楊昌順+潘秀麗

摘 要：炎陵縣神農谷景區(qū)是典型的山岳型旅游景區(qū)，暴雨山洪與一般山地丘陵地區(qū)差異明顯。本文針對該景區(qū)獨特的局地性短時暴雨誘發(fā)山洪災害的成因進行分析，探討其暴雨致洪的降水預警閾值，并對該景區(qū)防御暴雨山洪災害的措施提出建議。

關鍵詞：暴雨山洪；成因；閾值；防御

中圖分類號：TV122+1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170631061

引言

神農谷是國家級自然保護區(qū)、國家森林公園、國家4A級景區(qū)，位于湖南省炎陵縣東北部、羅霄山脈中段、湘贛邊境萬陽山北段，東連江西井岡山，南接桂東八面山，北抵武功山，是湘、贛2大水系分脊線和發(fā)源地。區(qū)內主要河流萬陽河，由鏡花溪、桃花溪等溪流匯合而成，是湘江水系洣水支流沔水的源頭。區(qū)內有1000m以上山峰18座，獨特的山地地形造成區(qū)內瀑布較多，其中最大的為神農飛瀑，落差達235.2m。每年夏季，來神農谷景區(qū)避暑休閑的游客絡繹不絕，尤其是節(jié)假日、周末期間更是人滿為患。

神農谷景區(qū)山體高聳，峽谷深壑，溪流兩岸陡峭，溪水湍急，景點和游道大多在小溪兩岸，游客較多。景區(qū)旺季是夏季，也正是該地降水最為豐沛的季節(jié)，除了系統(tǒng)性的暴雨，景區(qū)局地性的短時強降水非常頻繁，降水強度較大時，雨水匯集快，短時間即可形成山洪，對景區(qū)游客造成威脅。從近年來的自動氣象站雨量監(jiān)測情況和當地人反映情況看，神農谷景區(qū)夏季時常出現晴天急轉短時局地性強降水，出現頻率遠大于炎陵縣其他各地，其強降水的特殊性可見一斑。鑒于景區(qū)旅游規(guī)模越來越大，游客越來越多，提升景區(qū)氣象服務能力顯得尤為重要，本文針對該景區(qū)最為突出的暴雨山洪特征進行分析，探索其防御對策。

1 神農谷景區(qū)暴雨山洪特征

1.1 地形特征

神農谷位于湘贛邊境的萬陽山北段西北坡，介于N263230～264000和E1140245～1140730之間，境內最低點海拔400m左右，最高點海拔1884m（萬陽山），大多為1000m以上的中山地貌，切割深度一般為300～400m，部分500～700m，地勢險峻，嶺谷交錯起伏，有山有水，有石有林，這一特定的地理環(huán)境導致了獨特的氣候。

從地形大環(huán)境看，神農谷景區(qū)處于羅霄山脈的中段西側，南接八面山、萬陽山，北抵武功山。神農谷景區(qū)正處于一個開口向西的口袋狀地形之中，東面地勢明顯偏低，以丘陵和小山為主，海拔高度400～700m，其他3面被高大山體所包圍，海拔高度1400m以上。從地形小環(huán)境看，神農谷景區(qū)內群山林立，山體高聳，坡陡谷深，坡度很大，溪流遍布，奇崖險石，山谷2側山頭海拔高度1000m，而谷底僅海拔高度400m左右。溪流坡降大，河段落差大，故水流十分湍急，在溪水猛烈沖刷下，深潭多，溪中奇石叢生。地形環(huán)境如圖1、圖2所示。

1.2 氣候特點

炎陵的氣候既具亞熱帶季風濕潤氣候特征，又有立體的山地小氣候的特點。炎陵縣低溫寒冷期短，春早回暖快，四季分明，晝夜溫差大。不同海拔和不同區(qū)域，氣溫、降水、日照等氣象要素差異明顯。據炎陵縣氣象臺資料統(tǒng)計，炎陵縣年平均氣溫為17.7℃，日照時數為1560.0h，年平均降雨量1590.4mm，為湖南省降雨中心之一。

神農谷氣候垂直變化大，具有典型的山地氣候特征。據炎陵縣山區(qū)氣候考察站資料統(tǒng)計，神農谷年平均氣溫14.4℃，1月最冷，月平均氣溫為3.9℃，7月最熱，月平均氣溫為23.8℃。年降雨量1968.1mm，除10月、11月、12月平均降水量不足100mm外，其他各月平均降水量均在100mm以上，其中3—9月均接近或超過200mm，暴雨日數多，平均比炎陵縣多1倍，是炎陵縣的降雨中心。

