莲花县暴雨洪涝灾害情况分析
2023-09-14张浩文
张浩文
摘要 对于≥97.4 mm的单日降水量致灾性更强;对于连续性降水,降水过程超过200 mm致灾性更强,尤其是长历时的降水过后,单日雨量超过50 mm易致灾;24 h内雨量超过162.7 mm发生内涝概论大,1 h超过30~40 mm,地势较低地区可形成积水。在目前的实际业务中以持续出现30 min的0.5 mm/min或10 min的1 mm/min以上降水且降水加强或持续作为内涝的提醒业务条件,后期将进行再次校验和修订。
关键词 暴雨;洪涝灾害;统计;内涝
中图分类号:P333.2 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)07–0157-03
根据《莲花县县城防洪治涝规划报告》《莲花县城市超标准洪水防御预案》《莲花县气象灾害防御规划》《莲花县排水(雨水)防涝综合规划》和莲花县历史暴雨洪涝灾情个例分析,进行具体的分析与总结。
1 流域气候和历史灾情个例基本情况
1.1 流域情况
莲花县境内水系发达,河溪密布,控制流域面积在10 km2以上的河溪有48条,总面积为481.6 km2,平均河网密度为0.454 km/km2,流域总面积为1 075.65 km2(含县外13.59 km2)。主河流文汇江是赣江支流禾水的源头之一,发源于境内东北的高天岩,由北至南而下,河流蜿蜒曲折,流经县城至升坊江口拐向砻山口汇入永新禾水,沿途有大沙洲水、凫水、下坊水、南岭水、邑田水、峙垅水6条支流汇入,全长69.4 km,流域面积为901.5 km2,约占全县流域面积的85%,全程落差1 084 m,蕴藏着十分可观的水力资源。此外,还有大塘水流域面积49.9 km2,流入湖南渌水,闪石、路口部分小溪流域面积为49.9 km2,注入安福泸水,六市西坑小溪流域面积为18.23 km2,注入湖南攸县,神泉小溪流域面积10.3 km2,注入湖南茶陵。
1.2 气候情况
莲花县地处亚热带季风气候区,根据近30年气候资料统计,年降水量为1 665.5 mm,降水较集中期为3—8月,为1 195.7 mm占全年降水量的71.79%[1-3]。
自有气象数据统计以来(1956年开始),莲花县发生特大暴雨(≥250 mm)1 d,大暴雨日数(≥100 mm)24 d,暴雨日数(≥50 mm)253 d,大雨日数(≥25 mm)886 d,中雨日数(≥10 mm)886 d。
1.3 历史灾情
分析近10年以来莲花主要暴雨洪涝灾害个例,可将暴雨洪涝灾害主要分成3种情况。
1.3.1 单日雨量致灾 (1)2015年7月2日降水量为157.4 mm;(2)2016年6月15日降水量为105.6 mm;(3)2019年5月19日降水量为146.4 mm;(4)2020年6月25日降水量为83.9 mm;(5)2020年7月10日降水量为117.7 mm。
1.3.2 连续降水致灾 由表1可知,2014年5月15—25日连续降水,过程降水量为212.4 mm。
由表2可知,2015年6月8—14日、6月18—21日2次连续降水过程,过程雨量分别为166.2、80.8 mm。
由表3可知,2019年4月13—27日连续降水过程,过程降水量为220.4 mm。
由表4可知,2020年5月29日至6月5日连续降水过程,过程降水量为213.4 mm。
1.3.3 单日与连续降水叠加致灾 由表5可知,2019年6月6—23日,过程降水量为393.4 mm,其中6月9日降水量为133 mm。
由表6可知,2019年7月5—13日,过程降水量为350.1 mm,7月7日降水量为70.2 mm,7月13日降水量为56.8 mm。
由表7可知,2017年6月21日至7月2日,过程雨量为456.9 mm,6月25日降水量为73.6 mm、6月28日97.4 mm、7月2日77.0 mm。
2 暴雨洪水情况分析
2.1 超标准洪水
根据莲花县县超标准洪水防御预案,禾水莲花水文站监测断面50年一遇洪水位168.05 m,洪峰流量达1 314 m3/s,对应主城区淹没面积为36.45 km2;100年一遇洪水时,莲花水文站水位168.52 m,洪峰流量达1 531 m3/s,对应主城区淹没面积40.83 km2。将影响莲花县的良坊镇、琴亭镇、神泉乡、升坊镇等4个乡镇范围内禾水、下坊水、凫水、神泉水两岸。
对应雨量阈值数据为局部范围24 h降雨量超过278 mm(或6 h降雨量超过192 mm、3 h降雨量超过145 mm、1 h降雨量超过93 mm)(50年一遇),且降雨仍在持续;或较大范围24 h降雨量超过228 mm(或6 h降雨量超过158 mm、3 h降雨量超过121 mm、1 h降雨量超过80 mm)(20年一遇),且降雨仍在持续。
2004—2021年莲花县达到上述标准的降水情况有2次,分别为24 h降水量250.1 mm(1995年6月30日),1 h降水量90.5 mm(2020年7月10日02:17)。
其他時次有记录以来尚未达到标准,接近值为6 h最大降水量为115.5 mm(2020年7月10日00:17开始),3 h最大降水量为115.3 mm(2020年7月10日02:17开始)。
2.2 致灾暴雨
根据莲花县县城防洪治涝规划报告,使用P-Ⅲ型线型适线的方法统计的设计暴雨成果见表8。
