黔东南州洪涝发生规律研究
2016-09-08田孟勤吴胜文
田孟勤, 张 杰, 吴胜文, 罗 立
(1.黔东南州黎平县气象局,贵州黎平 557300;2.贵州省贵阳市气象局 ,贵州贵阳 550001)
黔东南州洪涝发生规律研究
田孟勤1, 张 杰2, 吴胜文1, 罗 立1
(1.黔东南州黎平县气象局,贵州黎平 557300;2.贵州省贵阳市气象局 ,贵州贵阳 550001)
基于1961~2010年黔东南州16个站逐日降水资料,从1、2和3 d洪涝指标体系出发,分析了黔东南州洪涝的发生、变化和分布规律,结果表明,50年间黔东南州共有46年发生过洪涝,平均每年7.66站次,多洪涝年集中在20世纪90年代以后,洪涝4月开始,10月结束,主要发生在5~9月;黔东南州从西南向东北洪涝逐渐减弱,麻江、丹寨和雷山西部为洪涝高发区;黄平西部、凯里、榕江西部、锦屏北部和从江为洪涝常发区;施秉、剑河、黎平、天柱和岑巩为洪涝少发区;镇远、三穗和台江为洪涝偶发区。
洪涝;指标;时空分布;发生规律;黔东南州
我国西南3省1市是我国重要的农业生产区[1],但同时也是气象灾害的多发区和重发区,而贵州省因为地处低纬度高原山区,每年省内多种灾害性天气频发,危害严重,其中夏季强降水天气较多,往往造成洪涝灾害,对农业生产和国民经济均造成巨大损失[2]。黔东南州位于贵州省的东南部,与湖南、广西接壤,州面积较大,州内各县市的地理条件和地理位置都存在较大差异,受灾害性天气的影响更重。
针对洪涝的影响以及发生规律国内专家进行了大量的研究[3-4],但由于地理环境和气候特点的不同,使得研究方法有很大的差异,洪涝的指标也存在地域性差别,考虑到黔东南州地处山区,州内各县市间降水差异较大,目前研究中仅以日降水量作为洪涝指标[5],没有提出包括单站、洪涝分区以及相应等级的一套完整的洪涝指标体系,且将单日降水作为洪涝指标也有一定的局限性,使得日常业务中对洪涝的监测预警服务受到一定的限制。因此,笔者基于1961~2010年黔东南州16个站逐日降水资料,提出包括1 d洪涝、2 d洪涝和3 d洪涝在内的一套完整的洪涝指标体系,对黔东南州洪涝的发生、变化和分布规律进行研究,为黔东南州生产生活和防灾减灾气象服务提供科学依据。
1 资料与方法
1.1资料来源选取黔东南州1961~2010年16县市逐日降水资料,并对数据进行处理,分别统计了1 d降水量、2 d降水量和3 d降水量。
1.2洪涝指标
1.2.1单站洪涝指标。随着社会经济的不断发展,城市化程度越来越高,现阶段社会的各个方面均对气象灾害越来越敏感,气象灾害造成的损失也越来越大,100 mm的降水就足以产生一定的灾害,在此将洪涝的起点指标定位100 mm,将洪涝分为1、2和3 d或以上3种类型,具体划分如表1。
表1 单站洪涝日雨量指标
为了反映全州年度洪涝的总体情况,先定义单站洪涝指数NH和全州年均洪涝指数QS:NH=0.7M1+0.8M2+0.9M3、QS=∑NH/M,式中,NH为单站洪涝指数;M1、M2、M3分别为单站一般洪涝、重洪涝和严重洪涝的发生次数;QS为全州年均洪涝指数;M为全州当年台站指数,单站一般、重和严重洪涝对应的指数分别为0.7、0.8和0.9[6]。全州洪涝分级指标为:一般洪涝年,0.21 1.2.2洪涝分区指标。洪涝分区通常可以将洪涝发生的频率或年均发生次数作为指标,年平均发生次数既反映了发生频率,又反映了发生次数的差异,在此以年平均洪涝发生次数(f)作为分区指标,具体分区分别为:偶发区,f<0.20次;少发区,0.21次 2.1洪涝总数 根据上述指标,计算得出1961~2010年黔东南共有46年发生过洪涝,未发生洪涝的年份为1961、1975、1981和1989年;2007年黔东南州洪涝最为严重,共发生32站次的洪涝,其中一般洪涝26站次、重洪涝6站次,次多的年份为1996年,共发生27站次,其次为1970和1993年,分别发生24和21站次,其他年份的洪涝站次为1~16。1961~2010年全州发生洪涝的概率为92%,其中,一般洪涝、重洪涝和严重洪涝占洪涝总次数的比例分别为80.8%、13.7%和5.5%,以一般洪涝最多,重洪涝和严重洪涝较少。 由表2可知,50年来黔东南州共发生洪涝383站次,平均每年7.66次,单站0.51次,洪涝开始期在4月,结束期在10月,主要发生在5~9月,其中洪涝最多的为7月,共发生145站次,其次为6月,发生121站次,11月~次年3月从未发生过洪涝;黔东南州各县市中丹寨县洪涝最多,50年共发生52次洪涝,麻江县次之,共发生42次,雷山、凯里、从江、锦屏、剑河、榕江和天柱均属于洪涝较多的县(市),50年来均发生超过20次洪涝;黎平、岑巩、施秉、镇远、台江和三穗属于洪涝较少的县,其中最多的是黎平和岑巩,50年共发生12次洪涝,最少的是三穗县,仅发生8次。 