1.3 暴雨山洪的成因淺析

神農谷景區(qū)出現的暴雨可分為系統(tǒng)性大范圍暴雨和局地性短時暴雨。

系統(tǒng)性的大范圍暴雨，絕大多數是大尺度天氣系統(tǒng)和明顯中尺度天氣系統(tǒng)產生，其造成的強降水，有時雨強大，但更多的是過程雨量大、持續(xù)時間長，也正是由于天氣尺度大，天氣形勢明顯，氣象部門很容易監(jiān)測到，這個類型的暴雨基本上少有漏報，至少會引起關注和跟蹤監(jiān)測，預見期相對較長，景區(qū)及管理部門、游客只要關注天氣和氣象預警，及時采取措施，能較好地防范到位。

局地性短時暴雨則恰恰相反，這類暴雨具有突發(fā)性強、雨勢猛、時間短等特點，常常晴天急轉強降水，再急轉晴天，讓人難以提防，由于空間尺度很小、突發(fā)性強、持續(xù)時間短，難以被氣象部門的自動雨量站監(jiān)測到，更別說預警預報，由于前文所述的景區(qū)地形特點原因，雨強達到一定程度，在短時間即可引發(fā)山洪，給景區(qū)安全造成很大的威脅。

每年汛期或梅雨季節(jié)，孟加拉灣上空的西南氣流源源不斷地給湖南提供充足的水汽，當北方有冷空氣南下影響炎陵的時候，冷暖空氣往往在湖南南部交匯，形成南嶺靜止峰，與地面靜止鋒相配合的系統(tǒng)經常有切變與氣旋發(fā)展，這種背景下容易造成炎陵出現強降水。之后隨著副熱帶高壓的北跳，炎陵轉受西太平洋副熱帶高壓南側的偏東南氣流影響，東南氣流從太平洋洋面上或從南海洋面上同樣帶來充足的水汽來源，一旦有擾動和觸發(fā)機制，往往能在炎陵形成大范圍和長時間降水過程。

神農谷景區(qū)局地性短時暴雨，主要是對流作用和地形作用。

對流產生的局地性短時強降水，春夏兩季在炎陵縣全境較普遍，尤其是包括神農谷在內的東部到南部沿線山區(qū)。從炎陵縣常見的強對流天氣產生的局地強降水現象來看，其原因分析認為：跟炎陵所處的地理位置有關，炎陵處在中低緯度地帶，具有明顯的季風濕潤氣候特點，往炎陵輸送水汽的通道有2條，西南氣流把孟加拉灣的暖濕水汽向華中一帶輸送，西太平洋洋面上的水汽沿東南季風通道進行輸送。這種氣候特點使炎陵具備熱量豐富，水汽充沛的氣候條件，接受的太陽輻射較強，近地面溫度白天升溫快；與炎陵山地地形地貌有關，炎陵具備中山山地占主要地形的特點，使炎陵大氣溫度與濕度在垂直方向上存在明顯的差異，由于山區(qū)氣溫隨海拔升高呈下降的特點非常明顯，春夏兩季近地面層空氣受熱明顯，導致近地面層溫度快速升高，氣流上升運動顯著，上升到2000m左右的山頂時，與山頂氣溫較低且濕潤的空氣相遇，水汽迅速冷卻凝結，就會形成對流雨，如圖3所示。因此，地形對大氣所產生的熱力作用是引起炎陵局地對流天氣現象的原因之一。

從神農谷景區(qū)本身的特殊地形來看，這種特殊地形對降水的影響也是極為重要的。神農谷景區(qū)處在羅宵山脈的西麓，無論是從孟加拉灣上空輸送的水汽還是從太平洋洋面或南海洋面上沿東南氣流輸送的水汽，在與北方來的冷空氣相遇的時候，神農谷景區(qū)都處在一個迎風坡，迎風坡地形的動力抬升和輻合作用，使得大氣的上升運動更加顯著，從而導致景區(qū)強降水的異常明顯。因此，地形的動力抬升和輻合作用是引起炎陵局地強降水的重要因素，如圖4所示。

神農谷景區(qū)由于獨特的地形地貌和原始森林植被等因素，形成了一個完整的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，對氣候影響十分顯著。景區(qū)總面積10000hm2，森林覆蓋率高達98.75%，境內有我國華南、華中、華東交匯區(qū)系僅存的6667hm2原始森林，是一個不可多得的物種“基因庫”，保存著一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。神農谷景區(qū)內山體高而大，峽谷坡度大，溪流多，空氣濕度大，云霧多，晴熱天氣時，景區(qū)內大量潮濕水氣加熱爬升超過1000m，在空中遇冷凝結，容易行云布雨，這是地形影響的造雨過程。從神農谷景區(qū)及周邊地形等高線圖（圖5）可以看出，景區(qū)處于一個開口朝西的口袋狀地形之中，西面地勢低，也正是西南暖濕氣流的來向，而景區(qū)的其他三面則是高聳的大山，暖濕氣流經過景區(qū)，此地地形對過山氣流進行抬升，坡度陡，吹向山脈的風速大，氣流上升速度快，造成大量水汽凝結，產生地形對降水增幅作用。神農谷景區(qū)春夏經常出現的小范圍、短歷時強降水，正是這種地形和環(huán)境條件，神農谷景區(qū)具備獨立生成局地性短時暴雨和增強雨量的能力。

