华坪县中心镇山洪灾害预警指标检验及复核分析

2018-05-17

水资源开发与管理 2018年4期

(云南省水利水电科学研究院，云南昆明 650228)

1 概况

山洪灾害是水灾的一种表现形式，由持续性高强度暴雨所致。受地质地形条件、气候因素、人口分布和人类活动等多种因素的共同影响，中国洪涝灾害十分严重。各地山洪灾害预警主要使用雨量预警指标，在分析评价中，临界雨量主要是根据现场调查的成灾水位，通过水位—流量关系推算临界流量，利用临界流量反算临界雨量，综合考虑不同前期土壤含水量、小流域汇流时间、不同时段临界雨量值等因素确定预警指标[1]。

雨量预警指标检验复核是利用近期发生的较大洪水资料，检验复核临界雨量和预警指标。本文以丽江市华坪县中心镇楠木村山洪灾害预警指标检验和复核工作为例，对山洪灾害预警指标的检验和复核方法进行分析，为山洪灾害预警工作进一步提供科学、详细的信息支撑。

2 项目区基本情况

华坪县隶属于云南省丽江市，位于云南省西北部的金沙江中段北岸。华坪县距昆明420km。华坪县为金沙江干热河谷区，气温与雨量随高程变化，多年平均降水量1087.8mm。华坪县境内主干河流有新庄河、乌木河和从境内流经的金沙江，境内所有河流皆属金沙江水系。特殊的地理特点和自然环境，使华坪县的山洪、滑坡、泥石流等灾害频繁发生。

华坪县布设简易监测雨量站243个，人工监测雨量站18个，自动监测雨量站43个；自动监测水位站8个。新建自动、人工、简易雨量测报体系1处。信息由华坪县指挥部信息平台中心收集、分析处理，并发出预警，进一步提高了山洪灾害防治区的监测预警能力，开展了扎实有效的群测群防体系建设，对山洪的御防、人口的安全转移起到了积极作用[2-3]。

3 检验复核工作

综合近期发生的山洪灾害事件、较大洪水资料和山洪灾害调查评价成果资料，确定山洪灾害预警指标检验复核对象。在开展山洪灾害预警指标检验复核工作之前，需首先对这些资料进行评估和处理，根据资料选择适合的方法，开展山洪灾害预警指标检验复核工作。

本文以中心镇楠木村地藏庙为典型示例，介绍华坪县山洪灾害预警指标检验复核的方法与流程。

3.1 基础资料

收集检验复核对象中心镇楠木村地藏庙所在流域的基本情况，包括面积、河长、比降、植被覆盖、土地利用等基本资料。收集检验复核对象所在流域近期发生的场次洪水及历史洪水的降雨过程。

3.2 调查评价成果

在山洪灾害调查评价成果中提取检验复核对象所在小流域的设计暴雨洪水计算方法及相应参数，提取检验复核对象的成灾水位、纵横断面信息、河道糙率、比降、预警指标等信息。

3.3 现场资料收集

检验复核对象信息的补充和完善、沿河村落成灾水位和断面布设测量情况复核、河道洪水调查和灾害情况调查等。对于成灾洪水资料收集整理，主要包括防灾对象控制断面以上的雨量站资料，收集调查防灾对象控制断面的成灾时间和洪痕。

4 预警指标检验复核

山洪灾害预警指标检验复核针对沿河村落防灾对象，预警指标包括雨量预警指标与水位预警指标两类[4]。华坪县预警指标检验复核分析计算中：由于检验复核防灾对象村落所在河道没有布设水位站，预警指标检验复核只考虑雨量预警指标。

4.1 资料收集

4.1.1 检验复核对象确定及其基本情况

根据华坪县山洪灾害受灾情况，选择中心镇楠木村地藏庙作为山洪灾害预警指标检验复核对象。据调查，中心镇楠木村地藏庙于2015年9月15日20∶45—9月16日凌晨3∶00出现强降雨天气，凌晨成灾，形成了2015年“9·15”洪水。流域内有田坪气象站。根据划定的调查范围进行暴雨资料的收集工作，获得中心镇周围的雨量站点典型洪水同步实测降雨资料。

4.1.2 调查评价成果提取

根据云南省华坪县山洪灾害分析评价报告，提取楠木村地藏庙评价成果，主要包括：雨量预警指标、成灾洪水设计面雨量，预警指标成果见表1，设计暴雨成果见表2。

表1 预警指标成果

表2 设计暴雨成果

4.1.3 成灾洪水降雨量资料

针对楠木村地藏庙收集降雨资料，收集到中心镇周围的雨量站点典型洪水同步实测降雨资料。

4.2 统计成灾洪水雨量特征值

根据华坪县山洪灾害分析评价，考虑对设计偏安全和与实际山洪发生时降雨最为接近情况，主要分析前期土壤湿润的情况，预警时段选取1h、3h和6h。

对于楠木村地藏庙2015年“9·15”成灾洪水，滑动统计整场降雨1h、3h和6h三个预警时段的最大雨量，作为该场成灾洪水的雨量特征值，统计结果成灾洪水雨量特征值见表3。

表3 成灾洪水雨量特征值

4.3 计算预警指标偏离度

根据设计暴雨成果表确定成灾洪水雨量特征值和预警指标的频率区间，并使用下列公式计算预警指标的偏离度，若偏离度在±10%允许范围内，则将成灾洪水雨量特征值与预警指标调整为同一区间。

4.4 雨量预警指标检验成果

楠木村地藏庙预警指标检验成果见表4。

表4 预警指标检验复核成果

由表4可知，楠木村地藏庙1h预警指标，洪水编号为20150915的成灾洪水雨量特征值与预警指标处于同一频率区间，计算所得偏离度为-7%，在10%范围内，预警指标合适；3h预警指标，该次洪水的成灾洪水雨量特征值所处频率区间与预警指标处于同一频率区间，计算所得偏离度为-22%，在10%范围外，预警指标偏小；6h预警指标，该次洪水的成灾洪水雨量特征值所处频率区间与预警指标虽处于同一频率区间，计算所得偏离度为-51%，在10%范围外，预警指标偏小。

因近期观测纪录的场次洪水偏少，预警指标检验复核成果今后还需运用实际发生的较大洪水对预警指标进行检验复核，验证分析预警指标的合理性，提高预警指标精准度。

5 主要成果

a.对华坪县防灾对象的预警指标进行分析，得到防灾对象对应小流域汇流时间下的雨量预警指标。中心镇楠木村地藏庙防灾对象的雨量预警指标临界值通常由汇流时间决定，汇流时间预警时段1h的雨量预警指标为78mm；汇流时间3h的雨量预警指标为111mm；汇流时间为6h的雨量预警指标通常为138mm。

b.根据预警指标检验复核成果，华坪县中心镇楠木村地藏庙检验复核对象预警时段为1h，雨量预警指标合适；预警时段为3h及6h,雨量预警指标偏小。对复核对象雨量预警指标偏小的指标进行修正，得到指标检验复核成果。

c.中心镇2015年“9·15”山洪泥石流灾害，通过华坪县山洪灾害预警系统观测到鱼洞乡水雨站降雨过程，有关部门在降雨之初就主动巡查，加密观测河水水位，当发现洪水超过警戒水位并继续上涨时，立即安排专人引导、电话通知、预警站喊话等方式，按照既定的转移路线有力有序疏散转移群众，转移迅速，最大限度地减少了人员伤亡。