表2 1961~2010年黔东南州洪涝发生次数分月分布 2.2洪涝的年际变化从图1可以看出,1961~2010年全州的年均洪涝指数年际变化很大,近50年来共有多洪涝7年、较多洪涝10年、一般洪涝13年、少洪涝16年、无洪涝4年。年均指数最大的为2007年,全州共发生洪涝32站次,其中,一般洪涝26站次、重洪涝6站次,第二多和第三多的依次为1996和1970年,这3年的年均洪涝指数均大于1。在发生洪涝的年份中,最少的为1978年,全州仅发生1站次的一般洪涝。综上所述,黔东南州年际间洪涝发生情况的差异很大,多洪涝年集中在20世纪90年代以后,共有5年,占总数的71.4%,无洪涝年全部发生在20世纪90年代以前,这与全球气候逐渐变暖后降水极端事件逐渐增加的结论[7]基本一致。 图1 1961~2010年全州年均洪涝指数年际变化Fig. 1 Changes of annual average flood index in Qiandongnan Prefecture from 1961 to 2010 2.3洪涝的空间分布黔东南州位于贵州省东南部,面积较大,州内各县市的地理条件和地理位置均存在较大差异,造成了黔东南州各县市的洪涝分布情况有明显的地域性,地区间差异非常明显。50年来黔东南州的严重洪涝仅发生6个站次,分别为施秉1站次、凯里2站次、雷山2站次和榕江1站次。由图2a可知,黔东南州一般洪涝的发生情况从西南向东北逐渐减弱,主要集中在州的西部和西南部地区;一般洪涝次数最多的为丹寨,共47次,其次是麻江35次和雷山32次;凯里、从江和锦屏属于一般洪涝次数较多的地区,50年发生总数为20~30次;剑河、天柱、榕江和岑巩的一般洪涝次数为10~20次;黎平、施秉、镇远、三穗和台江的一般洪涝总数在10次以下,其中施秉、镇远、三穗和台江均为8次,是16县市中最少的,可见州北部的极端降水较少,洪涝次数也最少。图2b显示,黔东南州重洪涝的空间分布与一般洪涝相似,重洪涝次数最多的为州西部的麻江,50年共发生7次,其次是凯里和丹寨,均为5次;州北部与东部的锦屏、天柱、岑巩、施秉、镇远和台江以及南部的榕江,50年里仅发生过1次重洪涝;雷山、从江、剑河和凯里的重洪涝次数为2~4次。 图2 1961~2010年黔东南州一般洪涝(a)和重洪涝(b)发生次数空间分布(单位:次)Fig. 2 Spatial distribution of frequencies of general flood (a) and heavy flood (b) in Qiandongnan Prefecture from 1961 to 2010 2.4洪涝分区从图2可以看出,黔东南州洪涝发生次数的地区间分布差异很大,为了进一步对洪涝分区进行分析,根据分区指标对全州洪涝类型进行分区。由图3可知,麻江、丹寨和雷山西部属于洪涝高发地区,发生频率在0.70次,其中洪涝最严重的是丹寨,洪涝发生频率高达1.00次,基本每年都要发生1次洪涝事件,其次是麻江,频率为0.84次;黄平西部、凯里、榕江西部、锦屏北部和从江属于洪涝常发区域,发生频率为0.45次;施秉、剑河、黎平、天柱和岑巩属于洪涝少发地区,频率为0.20~0.45;镇远、三穗和台江的洪涝发生频率<0.20次,均属于洪涝偶发区域,其中最少的为三穗,仅有0.16次。 图3 黔东南州洪涝分区Fig. 3 Distribution of flood in Qiandongnan Prefecture 该研究基于黔东南州16个气象站点1961~2010年日降水资料,根据1、2和3 d洪涝指标体系,对黔东南州洪涝的发生、变化和分布规律进行研究,结果表明,50年来黔东南州共有46年发生过洪涝,平均每年7.66站次,其中多洪涝7年,较多集中在20世纪90年代以后;洪涝4月开始,10月结束,主要发生在5~9月,各县市中丹寨县洪涝最多,麻江县次之。黔东南州洪涝发生情况从西南向东北逐渐减弱,主要集中在州的西部和西南部地区。麻江、丹寨和雷山西部属于洪涝高发地区;黄平西部、凯里、榕江西部、锦屏北部和从江属于洪涝常发区域;施秉、剑河、黎平、天柱和岑巩属于洪涝少发地区;镇远、三穗和台江均属于洪涝偶发区域,其中最少的为三穗。 