彭阳县山洪灾害调查评价方法与山洪灾害防治

黄金岳，高小平，杨晓辉

宁夏彭阳县水务局，宁夏彭阳 756500

1 彭阳县水文与山洪灾害的特点

彭阳县位于宁夏回族自治区南部边缘，六盘山东麓，介于东经106°32′E106°58′E，35°4l′N～36°17′N之间，西连宁夏原州区，东、南、北分别环临甘肃的镇原、平凉、环县等市县，南北长61.5 km，东西宽50.3 km，辖区总面积2 528.65 km2。彭阳县地处西北内陆，属中温带半干旱气候区，为典型的大陆性季风气候，受西北干燥气流控制，形成了春暖迟、夏热短、秋凉早、冬寒长、干旱少雨、蒸发强烈、无霜期短的特点。光热资源充足，气温由北向南递增，多年平均温度7.5 ℃，最低温度-25 ℃，最高温度36 ℃，平均无霜期148 d，年平均日照时数2 518 h，多年平均风速在2.3 m/s左右，季风为西北风。

据彭阳县气象站多年观测资料表明，全县水面蒸发量较大，年蒸发量一般为1 000 mm，为年降水量的2.2倍，日平均蒸发量为2.7 mm，全年以春、夏两季的蒸发量最为强烈，占全年的67.9%。彭阳县多年平均降水量450 mm，年降水总量11.38亿m3，多年平均径流深35.3 mm，多年平均径流量8 920万m3（宁夏水文水资源勘测局资料）。

彭阳县境内200 km²以上的河沟有红河、茹河、小河、安家川河、王洼河、李家沟河、陆家阳洼沟7条，其中，红河、茹河、安家川河为泾河一级支流，由西北向东南出境。县内降水地区分布不均匀，由南向北递减，降雨时空分布不均，区域内暴雨的发生有明显的季节性，7—8月为主要暴雨发生季节，多数暴雨雨强大、历时短、笼罩面积小，容易形成灾害性降雨。洪水主要发生在汛期6—9月，以7—8月为最多，可占70%～90%，区域内洪水多由暴雨产生，其峰、量及过程和干旱地区的暴雨特性相对应，洪水的形状受暴雨的影响多数为尖瘦形，洪峰陡涨陡落，一般不超过1 d，洪灾易引发山体滑坡和泥石流，诱发山洪等地质灾害。

彭阳县县域山大沟深，地形起伏较大，沟谷纵横，沟壑密度1.5～3.0 km/km2，土壤疏松，黄土深厚，易冲刷。彭阳县山洪灾害危害及影响与地貌、地质、水文有直接关系，全县各乡镇均不同程度存在山洪灾害隐患，其分布范围广，因此，山洪灾害防治任务较为艰巨。

2 彭阳县山洪灾害的防治现状

2.1 山洪灾害防治非工程措施

全县建有79个自动雨量监测站、简易雨量监测站27个。茹河彭阳县县城段设有宁夏水文水资源局彭阳县水文站，1975年建站，1975年以后的雨量资料和实测洪水资料均有记载。红茹河河道有简易水位监测站2处，站点位于城阳乡杨坪村、红河镇常沟村，主要为了方便观测读数，显示警戒水位。全县现有预警广播站154个，分别位于各乡镇、村部、学校、敬老院、水库等单位。在有山洪灾害防治任务的区域建设了监测预警系统和群测群防体系，近年来发挥了良好的防灾减灾作用。

2.2 彭阳县山洪灾害防治的工程措施

修建了5个堤防工程：茹河河道的白阳镇段、古城段、城阳段，红河上、下游段，堤防为梯形，堤防级别为4级，使河道可以抗御20年一遇的洪水能力。共计治理河道115.18 km，砌护单侧护岸77.6 km，这些治理工程建成后，河道摆动被控制，流势逐渐顺直，可直接避免沿河两岸住户、农田、道路等设施因河岸坍塌造成的损失与险情，保护了沿河两岸农田、村庄、建筑及下游乡镇的安全。

境内的店洼水库、石头崾岘水库、乃河水库、庙嘴水库、赵沟水库等23座水库承担防治山洪灾害的功能，因为水库具有蓄洪、滞洪、调洪、灌溉、解决生活与生产用水的巨大作用，利用水库库容拦蓄洪水，错峰调流、蓄洪利用、削减进入下游河道的洪峰流量，以达到降低洪水灾害和利用洪水的目的。

