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中圖分類號:X43
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2012)23-0159-02
沙井子灌區是一個大型的平原型灌區,位于阿克蘇河流域中下游,擁有近100萬畝的灌溉面積。該地區在歐亞大陸腹地之中,受到山脈和沙漠的影響,形成了典型大陸性氣候。該氣候下農業灌區為純灌溉型。本地區汛期常發生暴雨災害性天氣,山洪、山前洪水較多,由此引發洪水災害,使當地的經濟增長和社會可持續發展受到嚴重阻礙。近幾年,沙井子灌區的山洪地質災害概率呈現逐步加大的跡象,由此,必須對本地區山洪災害的成因進行深入分析,并積極采取相應的防治措施。
1 山洪災害的成因分析
山洪災害同氣象條件、地形地貌、人為因素都有很大的關系。對于沙井子灌區而言,突發性局地暴雨是山洪災害形成的主要因素,形成暴雨的原因也是形成洪水災害的主要原因,加上地形地貌、人為因素的影響,對山洪災害的形成更起到了促成的作用。
1.1 山洪災害發生的直接原因——降水
沙井子灌區所處位置屬于高原大陸性氣候區,降水比較集中,并且分布不均勻,而且降水集中在7~9月,這一時期的降水量可占到全年平均降水的80%。形成這種情況的主要原因首先是高原槽和西北氣流的影響,加上沙井子灌區的地形條件比較復雜,在沙井子灌區的北部山區易形成暴雨。暴雨持續時間短、雨量大、降水不容易下滲,因而匯聚到一起,形成洪流。其次,夏秋之交容易出現連陰雨天氣,連陰雨天歷時長,沒有地表徑流,但卻有十分充足的時間形成達到一定厚度的飽和土層,若此時發生較大強度的降雨,就非常容易發生山洪災害。
1.2 山洪災害發生的基礎因素——地勢
沙井子灌區地勢北高南低,由北向南緩慢傾斜,北部依傍的天山支脈哈拉鐵克山最高海拔2278米,南部灌區地勢較平坦且低,相對高差懸殊。由于地形的高差較大,氣候的垂直變化比較顯著,有很大的水平差異,氣象災害多種多樣。地形地貌使洪水勢能強大,促使降雨所產生的徑流直接順坡而下,匯集到溝谷,快速形成洪峰,誘發山洪災害。
1.3 山洪災害發生的加劇因素——地層巖性
地質構造決定了灌區的地層巖性與地形地貌,而地層巖性對山洪的形成與發展產生了直接的影響。沙井子灌區的地質構造主要為石炭系灰巖、泥灰巖、二迭系灰巖、砂巖、頁巖,還有第四系的松散沉積層、沖洪積砂卵石、黃土狀亞砂土。這些巖層受河流的下切作用,形成峽谷,遇到強降水的沖刷以及長期的水土流失的影響,導致地層的褶皺發育比較普遍,地層平均傾斜30°左右,更容易加劇山洪災害。
1.4 山洪的特點和危害
山洪的發生具有明顯的特征,首先是季節性,一般在汛期發生較為頻繁;其次是具有突發性,其水流速度快且水量集中,水流中時常夾雜著碎石泥沙;再次是具有群發性,一般來說,一個地方山洪發生之后會導致其連帶地方山洪的爆發,因為水流的沖擊力大,地質結構復雜,最后,其帶來的沖擊力極大、破壞性極強,它不僅會對其周圍房屋建筑和橋梁公路等造成破壞,也會對人們的生命帶來很大的威脅,同時,山洪災害對植被和農田造成嚴重破壞,對國家經濟社會所帶來的損失是無比巨大的。
2 山洪災害的防治措施
根據沙井子灌區地形地質條件、暴雨特點、經濟狀況、交通和通信條件、人員分布等實際情況,防治山洪災害可以采取工程措施和非工程措施相結合的方法進行。由于防洪工程措施在全國各地都有比較成熟的做法,在沙井子灌區可以結合實際引入先進的工程經驗,本文不再贅述,著重分析一下非工程的山洪防治措施。
2.1 強化災害防治意識
要加大對山洪災害防災、避災常識的宣傳力度,強化全民的防災、避災意識。由于沙井子灌區人口比較密集、居民文化程度不高,對于山洪災害的防范意識也比較淡薄,要降低山洪災害造成的損失,必須提高居民山洪災害防御意識,樹立牢固的山洪災害防御思想,對電視、廣播媒體加以充分利用,并結合采用宣傳冊、廣告牌等宣傳措施,真正實現山洪災害防御思想深入人心。
2.2 評估災害區段級別
