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華坪縣中心鎮(zhèn)山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗及復(fù)核分析

2018-05-17 07:28
水資源開發(fā)與管理 2018年4期
關(guān)鍵詞:華坪縣中心鎮(zhèn)成災(zāi)

(云南省水利水電科學(xué)研究院,云南 昆明 650228)

1 概 況

山洪災(zāi)害是水災(zāi)的一種表現(xiàn)形式,由持續(xù)性高強度暴雨所致。受地質(zhì)地形條件、氣候因素、人口分布和人類活動等多種因素的共同影響,中國洪澇災(zāi)害十分嚴(yán)重。各地山洪災(zāi)害預(yù)警主要使用雨量預(yù)警指標(biāo),在分析評價中,臨界雨量主要是根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的成災(zāi)水位,通過水位—流量關(guān)系推算臨界流量,利用臨界流量反算臨界雨量,綜合考慮不同前期土壤含水量、小流域匯流時間、不同時段臨界雨量值等因素確定預(yù)警指標(biāo)[1]。

雨量預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核是利用近期發(fā)生的較大洪水資料,檢驗復(fù)核臨界雨量和預(yù)警指標(biāo)。本文以麗江市華坪縣中心鎮(zhèn)楠木村山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗和復(fù)核工作為例,對山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)的檢驗和復(fù)核方法進行分析,為山洪災(zāi)害預(yù)警工作進一步提供科學(xué)、詳細的信息支撐。

2 項目區(qū)基本情況

華坪縣隸屬于云南省麗江市,位于云南省西北部的金沙江中段北岸。華坪縣距昆明420km。華坪縣為金沙江干熱河谷區(qū),氣溫與雨量隨高程變化,多年平均降水量1087.8mm。華坪縣境內(nèi)主干河流有新莊河、烏木河和從境內(nèi)流經(jīng)的金沙江,境內(nèi)所有河流皆屬金沙江水系。特殊的地理特點和自然環(huán)境,使華坪縣的山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害頻繁發(fā)生。

華坪縣布設(shè)簡易監(jiān)測雨量站243個,人工監(jiān)測雨量站18個,自動監(jiān)測雨量站43個;自動監(jiān)測水位站8個。新建自動、人工、簡易雨量測報體系1處。信息由華坪縣指揮部信息平臺中心收集、分析處理,并發(fā)出預(yù)警,進一步提高了山洪災(zāi)害防治區(qū)的監(jiān)測預(yù)警能力,開展了扎實有效的群測群防體系建設(shè),對山洪的御防、人口的安全轉(zhuǎn)移起到了積極作用[2-3]。

3 檢驗復(fù)核工作

綜合近期發(fā)生的山洪災(zāi)害事件、較大洪水資料和山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果資料,確定山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核對象。在開展山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核工作之前,需首先對這些資料進行評估和處理,根據(jù)資料選擇適合的方法,開展山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核工作。

本文以中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟為典型示例,介紹華坪縣山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核的方法與流程。

3.1 基礎(chǔ)資料

收集檢驗復(fù)核對象中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟所在流域的基本情況,包括面積、河長、比降、植被覆蓋、土地利用等基本資料。收集檢驗復(fù)核對象所在流域近期發(fā)生的場次洪水及歷史洪水的降雨過程。

3.2 調(diào)查評價成果

在山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果中提取檢驗復(fù)核對象所在小流域的設(shè)計暴雨洪水計算方法及相應(yīng)參數(shù),提取檢驗復(fù)核對象的成災(zāi)水位、縱橫斷面信息、河道糙率、比降、預(yù)警指標(biāo)等信息。

3.3 現(xiàn)場資料收集

檢驗復(fù)核對象信息的補充和完善、沿河村落成災(zāi)水位和斷面布設(shè)測量情況復(fù)核、河道洪水調(diào)查和災(zāi)害情況調(diào)查等。對于成災(zāi)洪水資料收集整理,主要包括防災(zāi)對象控制斷面以上的雨量站資料,收集調(diào)查防災(zāi)對象控制斷面的成災(zāi)時間和洪痕。

4 預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核

山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核針對沿河村落防災(zāi)對象,預(yù)警指標(biāo)包括雨量預(yù)警指標(biāo)與水位預(yù)警指標(biāo)兩類[4]。華坪縣預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核分析計算中:由于檢驗復(fù)核防災(zāi)對象村落所在河道沒有布設(shè)水位站,預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核只考慮雨量預(yù)警指標(biāo)。

4.1 資料收集

4.1.1 檢驗復(fù)核對象確定及其基本情況

根據(jù)華坪縣山洪災(zāi)害受災(zāi)情況,選擇中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟作為山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核對象。據(jù)調(diào)查,中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟于2015年9月15日20∶45—9月16日凌晨3∶00出現(xiàn)強降雨天氣,凌晨成災(zāi),形成了2015年“9·15”洪水。流域內(nèi)有田坪氣象站。根據(jù)劃定的調(diào)查范圍進行暴雨資料的收集工作,獲得中心鎮(zhèn)周圍的雨量站點典型洪水同步實測降雨資料。

4.1.2 調(diào)查評價成果提取

根據(jù)云南省華坪縣山洪災(zāi)害分析評價報告,提取楠木村地藏廟評價成果,主要包括:雨量預(yù)警指標(biāo)、成災(zāi)洪水設(shè)計面雨量,預(yù)警指標(biāo)成果見表1,設(shè)計暴雨成果見表2。