2.3 流域治理提升了抗御山洪灾害的能力

在防治自然灾害的过程中，彭阳县始终坚持“生态立县”的原则，坚持生态效益优先，绿色发展的战略，牢固树立生态、绿色、低碳发展理念；在流域治理中按照上下游、左右岸，山、水、田、林、路、草、庄统一规划，工程、生物、封育措施相配套，整体推进，从而使得小流域的防治灾害能力得到显著提升；大力实施水保林、天然林保护、退耕还林、平田整地、淤地坝、沟头防护等工程，通过一系列工程的实施，有效控制了水土流失与次生灾害的发生。

彭阳县草原综合植被盖度达88%以上，茂密植被减轻了雨强，增加了径流入渗量，大量雨水被就地吸纳，植物的根系增强了土壤的固结力。坡面布置的造林整地工程（鱼鳞坑、水平沟等）拦蓄了径流，涵养了林草，减轻或杜绝了沟头延伸。沟道修建的淤地坝工程拦截了流域上游的泥沙，淤泥造地，同时削减洪峰与调节上游来水量，减轻或杜绝山洪灾害对下游的危害。

经过多年流域治理，彭阳县流域治理程度达到80.58%，森林覆盖率已达34.31%（彭阳县政府网站的县情概况数据），土壤侵蚀模2 370 t/(km2·a）[1]。在非灾害性降雨的情况下，流域有效拦蓄了降水产生的径流，从而减少了次生灾害发生，基本达到水不下山，泥不出沟，避免了山洪灾害的形成。

2.4 严守生态保护红线，减轻了山洪灾害的发生

生态保护红线是指在生态空间范围内特殊的生态功能区（彭阳县的六盘山自然保护区与挂马沟森林公园），具有水源涵养、防风固沙、自然灾害频发、水土保持和生物多样性评价等生态功能特殊的区域，必须强制性严格保护的区域。这些区域往往是山洪灾害、水土流失、土地沙化、盐渍化等生态环境敏感脆弱区域，是保障和维护生态安全的底线和生命线，是各种用地的限制性边界线。彭阳县域生态保护红线范围903.19 km2，占彭阳县面积的35.6%。彭阳县对红线范围内六盘山自然保护区、山洪灾害易发区与滑坡塌陷区实行生态移民，危险区域实行整体搬迁与封山禁牧，最大限度地减少山洪灾害造成的损失。

2010年8月7日，甘肃舟曲发生特大泥石流，据我国水利、防洪专家刘树坤认为，舟曲灾害是典型的山区河流灾害，其发生的主要原因是山区城镇化发展太快，人类活动已进入高风险区域，实际就是人类行为踩了生态“红线”。生态红线范围内的生态保护工作对减轻山洪灾害具有重要作用，治理不好则易成为山洪、泥石流等自然灾害高发区。彭阳县对生态红线范围内实行最严格的保护政策，零容忍，严禁乱砍滥伐，严禁毁林开荒，禁止人为有害活动，有力保护了现有森林资源，生态保护红线内林草丰茂，人与自然和谐共生，友好相处。

3 彭阳县山洪灾害调查分析评价的方法

3.1 基础数据建立

根据全国统一下发的彭阳县工作底图和小流域数据，可以得到彭阳县的土地利用图，利用GIS等工具进行切片处理，辅助遥感影像和信息源，并将遥感解译成果与现场验证相结合，结合其他非遥感外业现场调查资料，综合分析，多方验证，得到各小流域的植被空间分布资料，进而获得植被覆盖、坡面糙率、植被截流、流域形状、面积与坡度，河道的长度、比降等信息，即可获得彭阳县所有小流域、山洪沟与河流等地貌较为完整的信息，为山洪分析评价提供数据支撑，采用相应的分析计算方法进行分析评价，对有潜在山洪灾害风险的彭阳县的12个乡镇内的79个行政村，285个自然村，140条山洪沟，分别进行分析与描述，最后将危险区与特殊工况危险区作为重点防治区范围，作为评价对象，描述典型样表见表1。

表1 彭阳县沿山洪沟村落基本情况统计样表

3.2 暴雨洪水、防洪现状的分析、预警指标等计算与分析

暴雨洪水计算阶段：对各个防灾对象所在的小流域（或重点防治区）进行暴雨计算，结合宁夏流域特性和多年实测资料数据，采用《宁夏暴雨洪水图集》瞬时单位线法对相应的控制断面进行设计洪水分析计算，并根据曼宁公式法对其水位流量关系进行率定，得到控制断面典型频率的洪峰流量、洪量、洪水过程以及洪峰水位。