在沙井子灌區由防汛指揮部牽頭,組織氣象、水利、國土等部門對沙井子灌區內遭災嚴重的地段和區域進行全面的、深入的調查研究,依據不同的遭災區域地理、水文、地勢、局域氣象以及居住人口等因素,對其成災的幾率和遭災可能性進行分析,實行山洪災害的風險評估,根據評估結果劃分分級的警戒區段,在特級、Ⅰ、Ⅱ級警戒區劃界立標,并對其建設、生產和居住進行嚴格控制。
2.3 健全政策法規體系
由于當地居民很難明白山洪災害的發生與人為因素有著密切的關系,沒有因為山洪災害頻發而放棄對環境的破壞,所以要在根本上扼制居民破壞環境的行為,必要時可通過政策和法律手段加以強制。因此,必須對相關法律法規加以健全和完善,尤其要保證山洪災害的重點防治區段內的移民搬遷、退耕還林、環境保護等政策、法規能夠嚴格執行。
2.4 完善災情防治機制
氣象部門應當加強區段內的強降水監測工作,保證氣象災害的預警信息能夠及時傳遞。加強氣象部門同國土、水利部門的會商聯動,利用電視、廣播、電話、短信及電子顯示屏等媒介,使氣象災害的預警信息以及可能出現的山洪災害信息傳遞到鄉鎮與氣象信息員的手中。險情來臨或者山洪初發的時候,監測責任人或者先發現的村民要立即通過預先設定的鳴鑼、電話通知、村村通喇叭、拉響警報器等信號,迅速報警,并同時報告給當地的政府與防汛部門,方便政府與防汛部門向下游更大的范圍立即施放警報、通訊報警、廣播通知等,迅速組織搶險救援工作。
3 結語
通過上述分析表明,沙井子灌區特殊的地形地貌、氣候原因等是形成山洪災害的重要原因,山洪發生具有突發性和群發性,且跟隨季節而變化,破壞力極強。而局部強降水是山洪暴發的關鍵性因素。其中,地形地貌與地層巖性是客觀條件,不以人的意志為轉移,是不可控因素。而局部強降水受人為因素影響較小,主要也取決于客觀的氣象條件與地勢特征,通過人為活動短期內難以施加干預。
因此,在沙井子灌區的山洪災害防治的問題上,應當加大對人為因素的管控力度,通過對“人”的因素的管理,促進對環境因素的優化,以期改善自然環境,減少山洪災害發生的幾率。在施行長期防護措施的同時,注重短期措施的有效性、反應靈敏性,實現對山洪災害的有效防治。
參考文獻
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近日,華平股份與四川梓潼縣水務部門攜手,建設了從縣到各個鄉鎮山洪災害防御視頻會商系統,實現與現有防汛會商視頻會議系統的數字級聯、無縫對接,實現省、市、縣、 鄉四級雙向會商和互聯互通,顯著提高山了洪災害防御能力,進一步提高防災、減災的指揮決策和應急反應能力。
作為縣級山洪災害監測預警平臺的補充和完善,此次項目建設主要實現縣級平臺到鄉鎮的延伸。建設縣級到鄉鎮防汛部門計算機網絡系統和視頻會商系統,實現縣與鄉鎮系統的互聯互通,使鄉鎮防汛部門可直接使用縣級平臺的監測預警系統,提高山洪災害防御能力;同時,通過對鄉鎮進行視頻會商系統部署,滿足全縣視頻會商的需求。
項目建設在縣級控制中心配置多點控制單元,每個鄉鎮防汛辦公室配備視頻會議終端、液晶電視、會議攝像頭、數字會議麥克風等設備,利用鄉鎮網絡專線,滿足縣級防汛辦公室與各鄉鎮間視頻會商的需求,同時與上級視頻會議系統兼容對接,從而實現省、市、縣和鄉鎮四級防汛視頻會商系統的互聯互通。
華平視頻會議解決方案,完美匹配山洪災害防治視頻會商系統建設的需求,主要解決了以下幾個關鍵問題:
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四川省山洪災害防治項目此前已經建立了其他品牌的視頻會議系統,因此新建設的視頻會議系統需要與原有視頻會議系統實現無縫融合。
華平視頻會議系統全面支持H.323與SIP協議,與第三方標準H.323、SIP設備無縫融合,無需添加網關,無需額外配置,即可與四川省山洪災害防治監測預警平臺建設的其他品牌的MCU、視訊終端對接和互通,實現多個品牌視訊系統綜合集成和融合互通,完美將原有省-市-縣視頻會議網絡延伸到鄉鎮會商室。
二.如何簡化視頻會議部署和操作?