表1 預(yù)警指標(biāo)成果

表2 設(shè)計暴雨成果

4.1.3 成災(zāi)洪水降雨量資料

針對楠木村地藏廟收集降雨資料,收集到中心鎮(zhèn)周圍的雨量站點典型洪水同步實測降雨資料。

4.2 統(tǒng)計成災(zāi)洪水雨量特征值

根據(jù)華坪縣山洪災(zāi)害分析評價,考慮對設(shè)計偏安全和與實際山洪發(fā)生時降雨最為接近情況,主要分析前期土壤濕潤的情況,預(yù)警時段選取1h、3h和6h。

對于楠木村地藏廟2015年“9·15”成災(zāi)洪水,滑動統(tǒng)計整場降雨1h、3h和6h三個預(yù)警時段的最大雨量,作為該場成災(zāi)洪水的雨量特征值,統(tǒng)計結(jié)果成災(zāi)洪水雨量特征值見表3。

表3 成災(zāi)洪水雨量特征值

4.3 計算預(yù)警指標(biāo)偏離度

根據(jù)設(shè)計暴雨成果表確定成災(zāi)洪水雨量特征值和預(yù)警指標(biāo)的頻率區(qū)間,并使用下列公式計算預(yù)警指標(biāo)的偏離度,若偏離度在±10%允許范圍內(nèi),則將成災(zāi)洪水雨量特征值與預(yù)警指標(biāo)調(diào)整為同一區(qū)間。

4.4 雨量預(yù)警指標(biāo)檢驗成果

楠木村地藏廟預(yù)警指標(biāo)檢驗成果見表4。

表4 預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核成果

由表4可知,楠木村地藏廟1h預(yù)警指標(biāo),洪水編號為20150915的成災(zāi)洪水雨量特征值與預(yù)警指標(biāo)處于同一頻率區(qū)間,計算所得偏離度為-7%,在10%范圍內(nèi),預(yù)警指標(biāo)合適;3h預(yù)警指標(biāo),該次洪水的成災(zāi)洪水雨量特征值所處頻率區(qū)間與預(yù)警指標(biāo)處于同一頻率區(qū)間,計算所得偏離度為-22%,在10%范圍外,預(yù)警指標(biāo)偏小;6h預(yù)警指標(biāo),該次洪水的成災(zāi)洪水雨量特征值所處頻率區(qū)間與預(yù)警指標(biāo)雖處于同一頻率區(qū)間,計算所得偏離度為-51%,在10%范圍外,預(yù)警指標(biāo)偏小。

因近期觀測紀(jì)錄的場次洪水偏少,預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核成果今后還需運用實際發(fā)生的較大洪水對預(yù)警指標(biāo)進行檢驗復(fù)核,驗證分析預(yù)警指標(biāo)的合理性,提高預(yù)警指標(biāo)精準(zhǔn)度。

5 主要成果

a.對華坪縣防災(zāi)對象的預(yù)警指標(biāo)進行分析,得到防災(zāi)對象對應(yīng)小流域匯流時間下的雨量預(yù)警指標(biāo)。中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟防災(zāi)對象的雨量預(yù)警指標(biāo)臨界值通常由匯流時間決定,匯流時間預(yù)警時段1h的雨量預(yù)警指標(biāo)為78mm;匯流時間3h的雨量預(yù)警指標(biāo)為111mm;匯流時間為6h的雨量預(yù)警指標(biāo)通常為138mm。

b.根據(jù)預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核成果,華坪縣中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟檢驗復(fù)核對象預(yù)警時段為1h,雨量預(yù)警指標(biāo)合適;預(yù)警時段為3h及6h,雨量預(yù)警指標(biāo)偏小。對復(fù)核對象雨量預(yù)警指標(biāo)偏小的指標(biāo)進行修正,得到指標(biāo)檢驗復(fù)核成果。

c.中心鎮(zhèn)2015年“9·15”山洪泥石流災(zāi)害,通過華坪縣山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)觀測到魚洞鄉(xiāng)水雨站降雨過程,有關(guān)部門在降雨之初就主動巡查,加密觀測河水水位,當(dāng)發(fā)現(xiàn)洪水超過警戒水位并繼續(xù)上漲時,立即安排專人引導(dǎo)、電話通知、預(yù)警站喊話等方式,按照既定的轉(zhuǎn)移路線有力有序疏散轉(zhuǎn)移群眾,轉(zhuǎn)移迅速,最大限度地減少了人員傷亡。

6 結(jié) 語

華坪縣中心鎮(zhèn)楠木村地藏廟匯流時間預(yù)警時段1h的雨量預(yù)警指標(biāo)為78mm,通過計算,實際預(yù)警指標(biāo)的偏離度為-7%,預(yù)警指標(biāo)檢驗復(fù)核結(jié)論合適,通過洪水發(fā)生時及時預(yù)警,使當(dāng)?shù)厝嗣裆敭a(chǎn)得到很好的保護。

山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)的檢驗復(fù)核是一個長期的工作,應(yīng)根據(jù)不斷發(fā)生的實際洪水資料,定期對預(yù)警指標(biāo)進行訂正,運用實際發(fā)生的較大洪水對預(yù)警指標(biāo)進行檢驗復(fù)核,驗證分析預(yù)警指標(biāo)的合理性,使之趨于完善,提高預(yù)警指標(biāo)精準(zhǔn)度。

參考文獻

[1] 陳桂亞,袁雅鳴.山洪災(zāi)害臨界雨量分析計算方法研究[J].人民長江,2005,36(12):40-43.

[2] 胡維忠,葉秋萍,陳桂亞,等.構(gòu)建科學(xué)的山洪災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[J].中國水利,2007(14):34-37.

[3] 楊登成.賀蘭山東麓山洪災(zāi)害調(diào)查評價及預(yù)警系統(tǒng)研究[J].價值工程,2016(31):131-134.

[4] 江錦紅,邵利萍.基于降雨觀測資料的山洪預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)[J].水利學(xué)報,2010,41(4):458-462.

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