山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)確定存在問題與建議

□何書會(huì) 楊彥軍 李會(huì)

山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)確定存在問題與建議

□何書會(huì) 楊彥軍 李會(huì)

根據(jù)河北省山洪災(zāi)害調(diào)查與評(píng)價(jià)工作，結(jié)合近年工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)確定存在的有關(guān)技術(shù)問題，針對(duì)具體問題提出了解決對(duì)策與建議。

山洪災(zāi)害；暴雨；產(chǎn)流；匯流；預(yù)警指標(biāo)

河北省山洪災(zāi)害預(yù)警起步于2010年，承德市的圍場(chǎng)、隆化兩縣作為第1期開展山洪災(zāi)害防治試點(diǎn)工作，在2013～2015年3年中，對(duì)全省確定的防災(zāi)對(duì)象66個(gè)防治縣（市、區(qū)）、777個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、1.03萬個(gè)行政村、2.11萬個(gè)自然村，實(shí)施了山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目，特別開展了山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)工作，科學(xué)劃定山洪災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)，確定了預(yù)警指標(biāo)和閾值，為科學(xué)防御山洪災(zāi)害做到及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，安全轉(zhuǎn)移人員提供了技術(shù)支撐。

1.預(yù)警指標(biāo)確定方法簡(jiǎn)述

河北省山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)確定的基本思路和方法是利用我省已有的暴雨洪水有關(guān)資料、暴雨途徑推求設(shè)計(jì)洪水方法及有關(guān)水文模型等，根據(jù)山洪災(zāi)害調(diào)查工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)確定對(duì)應(yīng)的水位～流量關(guān)系，依據(jù)臨界水位（成災(zāi)水位）確定對(duì)應(yīng)的流量(臨界流量),再通過小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水的相關(guān)關(guān)系反推不同時(shí)段的雨量(臨界雨量)，這個(gè)不同時(shí)段的雨量就是某個(gè)村落形成山洪災(zāi)害的暴雨預(yù)警指標(biāo)。

2.存在問題

一是我省與全國(guó)其他省市一樣，在進(jìn)行山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)的計(jì)算時(shí)，均采用了水利工程設(shè)計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法和暴雨洪水相關(guān)關(guān)系。由于工程設(shè)計(jì)的思路偏于安全，預(yù)警值的臨界雨量值偏小。利用計(jì)算分析的指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警，常會(huì)給山區(qū)人民一種“狼來了”的感覺，沒有真正起到山洪災(zāi)害準(zhǔn)確預(yù)警的效果，為此全國(guó)各省市都在提出并開始研究山洪災(zāi)害精準(zhǔn)預(yù)警問題。

二是我省現(xiàn)行的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算中設(shè)計(jì)雨型的確定是基于對(duì)工程偏不利的雨型過程，其主雨位在后，同樣的設(shè)計(jì)暴雨，其設(shè)計(jì)洪峰流量偏大，反之當(dāng)臨界流量一定時(shí)，反推的暴雨量就偏小，造成雨量預(yù)警指標(biāo)偏低。

三是我省目前洪水分析計(jì)算中所采用的暴雨徑流關(guān)系是1985年提出的成果，其資料系列采用建國(guó)后至1979年不足30年流域面積在200～1000km2之間的較大流域，繪制暴雨徑流關(guān)系線時(shí)，其目標(biāo)是在合理的基礎(chǔ)上使成果偏于安全，在關(guān)系線定線的走向上，基本上沿暴雨洪水點(diǎn)子的外包線，其成果必然偏大。

四是我省設(shè)計(jì)洪水的匯流計(jì)算多采用推理公式法和瞬時(shí)單位線法，兩者均是在徑流形成的物理概念基礎(chǔ)上，對(duì)某些條件做出假設(shè)和概化后建立的一種比較簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型，其可靠程度取決于匯流參數(shù)的選取是否符合客觀實(shí)際。目前所采用的的匯流參數(shù)也是利用較大的流域且建國(guó)初期實(shí)測(cè)資料綜合的成果，現(xiàn)在用于較小的流域面積（多數(shù)在50km2以內(nèi)）山洪災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)，肯定存在一定的誤差。

五是流域土壤含水量（前期影響雨量）對(duì)流域產(chǎn)流有著重要的影響，也是雨量預(yù)警的重要基礎(chǔ)信息?，F(xiàn)行的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算是將前期影響雨量按最大考慮，而用于實(shí)際情況下的山洪災(zāi)害預(yù)警工作，顯然缺乏合理性。

3.解決問題的對(duì)策與建議

一是為了提高山洪災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性、時(shí)效性，開展山區(qū)中小流域產(chǎn)匯流的研究，尋找山區(qū)中小流域降雨徑流的變化規(guī)律，特別是改革開放30多年來，流域下墊面發(fā)生變化情況下產(chǎn)流研究，提出一套適合我省山洪災(zāi)害防治工作的預(yù)警指標(biāo)的確定方法、參數(shù)及閾值，不再借用工程設(shè)計(jì)的理念和有關(guān)參數(shù)。使山洪災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)更加準(zhǔn)確、及時(shí)，更好地服務(wù)于山區(qū)人民。

二是重新研究暴雨雨型。根據(jù)我省山丘區(qū)歷年實(shí)測(cè)的歷次暴雨分配過程，按照統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，研究不同區(qū)域最大1h暴雨和最大6h（小流域匯流歷時(shí)多在6h以內(nèi)）暴雨出現(xiàn)頻次最多的位置，同理確定其他不同時(shí)段暴雨位置，最終提出適合的山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)分析的出現(xiàn)頻次最多的雨型。

三是關(guān)于暴雨徑流關(guān)系。應(yīng)將我省的水文系列延長(zhǎng)近40年至今，針對(duì)全省的小流域及特小流域繪制不同類型區(qū)域的暴雨徑流關(guān)系，研究分析每個(gè)區(qū)域只降雨不產(chǎn)流的面平均雨量最大值、最小值和平均值，按照統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法找出暴雨徑流的起點(diǎn)，而后通過點(diǎn)群中心定線確定適合山洪災(zāi)害預(yù)警工作的暴雨徑流關(guān)系。

四是關(guān)于匯流參數(shù)。只有用小流域分析的匯流參數(shù)才能更好符合小流域匯流的客觀實(shí)際。河北省山區(qū)現(xiàn)有近30個(gè)小河水文觀測(cè)站，隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步，這些水文站的觀測(cè)儀器和手段有了較大的提高，其資料的精度和代表性較高，應(yīng)抓住這些小河站的雨洪觀測(cè)資料，研究小流域匯流規(guī)律及匯流參數(shù)，為正確確定山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)提供依據(jù)。

總之，建議增設(shè)流域內(nèi)土壤含水量觀測(cè)站，研究降雨及雨后流域土壤含水量變化規(guī)律，分析土壤含水量對(duì)暴雨徑流關(guān)系的影響，建立精準(zhǔn)的流域土壤含水量分析計(jì)算模型，更好地為山洪災(zāi)害的預(yù)警服務(wù)提供有力的保障?！?/p>

2017-06-10

何書會(huì)，男，漢族，河北省水利水電第二勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,正高級(jí)工程師。楊彥軍，女，漢族，河北浩川工程咨詢有限公司,工程師。李會(huì)，女，漢族，河北浩川工程咨詢有限公司,工程師。