遵義市 2010年7月8-13日暴雨洪澇特征及影響評估

姚正蘭,王君軍,羅曉松,付云鴻,錢 潔,謝 剛

(貴州省遵義市氣象局,貴州 遵義 563002)

遵義市 2010年7月8-13日暴雨洪澇特征及影響評估

姚正蘭,王君軍,羅曉松,付云鴻,錢 潔,謝 剛

(貴州省遵義市氣象局,貴州 遵義 563002)

采用空間定位、距平百分率、歷史對比、極大值推算、災(zāi)害影響分析等多種方法對 2010年7月8-13日遵義市出現(xiàn)的一次大范圍的強(qiáng)降水過程進(jìn)行綜合評估。結(jié)果表明:此次連續(xù)性降水過程的強(qiáng)降水區(qū)主要位于遵義市的東北部,即正安、道真、務(wù)川等地;全市 14個(gè)國家氣象觀測臺站中,共有 4站次大暴雨、8站次暴雨,8站次大雨;全市 215個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,有 162站次日雨量達(dá)暴雨,其中 45站次大暴雨;用 Pearson-Ⅲ型概率分布對務(wù)川氣象站 1h最大降水量、日最大降水量、任意連續(xù) 3d最大降水量作歷史重現(xiàn)期分析,周圍鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量的歷史情況參考務(wù)川氣象站,認(rèn)為本次強(qiáng)降水中幾項(xiàng)極大值均超過 100a一遇的大暴雨;強(qiáng)降水造成較大范圍的漬澇或洪澇;部分河流超警戒或危急水位;給出了暴雨造成的災(zāi)害損失及其影響。

暴雨洪澇;極大值;重現(xiàn)期;災(zāi)害影響

1 引言

遵義市處于云貴高原向湖南丘陵和四川盆地過渡的斜坡地帶,屬中亞熱帶高原濕潤季風(fēng)區(qū),降水年內(nèi)和年際差異較大,又因局地地形和西南季風(fēng)共同影響,因此長期以來暴雨洪澇一直是影響遵義市的主要自然災(zāi)害之一[1],近 20a來無論是 1991、1995、2000年的全市區(qū)域性暴雨洪澇,還是 2002、2007年等的局地性暴雨洪澇,都給遵義市國民經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重?fù)p失[2-5]。

隨著全球氣候變暖,近年來世界上大多數(shù)地區(qū)強(qiáng)降水事件增多[6]。我國大部分地區(qū)雨日明顯減少但雨強(qiáng)增加,干旱和洪澇頻率增加[7]。遵義市的年降水量表現(xiàn)為減少趨勢,但年降水量的減少主要是春秋季降水量減少造成的,夏季降水還呈弱的增加趨勢[8],說明夏季降水強(qiáng)度可能增大。本文采用多種方法對 2010年7月8-13日遵義市出現(xiàn)的大范圍連續(xù)性強(qiáng)降水過程進(jìn)行綜合評估,分析暴雨特征及其影響。以往的雨情分析多為省級、市級或者是縣級[9-10],很少涉及到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級,本文主要討論鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量特征。

2 資料和方法

2.1 資料

①遵義市 14個(gè)氣象臺站建站以來逐日降水量; 2010年7月8-13日逐日降水量、逐小時(shí)降水量、過程降水量、暴雨日數(shù)、大暴雨日數(shù);務(wù)川氣象站歷年任意 3d連續(xù)最大降水量、最大日降水量、1h最大降水量序列。②遵義市 215個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)氣象站2010年7月8-13日逐日、逐小時(shí)降水量資料。③遵義市政府、民政、水利、水文、氣象等部門的災(zāi)情報(bào)告。

2.2 方法

2.2.1 距平百分率分析 對全市 14個(gè)氣象臺站本次降水過程的雨量及距平百分率、不同程度暴雨日數(shù)進(jìn)行歷史對比和空間比較,分析自動(dòng)站降水量的分布特征,找出暴雨災(zāi)害的集中區(qū)域。