本次視頻會議設備主要部署在鄉鎮山洪災害防治會商室,需要實現快速部署。并且主要是用于汛期山洪災害防治快速應急,因此需要做到簡單、易用,無需專業人員操作即可召開會議。
華平的視頻會議系統配置簡易,可實現快速部署。系統可智能化適應會議環境、網絡帶寬等,具有自適應分屏、掉線自動重邀、碼流自適應等功能,使用者無需培訓即能自如地操作系統。同時,系統界面具有良好的指引性和易用性,通過人性化的設計幫助用戶在第一時間作出最正確的操作,在發生山洪災害的應急場景下,可以快速入會,進行遠程會商。
三.如何滿足多種會議模式和開會場景需求?
全省的視頻會商系統架構分為省-市-縣-鄉鎮四級會場,可能有多種開會模式和會議場景需求,如:省-市-縣-鄉鎮、省-市、市-縣-鄉鎮、縣-鄉鎮等,系統也必須適配不同場景開會的要求。
關鍵詞 山洪災害;類型;特點;成因;防治;皖西大別山區
中圖分類號 P426.616 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)21-0236-02
皖西位于大別山腹地,全市面積17 976 km2,其中山區面積8 236 km2,人口670萬人。由于種種原因,山洪災害在該地區分布廣泛、活動頻繁、危害嚴重,幾乎每年都造成重大經濟損失和人員傷亡。需要注意的是,該地區70%以上的山洪主要是由工程興建和森林過度采伐造成的。據地質災害汛前排查統計,2016年皖西大別山區共有地質災害隱患429處,其中崩塌147處,滑坡177處,泥石流8處,不穩定滑坡97處。據2016年六安市地質災害汛前排查數據,在這429處地質災害隱患中,因筑房修路、礦產、水利開發等人類活動因素引發的地質災害約占80%。地質災害的增加會給國民經濟生產生活帶來嚴重威脅。因此,正確認識皖西大別山地區地質災害的現狀、成因及發展規律,對避免和減少地質災害的發生和危害具有十分重要的現實價值。
1 山洪災害的基本類型
山洪主要發生在山區流域面積比較狹小的河流或周期性流溪中。一般來說,山洪暴發時間比較短暫,但危害極大,會導致諸如房屋田園被毀、交通通信中斷等后果。山洪可分為一般性山洪、稀性泥石流、高含沙山洪和稠性泥石流。一般性山洪流體密度小于1.1 t/m3,稀性泥石流的密度為1.3~1.8 t/m3,高含沙山洪的密度為1.1~1.3 t/m3,稠性泥石流的密度大于1.8 t/m3。
結合皖西大別山區域的地形與地勢,將山洪災害分為2種類型:第1種為溪河洪水災害。由于用水和交通的要求,沿河兩岸是最易遭受洪水威脅的地區。第2種為泥石流災害。2010―2015年間僅金寨縣湯匯等8個鄉鎮發生較大山洪泥石流的就達38處,沖毀農田約433.33 hm2,其中2015年6月28日強降雨形成的山洪災害在湯家匯鎮境內還造成了自2005年“泰利”臺風以來最大的一次人員傷亡事故,2016年6月30日又在金寨縣吳家店鎮境內造成重大人員傷亡與財產損失。從分布上看,皖西大別山區的金寨、霍山、舒城三大山區縣為山洪重災區。
2 山洪災害的基本特點
皖西大別山區的山洪災害主要有以下4個方面的特點。
2.1 山洪突發性強,預報預防難度大
山洪災害多由暴雨所致,由于暴雨強度大,導致山洪發展迅速,突發性極強,從而對山洪的預報與預防難度加大。
2.2 山洪破壞力強,易造成人員傷亡
由于山洪沖擊力強,破壞性大,造成的危害十分嚴重。根據金寨縣“6?28”救災時不完全統計及后期調查數據,以2015年6月28日皖西大別山境內的湯家匯發生的山洪為例,3 h內降雨量達370 mm以上,局部甚至可達500 mm以上,僅此一次就導致地一個小鎮發生大小山體滑坡180余處,崩塌320處,形成大小山洪泥石流7處,強降雨引發山洪造成的各類傷亡人數達7人,金寨縣城至湯家匯鄉鎮公路多處崩塌致使交通中斷,直接經濟損失高達8 000余萬元。
2.3 山洪災害發生的季節性強、頻率高,具有周期性特點