1.4 神農谷景區(qū)暴雨致洪的預警閾值探討

神農谷景區(qū)的山高坡陡的特定地形，加之前文所述強降水多，特別是短歷時的小范圍強降水春夏常見，導致景區(qū)常常出現突發(fā)性山洪。景區(qū)內森林覆蓋，但含水量高，加之山體以石居多，雨強大的降水，大多快速由山體匯集到溪流，而溪流河床狹窄，導致溪流水位上漲十分迅猛，形成山洪，對溪流邊游道上的游客安全產生威脅，特別是個別游客違反規(guī)定私自下到溪流中游玩，十分危險，一旦山洪爆發(fā)，來不及撤離，將出現險情，甚至安全事故。在山洪爆發(fā)前及時作出決策，做好人員轉移，是防御暴雨山洪災害、保證游客安全的有效途徑，這就需要充分運用降水觀測資料和雨勢預測情況進行快速判斷，所以，對神農谷景區(qū)的降水強度和降水量進行實時監(jiān)測，及時發(fā)布預警信息十分重要。頻繁的空發(fā)預警，容易給景區(qū)運營造成不利影響，而漏發(fā)預警可能導致旅游安全事故，所以還需解決多大強度的降水可能導致山洪這個問題，即暴雨致洪的降水預警閾值，或稱臨界值。

經過統(tǒng)計神農谷降水資料，結合景區(qū)受災歷史資料調查，對降水預警閾值進行初步判斷。近2a來，氣象部門與景區(qū)管理部門合作，由景區(qū)工作人員監(jiān)測、記錄山洪時間和水位等情況，再根據自動雨量站數據收集，綜合分析，認為神農谷景區(qū)致洪降水，應重點分析雨強和持續(xù)時間。統(tǒng)計發(fā)現，均勻的小強度降水，即使時間長，也難以致洪，而雨強大的降水，短時間也能致洪。經過認真統(tǒng)計、分析，反復斟酌，建議不同時間尺度，采用不同的降水量作為致洪降水預警閾值：30min降水量超過20mm；1h降水量超過30mm；3h降水量超過50mm；6h降水量超過70mm；12h降水量超過80mm；24h降水量超過100mm。降水預警閾值投入業(yè)務運行1a來，對神農谷景區(qū)暴雨山洪氣象預警業(yè)務有一定的指導意義。需要說明的是，神農谷景區(qū)短歷時強降水引發(fā)的山洪，來得快、去得也快，突發(fā)性強，預見期短，防范壓力大，所以在實際業(yè)務應用中，短歷時的預警閾值，其指導意義明顯大于長歷時的預警閾值。

2 防御對策

神農谷景區(qū)受暴雨山洪影響的設施以路基、護欄為主，其防御可以忽略不計，防御重點是游客的生命財產安全。建議防御措施如下。

氣象部門與神農谷景區(qū)管理部門密切合作，聯合繪制暴雨山洪風險隱患分布圖，加強景區(qū)防御暴雨山洪的氣象監(jiān)測設施建設，在重點部位和關鍵溪流增建自動氣象站和水文水位站，強化暴雨山洪預警基礎數據的收集，氣象部門應根據最新數據資料，不斷加強景區(qū)暴雨山洪的氣象分析、研究和預警，持續(xù)修正暴雨致洪降水預警閾值，進一步提升氣象預警水平。

氣象部門應建立神農谷景區(qū)暴雨山洪預警業(yè)務流程，充分運用氣象雷達圖、自動雨量水位監(jiān)測站、衛(wèi)星云圖等先進的氣象現代化裝備和成果，加強景區(qū)的降水和水位監(jiān)測，分析研判雨量雨勢，加強與景區(qū)管理人員溝通聯系，及時發(fā)布暴雨山洪氣象預警信息。

神農谷景區(qū)管理部門應強化對暴雨山洪氣象預警信息的應急處置和傳播，及時把預警信息和防御措施告知游客；加大預警設施建設投入，在人員集中處、主要路口路段、重點防御點建設喇叭、電子顯示屏、提示警示牌等，讓游客實時、多渠道接收預警信息，知曉注意事項。

景區(qū)管理部門應開展氣象災害應急準備認證工作，制定并落實防御暴雨山洪預案，把以避為主作為當前景區(qū)防御方案的首選措施，明確轉移路線，落實安置地點，加強制度建設和防御暴雨山洪的基礎設施建設；把暴雨山洪預警信息接收和處置責任落實到具體的景區(qū)各工作人員上，確保責任上肩，應急處置到位，避免游客遭受暴雨山洪襲擊。

作者簡介：楊昌順（1979-），男，苗族，本科，大氣探測工程師，長期從事大氣探測和氣象服務工作。