2.2.2 雨澇等級劃分 文獻(xiàn)[11]給出了雨澇災(zāi)害等級標(biāo)準(zhǔn),但結(jié)合本地降水特征,認(rèn)為連續(xù) 2d降水量達(dá)到各級別標(biāo)準(zhǔn)的也歸為相應(yīng)災(zāi)害等級,比如某地連續(xù) 2d日降水量均超過 100mm,但日降水量不到200mm,若按[11]給出的雨澇等級標(biāo)準(zhǔn)也僅僅是一般洪澇,而實(shí)際上造成的影響已是非常嚴(yán)重了,因此相應(yīng)的略為調(diào)整了雨澇災(zāi)害等級標(biāo)準(zhǔn)(表 1)。利用氣象站點(diǎn)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)雨量站降水資料對雨澇災(zāi)害進(jìn)行等級劃分,分為嚴(yán)重洪澇、較重洪澇、一般洪澇、漬澇和正常 5個(gè)級別。

表 1 雨澇災(zāi)害等級標(biāo)準(zhǔn)

2.2.3 歷史重現(xiàn)期評估 單站暴雨序列的概率分布往往是偏態(tài)的,其異常氣候的重現(xiàn)期評估一般采用 Pearson-Ⅲ型概率分布來處理,得到異常氣候重現(xiàn)期 T年一遇的異常值 x[12]。

離均系數(shù)φT由偏態(tài)系數(shù) Cs通過查 Pearson-Ⅲ曲線離均系數(shù)表[13]而得。

而偏態(tài)系數(shù)φT則通過以下公式[14]計(jì)算得出:

3 結(jié)果分析

3.1 暴雨過程雨情概述

2010年7月7日,副高主體控制湖南、貴州等地,我市處于副高邊緣西南暖濕氣流中,而在巴爾克什湖地區(qū)有一深厚的長波低值系統(tǒng),其不斷分裂小槽東移,致使副高削弱且在 8日夜間東退至華南一帶,其外圍的偏南氣流為長江中下游地區(qū)帶來豐沛的水汽,同時(shí)中低層低渦切變南壓,造成我市 8-10日暴雨大面積發(fā)生。11日強(qiáng)降水主體云系移出我市境內(nèi)至貴州南部、西南部一帶。12-13日受單點(diǎn)云系的影響,本市局部地方再次出現(xiàn)暴雨、大暴雨。14日之后副高再次控制我市,至此 8日以來我市的連續(xù)性強(qiáng)降水天氣過程結(jié)束。因此本次連續(xù)性強(qiáng)降水天氣過程 8-13日 6d中只有 11日在我市境內(nèi)影響較小,其余 5d都有暴雨、大暴雨發(fā)生。全市有 179個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)過程總雨量超過 50mm,其中106個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 100mm、22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 200mm、4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 300mm,務(wù)川分水達(dá) 463.0mm。

3.2 暴雨過程評估

3.2.1 歷史同比分析 利用 2010年7月8-13日各氣象臺站的降水量與建站以來同期降水量作對比分析(表 2),可看出:與歷年同期相比全市在此期間的降水量除余慶為偏少外,其余各地均偏多,且絕大部分地方偏多 3倍以上,而正安、道真則偏多 8倍左右;比較歷史同期最大降水量,全市除余慶、赤水、綏陽、仁懷外,其余各地都居前 4位,其中正安、道真、中心城區(qū)(遵義臺)、匯川、遵義縣及區(qū)域面雨量居第 1位。

3.2.2 暴雨時(shí)空分布 此次強(qiáng)降水天氣過程的主要特點(diǎn)可以概括為范圍廣,強(qiáng)度大,持續(xù)時(shí)間長,且在部分地域重復(fù)出現(xiàn)。暴雨主要發(fā)生在正安、道真、務(wù)川、桐梓北部、習(xí)水東部以及中心城區(qū)、遵義縣、湄潭、綏陽的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)。全市 14個(gè)國家氣象觀測臺站中,共有 4站次大暴雨、8站次暴雨,正安、道真 9-10日連續(xù) 2d出現(xiàn)暴雨、大暴雨。

