)天數(shù)、3h最大降水量、6h最大降水量、12h最大降水量為致災因子，對5個特征量進行歸一化處理，采用信息熵賦權法確定各個特征量權重，暴雨過程強度指數(shù)計算公式為：

IR=A×I3pre+B×I6pre+C×I12pre+D×Iap+E×It

暴雨致災危險性包括暴雨強度和孕災環(huán)境2個方面，致災危險性指數(shù) ID 由下式計算：

ID=（I+Ie_Θ）×IS

式（②中， Ie 為孕災環(huán)境影響系數(shù)，反映地形、河網水系對暴雨致災作用，考慮孕災環(huán)境影響，暴雨致災危險性評估結果更接近實際情況；采用自然斷點法對達日縣進行區(qū)域劃分，即為暴雨致災危險性區(qū)劃結果。 IS 為雨澇指數(shù)，可反映當?shù)夭煌燃壪碌谋┯赀^程頻次、過程雨強等暴雨災害特征，按百分位數(shù)法將縣域內所有暴雨過程的強度指數(shù)由小到大劃分為極端、明顯偏強、偏強、略偏強、一般5個等級，統(tǒng)計單站各強度等級過程的發(fā)生頻率，加權相加后即為各站雨澇指數(shù)[6-9]

1.2.2承災體評估方法

致災因子的危險性僅反映暴雨可能產生的危害大小，而實際造成危害的程度還與承災體暴露度和脆弱性有關。同等強度的暴雨，發(fā)生在人口和經濟暴露度高、脆弱性高的地區(qū)造成的損失往往要比發(fā)生在人口和經濟暴露度低、脆弱性低的地區(qū)大得多，災害風險也相應地偏大。

以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)常住人口密度作為人口暴露度指標，以因暴雨災害造成的死亡人口和受災人口占區(qū)域總人口比例作為人口脆弱性指標，為消除各指標量綱差異，對指標歸一化處理。

1.2.3暴雨災害風險評估和區(qū)劃方法

根據(jù)暴雨災害風險形成原理及評價指標體系，建立風險評估模型：

MDRI=（ΠTI×we）（EI×wh）（ΨVI×ws）

式（3）中， MDRI 為暴雨災害風險指數(shù)，表示暴雨災害風險程度，值越大，暴雨災害風險程度越大； TI_Φ? EI、VI分別表示暴雨致災危險性、人口暴露度、人口脆弱性指數(shù)。 we，wh，ws 分別表示致災危險性、人口暴露度和脆弱性指數(shù)的權重，權重大小依據(jù)專家打分法確定。由于缺少鄉(xiāng)鎮(zhèn)級暴雨過程災情，本次不考慮人口脆弱性，僅將致災危險性和承災體暴露度進行加權求積，得到風險評估結果。依據(jù)對人口的暴雨災害風險評估結果，采用自然斷點分級法，將風險等級劃分為I～V 級共5個等級，分別對應風險高、較高、中等、較低、低，并繪制風險區(qū)劃圖。

2致災因子的特征分析

2.1 降水量

1978—2020年達日地區(qū)年降水量在413.1（2002年）～698.7mm（1981 年），年平均降水量 567.6mm_? 統(tǒng)計期內，降水量總體呈增加趨勢，增長率為 13.1mm/10 年。3—10月為達日降水集中期，累計降水量 548.3mm ，占全年降水量的 96.6% ；各月降水量為 16.3～113.0mm ，平均 68.5mm ，以7月降水最多，3月最少。

2.2 暴雨日數(shù)與大暴雨日數(shù)

1978一2020年達日地區(qū)無大暴雨事件，年暴雨日數(shù)在1＼～3d之間，平均每年 0.8d ，長期變化呈略微上升趨勢。達日地區(qū)暴雨主要出現(xiàn)在5一8月，平均暴雨日數(shù)最多的年份為1984、1985、1996年，日數(shù)達3d;從各月多年平均情況上看，4一10月各月暴雨日數(shù)在0.0～0.3d ，多年平均為0.1d，呈單峰分布，以7月最多、8月次之。

2.3不同日數(shù)累計最大降水量及其重現(xiàn)期

1978—2020年達日地區(qū)最大日降水量為 45.0mm 出現(xiàn)在1985年；3d累計最大降水量為 77.3mm ，出現(xiàn)在2014年；5d累計最大降水量為 107.1mm ，出現(xiàn)在2014年；10d累計最大降水量為 141.4mm ，出現(xiàn)在1981年。從長期變化看，1、10d累計最大降水量分別以0.3、0.1mm/10 年的趨勢逐年減少，3、5d累計最大降水量分別以 0.4，1.4mm/10 年的趨勢逐步增加，隨著全球氣候變暖，達日地區(qū)極端性降水愈加頻繁，而持續(xù)性降水趨于逐年減少。由此計算得到達日地區(qū)不同重現(xiàn)期不同日數(shù)最大降水量（表1）。