降雨量的多少與山洪暴發的頻率具有顯著相關性[1]。皖西大別山區的幾次規模較大的山洪均發生在6―9月降雨高峰期,山洪災害發生時間也與降雨同步,比如2015年6月28日和8月10日,大別山腹地金寨就連續發生2起較大山洪,造成嚴重經濟損失。
2.4 山洪災區數量多、損失重,災后恢復困難
由于地形等原因,皖西大別山區山洪分布廣、來勢猛、漲水快、流速大、破壞力強,其突出表現在短時間內即可造成房屋倒塌、耕地被毀、交通中斷等,嚴重危及人民的生命財產安全。
3 山洪災害的成因
3.1 降水是引發山洪災害的最直接原因
皖西大別山地區位于南北氣候的過渡地帶,四季分明,季節氣候突出,年平均降雨量900~1 600 mm,極易造成山洪災害。根據山洪災害的分類統計,長歷時、高強度的降雨會使山洪暴漲,加之雨水沿巖石裂隙滲入地下,導致溜塌、蠕動、淺層滑坡及泥石流大量發生[2-4]。
3.2 復雜的地層巖性是導致山洪災害的基礎因素
地質構造是導致山洪災害發生的根本原因。皖西大別山地處我國第二階梯和第三階梯的過渡地帶,山體主要由元古代―中生代的變質巖、嚴重風化的石灰巖、片麻巖等組成,巖層以褶皺為主,并處于弧形構造帶和新華夏接合部位,活動斷裂發育。陡峭的地形地貌(坡度一般為1/500~1/50)為洪水、泥石流、滑坡提供了強大的勢能,進而誘發泥石流和滑坡等災害的發生[5-8]。
3.3 人類活動是引發山洪災害發生的重要誘因
植被破壞會加重水土流失,下游河道淤積抬升,降低調洪和過水能力。由于人類挖坡開荒、村鎮建設、擠占河道等無序的活動,加劇了水土流失和環境的持續惡化。此外,改河造地、縮窄河道等人類活動也會加劇山洪災害的發生。
4 山洪災害的防治
根據皖西大別山區的地質條件和災害成因,對山洪等地質災害的防治主要以“預防為主,治理為輔”的原則,治理時可采用工程措施和非工程措施。
4.1 工程防治措施
4.1.1 對山洪溝和泥石流溝應采取疏浚河道、開辟泄洪道的工程措施。一是可以采取在上游建庫攔蓄、修建堤防等措施;二是對存在險情的水利工程進行除險加固;三是可采用監測預警、工程治理等措施防治山洪滑坡[2]。
4.1.2 混合應用植被修復和截水溝等措施保持水土治理。一是可以采用植樹種草等植物措施以及等高帶狀耕作、等高溝壟種植、橫坡栽植、間作套種等保土耕作措施。二是可以修筑山坡截水溝、排水溝、蓄水池等工程措施。
4.2 非工程防治措施
4.2.1 政府重視,加強宣傳。各級政府應重視地質災害的防治工作,加大宣傳教育,提高公眾的防災知識,增強全社會保護地質環境和防災減災的意識,使廣大群眾懂得如何進行山洪的自測、自報、自救、自治,化被動治災為主動防災,從而使防災減災工作走上日常化、社會化、法制化軌道。
4.2.2 做好山洪災害防治規劃。繼續堅持“_發利用與保護環境并重”和“誰開發誰保護、誰破壞誰治理、誰利用誰補償”的方針并切實執行到位,以此增強治災責任和減輕國家負擔,特別是城鎮擴展規劃、大中型工程、新農村建設規劃點等人類重點活動處,必須明確地質災害防治責任和防治計劃,以把人為活動帶來的災害隱患降到最低。
4.2.3 運用高科技建立災害監測預警預報和災害決策等支持系統。建立準確高效的采集、傳輸系統,收集流域內降水等信息;建立氣象水文監測、數據處理、地質預報和災害的預警、通訊、防治指揮以及災害評估等系統,以便快速、準確、詳實地提供各類數據,以提高防災救災能力。
4.2.4 完善山洪災害防治的法規政策體系。強制性進行山洪災害風險區控制和管理,防止已遭破壞的生態環境繼續惡化。特別要使山洪災害重點防治區內退耕還林和移民搬遷、生態環境保護等方面的法律、法規不斷健全與完善。
5 結語
山洪災害本身非常復雜和艱巨,防治山洪在做好預防措施的同時,更重要的在于處理好人與自然的關系。只有尊重自然規律、順應自然規律,才能夠實現山洪防治的有效性和可持續性。
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關鍵詞:山洪災害;非工程措施;建議