1957—2021年(图1),日降水量≥97.4 mm为47次,≥127.3 mm为14次,≥155.7 mm为7次,≥183.2 mm为2次。
分析图2可知,三日降水量≥145 mm为42次,≥187.4 mm为14次,≥226.0 mm为7次,≥263.6 mm为2次。
对于设计暴雨洪水成果基本可信,对于≥97.4 mm的单日降水量致灾性更强,对于连续性降水,降水过程超过200 mm致灾性更强,尤其是长历时的降水过后,单日雨量超过50 mm易致灾。
3 城市内涝情况分析
参照萍乡市中心城区新修订的暴雨强度公式和《莲花县排水(雨水)防涝综合规划》。针对莲花县的实际情况,出现内涝主要有2种形式:
(1)河水倒灌,即出现大范围致灾暴雨,可参照超标准洪水和致灾暴雨。
(2)高强度的降水超过城市排水能力,长历时降水标准根据莲花县排水(雨水)防涝综合规划为24 h时内雨量超过162.7 mm。短历时降水标准,参考萍乡市暴雨强度公式与个例分析,普遍数据为1 h超过30~40 mm,地势较低地区可形成积水[4-9]。
在实际工作中,建议以分钟降水强度进行内涝预警和防御,由于缺少前期城市内涝的历史数据,针对2021年8月14日(图3)造成内涝影响和2022年4月23日(图4)、4月26日(图5)未造成内涝影响进行对比分析。
根据实际观测2022年4月23日02:00~03:00,当分钟降水量超过0.5 mm,约25 min地面可发现明显积水,但后续雨强变小后,水流迅速消散;2022年4月25日23:00—26日01:00,在有降水基础的情况下,出现分钟雨强超过1 mm/min约5 min后,出现明显地面积水,降水停歇后迅速消散。2021年8月14日降水一直持续,且强度在0.5 mm/min以上的降水持续接近50 min,且有前后2次强降水时段,造成城区积水。因此,在目前的实际业务中以持续出现30 min的0.5 mm/min或10 min的1 mm/min以上降水且降水加强或持续开始内涝的提醒业务,后期将进行再次校验和修订。
4 地质灾害隐患
根据《萍乡市莲花县山洪灾害调查评价报告》(吉安市水文局,2015年12月),确定莲花县境内山洪灾害防治区,对20个重点防治区(按情况综合成17个对象进行评价),均进行了计算预警指标。
(1)当土壤含水量为一般时,1 h立即转移预警指标范围为60~80 mm(平均70 mm),神泉乡范围为60~75 mm(平均68 mm),琴亭镇、良坊镇、升坊镇分别为60 mm。
(2)当土壤含水量为一般时,3 h立即转移预警指标范围为80~115 mm(平均98 mm),神泉乡范围为90~105 mm(平均98 mm),琴亭镇为95 mm,良坊镇为85 mm,升坊镇为90 mm。
(3)当土壤含水量为一般时,6 h立即转移预警指标范围为115~185 mm(平均150 mm),神泉乡范围为125~135 mm(平均120 mm),琴亭镇为125 mm,良坊镇为115 mm,升坊镇为120 mm。
参考文献
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Analysis of Rainstorm and Flood Disaster in Lianhua County
Zhang Hao-wen (Lianhua Meteorological Bureau, Lianhua, Jiangxi 337000)
Abstract For daily precipitation ≥ 97.4 mm, it was more likely to cause disasters; For continuous precipitation, the precipitation process exceeding 200 mm is more likely to cause disasters, especially after a long period of precipitation, when the daily rainfall exceeds 50 mm, it was likely to cause disasters; In 24 hours, if the rainfall exceeds 162.7 mm, waterlogging will occur. In one hour, if the rainfall exceeds 30~40 mm, waterlogging can form in areas with low terrain. In the current actual business, continuous precipitation of 0.5 mm/minute for 30 minutes or 1 mm/minute or more for 10 minutes, with enhanced or continuous precipitation, will be used as a warning condition for waterlogging, and will be validated and revised again in the future.
Key words Rainstorm; Flood disasters; Statistics; Waterlogging