分析评价阶段：基于小流域设计暴雨洪水计算的成果，首先，评价沿河村落、山洪沟等的防洪现状，分析与评价防灾对象的防洪能力，并采用频率法确定危险区等级，统计各级危险区的人口、房屋等基本信息。其次，确定预警指标：采用适合彭阳当地条件的水位流量反推法进行对比分析，假设降雨与洪水同频率，根据成灾水位反推流量，由流量反推降雨；重点分析成灾水位、预警时段等要素，计算得出防灾对象的临界雨量，根据临界雨量和预警响应时间，综合确定雨量预警指标，并分析成果的合理性。

3.3 绘制危险区分布图

根据《山洪灾害分析评价技术要求》，按照暴雨洪水、防洪能力评价、预警指标等计算与分析结果，危险区范围和山洪灾害调查数据，彭阳县山洪灾害的特点，绘制现状防洪能力评价图与危险区分布图。根据《山洪灾害分析评价技术要求》划分危险区等级（表2）。

表2 危险区等级划分标准[2]

历史最高洪水位是指100年一遇的洪水位，或历史最大淹没范围的洪水位。

在绘制过程中，需核实危险区分布图所需的基本信息：一是基础底图信息：遥感底图，行政区划、居民区范围、危险区、控制断面、河流流向、对象在县级行政区的空间位置。二是主要信息：典型雨型分布，设计洪水主要预警指标、预警方式，各级危险区空间分布及其人口（户数）、房屋数量，转移路线，临时安置地点，责任人，联系方式等。三是辅助信息：编制单位、编制时间，以及图名、图例、比例尺、指北针等地图辅助信息。这些信息必须详实、准确，否则将对后续灾害防治与决策形成错误指导。

4 山洪灾害调查分析评价为后续山洪灾害防治提供了完善的技术支撑

彭阳县山洪灾害调查分析评价建全了地质灾害预警报机制，建立了气候容量分析评价制度，完善了气象灾害风险管理体系。加强崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等山洪灾害引起的突发性质灾害的预警预报、趋势预测与动态监测，完善灾害防治方案、应急预案，为加快防灾设施和生态防御的工程建设提供了科学依据。

彭阳县按照山洪灾害调查评价分析的结果，科学、认真地做好山洪灾害防治工作：针对全部山洪灾害的危险点进行普查和监测，建立并完善监测通信和预警系统，建设县级监测预警平台，县、乡（镇）与行政村配置各类预警设施和设备；加强对山洪灾害多发区城乡建设的指导，避免将建筑物修建在有可能形成山洪、泥石流、滑坡等危险的区域，预防人为诱发山洪灾害的活动和行为；针对可能发生险情的地段落实专人负责，并制定监测预报、预警制度；实行防汛与山洪灾害防范行政首长、技术负责、值班责任制，明确职责，制定严格的工作制度；编制和完善县、乡、村山洪灾害防御预案，建立县、乡（镇）、村、组、户五级山洪灾害防御责任制体系，制定切实可行的救灾、搬迁避让和防灾管理等措施，组建多级山洪灾害抢险队伍；利用多种方式宣传山洪灾害防御知识，对各级责任人、技术人员、相关人员进行山洪灾害专业知识培训，组织开展山洪灾害避灾演练，增强人们的防灾和主动避灾意识；落实各项防灾救灾措施，明确“防、抢、撤”的范围、地点、方式，并进行必要的宣传与演练，确保一旦发生险情，能有条不紊地开展救援工作，及时撤离。

5 结束语

彭阳县对茹河与红河河道进行了大规模治理，避免与减轻了两岸形成的自然灾害。由于自然灾害具有以下诸多特点：潜在性、不确定性、普遍性、区域性、有限性、伴生性（灾害链）、不可避免性与可减轻性，决定了自然灾害预防与控制的复杂性与难度。彭阳县所建的河道治理工程多是护坡工程，控制性工程较少，未能实现从防御洪水到利用洪水的彻底转变；由于山洪沟治理是一项系统工程，要想在短时间内彻底解决山洪沟形成的自然灾害是不现实的。目前，彭阳县推行“以防为主、防治结合”的灾害防治方针，进行长远规划、综合治理，选择重点、次重点、一般山洪灾害点，分期、分批治理，逐步提高彭阳县的防灾减灾能力，保障人民群众生命财产安全。