一、基本情況
我市的工程于2012年4月26日開工,經參建各方的密切配合,共同努力,于2012年11月27日按照批準的建設規模、建設內容全部完工。共完成新建監測站21個,其中自動雨量站15個、自動水位站6個;簡易雨量站180個,簡易水位站8個,無線預警廣播站29個,預警平臺建設1個,共享系統3個,安裝了縣級部門及村委會級顯示屏36塊。另外在群測群防上,安裝預警牌45塊,編制完成縣、鄉、村級預案30個,制作了宣傳冊10000本,臺歷1500份,掛歷2000份、宣傳畫600份、明白卡2000份,宣傳杯200個,宣傳傘200把和鄉鎮、村委會級的培訓工作,完成投資540萬元。并于2012年12月29日通過州級驗收,2013年投入試運行,效果明顯。
二、工程運行管理情況
工程建成后,運行管理由市、鄉兩級負責管理,其自動監測站相關信息納入防汛指揮系統,自動監測站點管理由瑞麗市防汛抗旱指揮部辦公室管理,編制人員6人,氣象監測預警系統由瑞麗市氣象局科技服務科負責管理,編制人員4人,簡易雨量站和簡易水位站點資產移交到各鄉鎮,由鄉鎮委托各村委會和村民小組組長負責管理。
本市山洪災害防治縣級非工程措施建設項目通過初驗并投入試運行后,在2013年防汛抗災中發揮了重要作用。
一是有效避免了人員傷亡,效益明顯。今年入汛后投入試運行以來,已先后多次進行了大雨和暴雨三級、二級預警的實踐,在5月24日晚8:00~11:00出現了三個站點先后達到暴雨量級(戶育鄉廣帕站55L、勐秀鄉廣一村功矣站71.5L、團結村路定站58.5L),特別是8月4日8:00至8月5日8:00,據站點顯示:瑞麗轄區普降大雨至暴雨,其中姐勒水庫站92.5L、勐卯水庫站80.5L、弄莫湖水位站62.0L、戶育水位站50.5L、芒丙站73.5L、賀南毛站83.0L、大飛海站68.5L、班養站67.5L、廣帕站65.0L、雷午站53.5L、弄額站42.0L、廣一功矣站94.5L、老弄木站47.0L、團結路定站123L、畹町弄弄水庫站61.0L、畹町城關站55.0L、畹町天湖水庫站53.5L,各站點都出現了山洪災害預警系統建站以來最大一日降雨量值。特別是團結路定站123L,是我市距2004年“7?5”洪災近十年以來,最大的一次強降雨天氣過程。這次降雨共造成5個鄉鎮受災,給我市房屋、農業、水利、交通、經濟林木造成不同程度的損失,其經濟總損失為240.96萬元。而同樣在2004年7月4日21:42分至7月5日19:36分,瑞麗市內普降暴雨,降雨量達132.4mm(超過了瑞麗市氣象局建站以來的記錄日雨量極值116.6mm),導致了大面積、多流域的泥石流和山洪暴發成災,共造成直接經濟損失4030萬元,間接經濟損失上億元。兩次暴雨洪災比較后,發現2004“7?5”洪災由于沒有及時預警,給我市各行各業都造成了較大的損失,而在今年發生“8?5”洪災由于救災預警及時到位為幫助沿河低洼地段居民及時轉移贏得了時間,成功轉移居民6戶24人到安全地段,已將損失降至最低限度,成功避免了人員傷亡,最大限度地減輕山洪災害造成的損失,發揮了較大的工程效益,相比較不言而喻。
二是減輕了基層干部在防災減災中工作負擔,為領導準確掌握降雨信息和把握受災點提供依據。
三是提高了鄉村干群的防災減災意識,通過山洪災害知識的宣傳和預警信息的及時,山洪災害危險區干部群眾的防災避災意識大大增強。
四是通過山洪災害演練增強了廣大干部群眾的科學防災、避災、救災意識和自我防范能力;瑞麗市水利部門由于每年受資金等因素的限制,從未進行過相關專項預案的演練工作,從2012年瑞麗市山洪災害防治縣級非工程措施建設項目建好后,先后經過了鄉級演練到市級山洪災害預案演練,有效檢驗了我市山洪災害防御預案的可操作性和各職能部門的分工落實情況和應急隊伍處置突發事件的應急協調聯動能力,增強了我市鄉鎮各村及各部門應對突發災害事故的指揮處置能力,同時提高了防汛搶險隊伍的實戰水平,積累了防御山洪災害的實戰經驗,為今年以及今后抓好搶險救災工作打下了基礎。