运用不同时间尺度的洪涝指标对黔东南州的洪涝发生规律和特征进行分析,结果较好地反映了黔东南州洪涝发展演变情况,对洪涝的监测预警服务有一定的指导作用,另一方面,该研究仅选取了县级气象站点的日降水数据,使结果还存在一定的片面性,在今后研究中若能运用气象自动站的数据对结果加以订正,将使得研究结果更全面。 [1] 朱钟麟,赵燮京,王昌桃,等.西南地区干旱规律与节水农业发展问题[J].生态环境,2006,15(4):876-880. [2] 刘雪梅,于俊伟,章日红,等.贵州洪涝灾害的承灾能力评估和对策研究[J].贵州气象,1999,23(5):17-19. [3] 贺令萱.洪涝灾害、湿害[M]//中国农业百科全书:农业气象卷.北京:农业出版社,1987. [4] 张家诚.中国近五百年的旱涝[C]//气象科学技术集.北京:气象出版社,1983. [5] 梁平,冯晓云,韦波.黔东南夏季旱涝指数及干旱气候特征分析[J].气象科技,1999,34(5):563-566. [6] 高阳华,唐云辉,冉荣生,等.重庆市洪涝指标及其发生规律研究[J].西南农业大学学报,2002(6):551-554. [7] ALEXANDER L, ALLEN S, BINDOFF N L, et al.Working group I contribution to the IPCC fifth assessment report climate change 2013[M].Sweden:The Physical Science Basis Summary for Policymakers,2013. Occurrence Regularity of Flood in Qiandongnan Prefecture TIAN Meng-qin1, ZHANG Jie2, WU Sheng-wen1et al (Meteorological Bureau of Liping County, Liping, Guizhou 557300; 2. Meteorological Bureau of Guiyang City, Guiyang, Guizhou 550001) Based on the daily precipitation data of 16 stations in Qiandongnan Prefecture from 1961 to 2010, the flood occurrence, change and distribution law in Qiandongnan Prefecture were analyzed by starting from the flood index system of 1, 2 and 3 d. results showed that flood appeared in 46 years among the the 50 years, with 7.66 station times each year on average. Multiple floods were concentrated in the years after 1990s. Flood started from April and ended on October, mainly occurred from May to September. In Qiandongnan Prefecture, flood gradually weakened from southwest to northeast. Majiang, Danzhai and west Leishan were the high incidence areas of flood. West Huangping, Kaili, west Rongjiang, north Jinping and Congjiang were the often incidence areas. Shibing, Jianhe, Liping, Tianzhu and Cengong were few incidence areas. Zhenyuan, Sansui and Taijiang were accidental incidence areas. Flood; Index; Spatial-temporal distribution; Occurrence regularity; Qiandongnan Prefecture 田孟勤(1987- ),女,贵州遵义人,助理工程师,从事应用气象研究。 2016-05-13 S 165 A 0517-6611(2016)18-169-032 结果与分析
3 结论