表 2 2010年7月8-13日各氣象臺站累積雨量與歷史同期對比分析

降水主要集中在 7月8-10日,11-13日降水強(qiáng)度和范圍均減小。全市 215個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量自動(dòng)站,在此次降水過程中有 162站次日雨量達(dá)暴雨,其中45站次大暴雨。8日有 14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量超過 50mm,其中有 2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 100mm;9日有 39個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量超過 50mm,其中有 12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 100mm,1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 200mm;10日有 98個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量超過 50mm,其中有 30個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過 100mm;11日雨勢減弱,全市以陣雨為主;12日有 1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量超過 50mm;13日有 10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量超過 50mm,其中有 1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)超過100mm。從鄉(xiāng)鎮(zhèn)暴雨日數(shù)看,其中出現(xiàn) 1次的有 89個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn);2次的有 23個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn);3次的有 9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),分別是務(wù)川的分水、浞水、茅天,道真的忠信、上壩,正安的瑞溪、桴焉、新州和桐梓的黃蓮。更為嚴(yán)重的是該 9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中除忠信、新州外其余 7鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有大暴雨發(fā)生(日降水量≥100mm),特別是分水 8-10日連續(xù) 3d的日雨量均超過 100mm,并且主要集中在 7日 21時(shí) -10日 05時(shí),57h總雨量達(dá) 423.0mm;而茅天 9日 00時(shí) -10日 00時(shí) 24h日降水量達(dá)288.6mm,其中 9日 07-08時(shí) 1h雨強(qiáng)達(dá) 90.2mm。

3.2.3 雨澇災(zāi)害等級評估 根據(jù)表 1規(guī)定的雨澇災(zāi)害等級評定標(biāo)準(zhǔn),利用全市鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)站降水資料對雨澇災(zāi)害進(jìn)行等級劃分 (圖 1)。計(jì)算表明:有 5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為嚴(yán)重洪澇災(zāi)害,分別為務(wù)川的分水、浞水、茅天,道真的上壩和正安的瑞溪;48個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為較重洪澇災(zāi)害;31個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一般洪澇災(zāi)害;51個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)了漬澇。

圖 1 2010年7月8-13日遵義市雨澇災(zāi)害等級評估圖

3.2.4 暴雨極大值歷史重現(xiàn)期分析 此次暴雨過程中幾項(xiàng)極大值均出現(xiàn)在務(wù)川的部分鄉(xiāng)鎮(zhèn),因此以務(wù)川氣象站為例,根據(jù) 1961-2009年近 50a逐年最大日降水量、逐年1h最大降水量、逐年任意連續(xù) 3d最大降水量序列,采用 Pearson-Ⅲ型概率分布法推算不同重現(xiàn)期的降水強(qiáng)度,計(jì)算結(jié)果見表 3。

表 3 概率推算的務(wù)川不同重現(xiàn)期對應(yīng)的降水強(qiáng)度

表 4 2010年7月8-13日降水極大值前五位的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及實(shí)況值排序表(mm)

2010年7月8-13日連續(xù)降水過程中,日降水量、1h和 3d連續(xù)降水量前 5位的鄉(xiāng)鎮(zhèn)排序如表 4,日降水量采用氣象統(tǒng)一規(guī)定 20時(shí) -20時(shí)的時(shí)間界限。

務(wù)川地處遵義市東北部,平均年降水量在全市處于第三位,僅少于鳳岡、赤水,其最大日降水量為189.1mm,且也是全市各氣象臺站歷年最大日降水量,出現(xiàn)在 1976年9月1日;最大 1h降水量為56.8mm,出現(xiàn)在 2003年7月19日 12-13時(shí);最大連續(xù) 3d降水量為 217.4mm,出現(xiàn)在 2009年6月20 -22日。表 4中所列的實(shí)況值大多超過了務(wù)川氣象站的歷史極值,當(dāng)然氣象臺站的歷史資料并不能代表周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn),但應(yīng)該具有一定的參考價(jià)值。分析地形特征,特別是茅天、分水、浞水 3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),均位于務(wù)川北部,具有特殊的喇叭口地形結(jié)構(gòu),故認(rèn)為該三鎮(zhèn)常年無論是總降水量還是降水強(qiáng)度都應(yīng)該大于務(wù)川氣象站。但比較表 4與表 3,表 4中茅天、分水的降水量超過了務(wù)川站 200a的重現(xiàn)期,甚至超過了 500a的重現(xiàn)期,因此認(rèn)為茅天的日降水量、1h最大降水量以及分水、茅天連續(xù) 3d最大降水量至少超過了 100a一遇。

4 暴雨洪澇造成的主要災(zāi)害影響

根據(jù)遵義市民政局統(tǒng)計(jì)報(bào)告,截止到 7月13日,此次連續(xù)暴雨天氣共造成 118.37萬人受災(zāi),因?yàn)?zāi)死亡 9人,失蹤 2人,緊急轉(zhuǎn)移安置人口 13.39萬人;受淹縣城 3個(gè),農(nóng)作物受災(zāi)面積 10.39萬 hm2,因?yàn)?zāi)倒塌房屋 4 083間,損害房屋 7 677間,造成直接經(jīng)濟(jì)損失 8.0 958億元。