三、系統運行中存在的問題
經過一個汛期的調試和運行來看,云南省瑞麗市山洪災害防治縣級非工程措施建設項目工程達到了預期的目的,發揮了較大的工程效益,但在運行中還是存在一些不足:一是后期各監測系統和預警系統站點運行管理經費欠缺,二是管理人員嚴重不足,配齊、配強系統管理人員并加強培訓,單靠一二個人來管理,無法達到管理全面到位。三是各自動監測站年降雨量還不能實現年降雨量值累計形成可用或可對比的月、年降雨量特征值,為今后水利部門在上報片區項目時采用該片的降雨信息。四是在試運行期間,明顯出現部分自動雨量站和自動水位站點數據間斷,測報故障的時段較多,例如在8月13日,已出現勐卯水庫站、老弄木站、板崍站及畹町城關水位站、法坡水庫站沒有數據來報,嚴重影響了汛期準確掌握這幾個片區的降雨信息。
四、工作建議
根據瑞麗的歷史教訓和現實條件,提出如下建設:
一是做好項目前期的宣傳工作。宣傳是一項常態性工作,宣傳主要是以鄉鎮分管領導、水務站、土管所以及村、社干部為主,提高他們的重視程度,從而增強防災避災意識,提高自救能力;
二是加強系統運行、維護管理人員的培訓力度。在自動監測站點系統管理人員需要掌握一定的計算機、網絡通信等專業知識,如果從市級防辦人員相關專業知識缺乏,需要進一步加強防辦自身能力建設,強化相關技能培訓,切實保證山洪災害防御系統長期穩定運行。鄉鎮管理人員的業務培訓是要讓他們初步了解和運用各簡易雨量站和簡易水位站的使用和預報、預警信號,在第一時間發生災害前提前通知和轉移受威脅的群眾;只有持續加強宣傳培訓,才能使廣大群眾的防御意識根深蒂固。
三是落實好項目運行管理經費。該項目分布范圍廣,設備安置分散,系統設備運行維護難度較大,為確保工程長期發揮有效預警,建議應從州級開始把此項運行管理工作經費納入財政預算,以便于后期站點正常運行。
四是做好項目專業工程長期維護工作。由于此項目科技含量和專業技術較強,工程要在調試和運行中不斷改進和完善。建議施工方能夠在州上設立一個長期維護管理體系,以確保各監測站出現故障時,能及時有效的維修,保證汛期數據準確、正常運行。
五、結語
瑞麗市山洪災害防治縣級非工程措施項目建設及運行情況,該項目能夠準確有效向受山洪災害威脅的村寨和城區降雨和水文信息,通過預報、預警反饋指令使受山洪災害威脅的人員及財產在洪水來臨前及時轉移,減少人員傷亡和財產損失,是一項值得推廣使用的新科技非工程措施。
參考文獻:
1.建立起思想保障的完整體系
1.1針對山洪災害發生,建立起完善的法律制度和條例,可以有效對人類的活動進行約束,避免因為人為原因,導致山洪災害的頻率增加。對人類活動規范,保障人民生命生命財產免受山洪災害威脅。
1.2對山洪易發區,一定要將山洪地質災害的相關知識進行普及,充分利用宣傳媒體,來對山洪的產生及危害、預防措施等進行大力宣傳,使得民眾能夠對山洪災害有一個較為全面的了解,在思想上對山洪災害有了認識之后,才能制定出保障安全的對策。
1.3對災害的預防意識強化,并加強對技術人員進行培訓。很多山洪災害是人為原因造成,因此,必須要制定出相關的約定,通過一系列的演習和活動,增強大家的防范意識,對山洪災害的發生趨勢進行預測。從而破壞山洪災害產生的硬性條件,確保民眾生活在安全氛圍之中。對山洪災害預防知識進行長期的普及和培訓,確保安全意識在民眾心中根深蒂固。
2.安全保障體系建立
2.1建立起山洪災害防范的組織,由相關政府部門成立研究機構。領導崗位的責任制必須加強,結合山洪易發區的實情,來實施預防方案,并對預防方案進行宣傳,積極引導民眾定期進行培訓,將安全防御工作真正實施到位。
2.2對山洪易發區,建立起專業的監測團隊,并對易發點的危險警示工作實施到位。例如宣傳標語、河流警戒線,并將安全流量公布于公示墻,以此來實施對山洪災害的危害避免。一旦有危害警示發出,立即組織撤離,轉移財產,確保將生命財產的損失降到最低。
