广西山洪灾害危险区预警指标动态调整研究_黄永俊.pdf

广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（2）1概况开展山洪灾害防治是党中央、国务院做出的重要决策部署。受气候变化影响，近年来广西部分地区极端大暴雨天气频发，且因河沟改道、河道整治等自然、人类活动影响，部分危险区下垫面条件发生了较大变化。截至2021年底，广西山洪灾害危险区共20 276个，开展了初期分析评价工作落实预警指标的危险区17 851个，部分危险区预警指标已不符合实际水雨情变化；尚未计算预警指标危险区2425个，无法实现山洪灾害预警预报，人民生命财产安全受到严重威胁。广西山洪灾害危险区预警指标动态管理工作迫在眉睫。本文根据近年来广西山洪灾害危险区受灾实际情况及预警指标分析评价技术相关要求，按危险区前期预警指标有无情况，对广西20 276个山洪灾害危险区开展了针对性的预警指标动态调整研究。原有危险区采用 山洪灾害分析评价技术要求 复核预警指标，新增危险区预警指标按 山洪灾害分析评价技术要求 或 防洪标准（GB50201-2014）进行计算，实现了危险区预警指标全覆盖1，为广西山洪灾害危险区预警预报工作提供了技术支撑。2动态管理范围根据 山洪灾害分析评价技术要求，本次预警指标动态管理范围覆盖全区20 276个山洪灾害危险区，包括已落实预警指标的17 851个原有危险区及需未落实预警指标的2425个新增危险区。预警指标包括雨量预警与水位预警2类，分为准备转移和立即转移两级。水位预警指标主要针对洪水汇流时间小于12 h、上游有水利工程影响的河流及岩溶内涝地区。广西山洪灾害危险区量大面广，水位预警需开展成灾水位测量并就近布设大量水位站点，预警工作量大、费用较高，不适用于广西山洪灾害防御工作现状实际情况。广西14个地市111个县（市、区）已有雨量、水文站点15 733个，密度达5 km2/个，基本覆盖人员密集活动区域，采用雨量预警可充分利用附近已有雨量、水文站点进行预警，短期内实现监测预警的目的。因此，本次预警指标动态调整研究仅考虑雨量预警，暂不考虑水位预警。3动态调整方法研究根据危险区前期预警指标有无情况，本次预警指标动态调整方法研究分为原有危险区预警指标复核及新增危险区预警指标计算等两大类。3.1原有危险区预警指标复核方法针对已落实预警指标的17 851个原有危险区，广西山洪灾害危险区预警指标动态调整研究黄永俊1，李燕芳2，卢乾锋3（1.广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，南宁530023；2.广西壮族自治区水利科学研究院，南宁530023；3.平南县水利局，广西平南537300）摘要截至2021年底，广西山洪灾害危险区共20276个，气候变化下的山洪灾害防御工作形势严峻。预警指标的确定是山洪灾害危险区预警预报信息发布的前提。根据近年来危险区受灾实际情况，开展广西山洪灾害危险区预警指标动态调整研究，探讨动态调整方法，进行已有危险区预警指标复核及新增危险区预警指标计算，实现了危险区预警指标全覆盖。未来应根据水雨情变化及危险区受灾实际情况，合理调整预警指标，实现预警指标动态调整。关键词动态调整；预警指标；山洪灾害；危险区；广西中图分类号X43文献标识码A文章编号1003-1510（2023）02-0087-03 防灾减灾 收稿日期2022-07-18作者简介黄永俊（1990-），男，广西平南人，广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司工程师，硕士，主要从事山洪灾害防御、河长制、河道治理工程设计等工作。87DOI:10.16014/ki.1003-1510.2023.02.015应根据近期实际发生的较大洪水资料，采用 山洪灾害分析评价技术要求 中的分析方法，检验复核洪痕水位，验证水位流量关系合理性，检验小流域设计暴雨洪水特征值和预警指标确定方法以及阈值的合理性和准确性，提出修正指标，提高预警指标精准度。复核方法及过程如下：（1）明确近年来受灾的危险区，收集相关雨量站相关时段降雨过程，开展历史洪水调查，对洪痕、纵横断面及成灾点宅基高程进行测量。（2）开展水位流量关系复核。根据洪水所在河道形态，检验水位流量转换方法选用的合理性，一般可采用比降面积法、堰坝公式、急滩公式等计算水位流量关系。（3）开展暴雨洪水计算及参数率定。利用实测暴雨资料或采用查算图表法分析计算设计暴雨，再根据推理公式法、瞬时单位线法计算设计洪水，其中设计暴雨、洪水计算参数应根据危险区受灾情况进行产汇流参数率定。（4）临界雨量及预警指标复核。利用控制断面水位流量关系，计算成灾水位下的临界流量，采用试算法反复试算，直至计算所得的洪峰流量与防灾对象的临界流量差值小于预定的允许值为止，试算中的雨量值即为临界雨量，准备转移雨量可根据实际情况在临界雨量基础上进行折减处理。3.2新增危险区预警指标计算方法3.2.1根据 山洪灾害分析评价技术要求 分析（1）计算成灾流量。根据成灾水位，采用比降面积法、曼宁公式或水位流量关系等方法，推算出成灾水位对应的流量值。（2）计算各预警时段设计暴雨。根据设计暴雨洪水计算方法和典型暴雨时程分布，反算设计洪水洪峰达到该流量值时，各个预警时段设计暴雨的雨量。（3）确定预警指标。通过经验估计法、降雨分析法以及模型分析法等方法，确定预警时段、分析流域土壤含水量、计算临界雨量、综合确定预警指标。3.2.2根据 防洪标准（GB50201-2014）估算根据 防洪标准（GB50201-2014），防治区分为城市防护区及农村防治区，各防护区根据人口、经济当量设定相应防护等级。利用实测暴雨或 广西暴雨等值线图 进行各频率设计暴雨计算，按各危险区所在防护区的防护等级，可初步估算预警指标。估算方法如下：（1）计算1、6、24 h设计暴雨。根据危险区所在位置，利用实测暴雨或 广西暴雨等值线图 分别计算1、6、24 h共3种标准历时的暴雨均值和Cv值，利用“皮尔逊III型曲线模比系数Kp值表”分别计算P=20%、10%、5%、2%、1%设计暴雨频率的设计点雨量。