4.1 基礎(chǔ)性設(shè)施損失嚴(yán)重

暴雨造成鐵路中斷 2條次,省道 207、302、303線及縣道 350線等公路因山體坍塌、路基沖毀、沿路塌方等中斷 134條次,81條縣鄉(xiāng)公路交通中斷,道真、務(wù)川、正安、綏陽、習(xí)水等地的絕大部分村組公路不能通行,造成交通直接經(jīng)濟(jì)損失 1.3億元。

暴雨導(dǎo)致通訊線路中斷 9條次,習(xí)水、桐梓、道真、務(wù)川、正安、綏陽、仁懷共 86條線路受災(zāi)、停電。

全市損壞堤防 52處 5.8km、護(hù)岸 31處、水閘 4座,沖毀塘壩 4座,損壞灌溉設(shè)施 1 787處、水電站 1座,造成水利損失直接經(jīng)濟(jì)損失 7 048萬元。

4.2 江河水位迅速上漲

受強(qiáng)降水影響,市內(nèi)數(shù)條河流水位猛漲。湄江河伍家院子水文站 9日 15:30到達(dá)洪峰水位 390.60m,超危急水位 0.60m;松坎河松坎水文站 10日凌晨 2次超過警戒水位,芙蓉江長壩水文站于 9日 18:30到達(dá)峰頂水位 391.12m,洪峰在經(jīng)過短暫消退后于 10日 9:30水位再次到達(dá)峰頂 392.47m;桐梓河桐梓水文站于10日10:00到達(dá)峰頂水位 925.06m,超危急水位 0.06m;赤水河赤水水文站于 11日 2:30到達(dá)峰頂水位 228.95m,超警戒水位 0.45m。

4.3 群眾生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅

7月8-10日,道真縣城玉溪河河水暴漲漫過水面,致沿河兩岸居民住房進(jìn)水,群眾被困;綏陽縣寬闊鎮(zhèn)集鎮(zhèn)洪水平均深度 1.5m,最深處達(dá) 3m,600多戶居民被洪水所困,黃揚(yáng)鎮(zhèn)集鎮(zhèn)被淹,最深處水深 1.6m以上;正安、桐梓等縣縣城進(jìn)水,桐梓獅溪鎮(zhèn)集鎮(zhèn)被淹,水深達(dá) 1.2m;務(wù)川分水、茅天、浞水等鄉(xiāng)鎮(zhèn)民房被沖毀 220多間,倒塌、受損 1068間,導(dǎo)致人員傷亡。

5 結(jié)論與討論

通過對本次全市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)站雨量的分析,認(rèn)為在貴州山區(qū)這種地形復(fù)雜多變的區(qū)域,國家統(tǒng)一布局的氣象臺站的探測資料并不能完全反映所在縣域區(qū)域的氣候特征,不僅降水局地差異突出,而且山區(qū)地形海拔高度起伏變化大,氣溫的差異也非常明顯。在此次抗洪搶險(xiǎn)過程中,10min自動(dòng)傳輸一次數(shù)據(jù)的自動(dòng)站雨量實(shí)況在應(yīng)急救援指揮調(diào)度中發(fā)揮了極其重要的作用,雖然通過雷達(dá)發(fā)現(xiàn)在我市北部、東部一帶有強(qiáng)回波,而且預(yù)報(bào)將出現(xiàn)暴雨或大暴雨,但具體雨量實(shí)況是多少卻是未知數(shù),而自動(dòng)雨量站正好彌補(bǔ)了這一點(diǎn),各級政府部門根據(jù)暴雨預(yù)警和最新雨情、降水強(qiáng)度等信息,迅速組織搶險(xiǎn),及時(shí)轉(zhuǎn)移疏散人員,對危房戶甚至是強(qiáng)制撤離,避免了更大的人員傷亡,減少了災(zāi)害造成的損失?？梢哉f鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域自動(dòng)氣象站所提供的信息能夠?yàn)檎陀嘘P(guān)部門防汛抗旱、安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)等提供科學(xué)的決策依據(jù)。

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P458

B

2010-09-10

姚正蘭 (1965-),女,高工,主要從事短期氣候預(yù)測和氣候變化研究工作。

遵義市科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目“突發(fā)氣象災(zāi)害預(yù)測技術(shù)及應(yīng)急信息共享研究”(遵市科合農(nóng)字 200904號)

1003-6598(2010)增刊 -0045-04