2.4單站暴雨過程

1978—2020年達日地區(qū)共發(fā)生31次暴雨過程，年均暴雨過程為0.7次；1985年暴雨過程最多，為3次；1979、1980、1981、1990、1991、1994、1995、2005、2006、2017、2008、2014、2015、2017、2018、2019年最少，均為1次；達日地區(qū)年暴雨過程以0.04次/10年的趨勢不斷地增加。暴雨過程發(fā)生頻次的月際變化明顯，峰值在7月，為12次，占全年 38.7% ；8月為9次，占 29.0% 6月為5次，5月為3次，9月為2次；其余月份無暴雨過程發(fā)生。

達日地區(qū)暴雨過程持續(xù)時間最長為3d，發(fā)生在1981年9月5—7日、1996年8月26—28日、2014年8月4-6日，該過程累計降水量分別為 54.9mm，50.7mm 和 77.3mm ；持續(xù)2d的有9次；持續(xù)1d的有19次，占總數(shù)的 61.3%_? 達日地區(qū)日均降水量超過 50mm 的暴雨過程有6次， 30～50mm 的有11次， 30mm 以下的有14次；日平均降水量最大為1985年8月16日的 45.0mm ○

3致災危險性的分析與評估

3.1 雨澇指數(shù)

達日地區(qū)雨澇指數(shù)高值區(qū)主要位于東部和東南部，表明暴雨過程發(fā)生頻次相對高、強度強；雨澇指數(shù)較高值區(qū)主要位于南部和東北部，表明暴雨過程發(fā)生頻次相對較高、強度較強；雨澇指數(shù)較低值區(qū)主要位于北部、中部和西南部，表明暴雨頻次和強度低于其他地區(qū)；雨澇指數(shù)低值區(qū)主要位于西北部，表明暴雨頻次和強度低（圖1）。

3.2 孕災環(huán)境

孕災環(huán)境主要考慮地形、水系和水網密度影響。達日縣西北部、北部和西南部的極少地區(qū)孕災環(huán)境影響系數(shù)高，系數(shù)較高值區(qū)主要位于西北部，孕災環(huán)境加重暴雨致災危險性；暴雨孕災環(huán)境影響系數(shù)較低值區(qū)主要位于北部、中部、南部和東部，系數(shù)低值區(qū)主要位于西部，這些地區(qū)的孕災環(huán)境對致災危險性起消減作用（圖2）。

3.3 暴雨致災危險性指數(shù)區(qū)劃

綜合雨澇指數(shù)和孕災環(huán)境影響指數(shù)，評估達日地區(qū)暴雨致災危險性，按危險性由高到低依次劃分為高、較高、較低、低4個等級，高致災危險性區(qū)主要位于東部，較高致災危險性區(qū)主要位于南部和東北部，較低致災危險性區(qū)主要位于北部，西部和西北部主要為低致災危險性區(qū)（圖3）。

4結論

（1）1978—2020年達日地區(qū)年降水量為413.1＼～698.7mm。統(tǒng)計期內，平均降水量 567.6mm ，年降水量總體呈增加趨勢，增長率為 13.1mm/10 年。3—10月為降水集中期，累計降水量占全年 96.6% ○

（2）1978一2020年達日地區(qū)無大暴雨事件，年暴雨日數(shù)在1＼～3d，年平均0.8d，整體呈略微上升趨勢。達日地區(qū)暴雨主要出現(xiàn)在5一8月，暴雨日數(shù)最多年份達3d；從各月多年平均情況看，4一10月各月暴雨日數(shù)在0.0＼～0.3d之間，多年平均為 0.1d ，呈單峰分布，以7月最多、8月次之。

（3）1、10d累計最大降水量分別以 0.3.0.lmm/10 年的趨勢逐年減少，3、5d累計最大降水量分別以0.4、1.4mm/10 年的大小呈逐步增加趨勢，隨著全球氣候變暖，達日地區(qū)極端性降水愈發(fā)頻發(fā)，而持續(xù)性降水呈逐年減少趨勢。

（4）1978—2020年達日地區(qū)共發(fā)生31次暴雨過程，年均暴雨過程0.7次，整體以0.04次/10年的趨勢不斷地增加。暴雨過程發(fā)生頻次的月際變化明顯，峰值在7月，占全年 38.7% ；達日地區(qū)暴雨過程持續(xù)時間最長為 3d （5達日地區(qū)暴雨致災危險性高的地區(qū)主要位于東部，較高危險性區(qū)主要位于南部和東北部，較低危險性區(qū)主要位于北部，西部和西北部主要為低危險性區(qū)。

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