查“广西短历时暴雨时面深TF关系图”，转换计算设计暴雨。（2）计算其他时段设计暴雨。2、3、4、5 h等其他时段设计暴雨可乘以相应的暴雨递减指数获得，暴雨递减指数计算公式如下：n2p=1+1.2851gH1pH6p（1）n3p=1+1.6611gH6pH24p（2）式中：n2p、n3p分别为相应时段的暴雨递减指数；H1p、H6p、H24p分别为1、6、24 h设计暴雨，mm。（3）确定预警指标。按各危险区所在防护区的相关防洪标准，初步估算拟定预警指标，准备转移与立即转移指标初步拟定一致。3.2.3新增危险区预警指标计算情况广西已开展山洪灾害调查评价的新增危险区27个，满足 山洪灾害分析评价技术要求 中的雨量预警指标计算方法相关要求，采用 山洪灾害分析评价技术要求 相关方法进行计算。其余2398个未开展成灾水位、控制断面测量的新增危险区，尚无成灾水位、断面等基础资料且数量较多，分布较广，综合考虑 山洪灾害分析评价技术要求 防洪标准 等两种方法的计算难易程度以及项目基础数据缺失情况、时间要求等实际情况，拟根据 防洪标准（GB50201-2014）初步估算拟定预警指标，通过多年实践或后期复核率定后，对不符合实际的预警指标再进行复核调整，进一步提升预警预报准确度。4动态调整过程及结果（1）已有预警指标危险区。广西已落实预警指标的原有危险区17 851个，根据原有危险区预警指标复核方法，对36个县（市、区）开展了预警指标检验复核，经复核，690个原有危险区预警指标已不符合山洪灾害实际情况，经分析比较后推荐采用检验复核预警指标替换原有指标。（2）无预警指标危险区。27个已开展山洪灾害调查工作的危险区预警指标采用 山洪灾害分析评价技术要求 相关方法计算，其余2398个危险区采用 防洪标准（GB50201-2014）估算。截至2021年底，广西14个市111个县（市、区）黄永俊，李燕芳，卢乾锋:广西山洪灾害危险区预警指标动态调整研究88广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（2）确定山洪灾害危险区20 276个（见表1），全部山洪灾害危险区实现了预警指标全覆盖，与周边测站关联，导入全区山洪灾害预警系统，已实现山洪灾害预警预报功能。个表1广西山洪灾害危险区汇总序号1234567891011121314合计行政区南宁市柳州市桂林市梧州市北海市防城港市钦州市贵港市玉林市百色市贺州市河池市来宾市崇左市有预警指标危险区数量根据 山洪灾害分析评价技术要求 复核14516262000001311171556263690基本合理暂不更新1473144932531257285586826103611061929580208843485917 161小计1618161133151257285586826103611191940597224349692217 851无预警指标危险区数量根据 山洪灾害分析评价技术要求 计算10000000086111027根据 防洪标准 估算33129075651724115622314566453572398小计33229075651724115622395177463572425合计19501901407112622866588671192112121796482320542127920 2765结语截至2021年底，广西20 276个山洪灾害危险区已实现预警指标全覆盖，但本文仅考虑雨量预警，特别是未开展山洪灾害调查评价的新增危险区采用估算进行预警指标计算，部分危险区亦未根据实际情况采用水位预警。未来在预警预报过程中，应根据实际情况对预警指标进行复核、调整，实现动态管理。参考文献1广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司.广西山洪灾害隐患区评估审核汇集报告R.南宁：广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司，2021.（责任编辑：刘征湛）Research on dynamic adjustment of early warning indexes formountain flood disaster danger zones in GuangxiHUANG Yong-jun1,LI Yan-fang2,LU Qian-feng3(1.Guangxi Water&Power Design Institute Co.,Ltd.,Nanning 530023,China;2.Guangxi Hydraulic ResearchInstitute,Nanning 530023,China;3.Water Conservancy Bureau of Pingnan County,Pingnan 537300,China)Abstract:By the end of 2021,there were 20,276 mountain flood danger zones in Guangxi.The situation of mountainflood disaster prevention under climate change is grim.Determination of early warning index is the precondition ofwarning forecast information release to the mountain flood disaster danger zone.According to the actual situation ofdanger zones in recent years,research was conducted on the dynamic adjustment of early warning indexes for mountain flood disaster danger zones in Guangxi.The method of dynamic adjustment was