2.3山洪災害還需要群防群治,單憑一人之力根本有心無力。由各個山洪防治部門進行組織,將一些危險地段進行標識,讓民眾能夠遠離危險區域。發動群眾一起加入山洪預防事務之中,一旦發現河流超出警戒線,或者其他異常,及時上報給相關部門,才能得以及時實施生命財產安全的救援工作。例如,在山洪災害的防御工作中,單憑政府組織之力,根本無法將其實施到位。某縣開展防洪警示工作,在將警戒措施都布置穩妥之后,對群眾進行安全知識的普及,山洪災害一旦發生,所造成的損失,都讓大家有一個直觀的了解。以后就可以讓民眾真正加入到防治工作之中,政府可以減少在防治工作上的投入。一次山洪爆發之時,由一位老農民發現異常,及時上報給相關部門,才能讓所有群眾都撤離到安全地帶,將生命財產得以保全,可見大家群策群力對山洪防止是極其重要的關鍵所在。
3.能力保障體系建立
3.1在山洪災害的安全防治中,必須要將監控設施布置完善。將堆積物的下部和擋土墻、尾礦壩、松散廢棄物等進行壓實,將危險物實施安全支撐,以此來消滅所有不安全隱患的存在。
3.2監控儀器和設備必須實施到位,相關的防治部門中,應該要將水位警報、雨量測試等相應的設備作為資金投入的核心部分,并由專業人員管理,對當下所獲取的數據進行分析,從而判斷山洪災害是否發生。例如,某縣為山洪地質災害的多發地區,多年來,所造成的損失不可估量,十年中的死亡人數達到數千人,可見其災害性強。相關政府部門組織了相應的監控設備,并組織消除山洪災害的安全隱患。最近一次山洪災害發生之前,由于監控數據提前顯示出預警信號,相關部門對人員、財產進行轉移,達到無人員死亡率,財產損失也為歷史最低。
二、結語
關鍵詞:寧夏;山洪災害;臨界雨量;暴雨等值線;P-Ⅲ頻率曲線表;預警值
中圖分類號:TV877文獻標志碼:A文章編號:1672-1683(2017)01-0033-06
Abstract:With the implementation of non-engineering measures on flood monitoring and early warning and the nationwide flood disaster prevention construction from 2013 to 2015,the comprehensive ability of the entire Ningxia region in flood control and disaster reduction has significantly improved.But,currently there is no early warning index for scientific,systematic and quantitative analysis of flood disasters such as rainstorm,flood,water logging,landslides,and mudslides,making it difficult to conduct emergency disaster relief,emergency response and emergency rescue in sudden flood disasters.In light of the actual river distribution and flood control project construction in Ningxia,based on the existing methods of ascertaining critical rainfall,we used the rainstorm isoline and P-Ⅲ frequency curve table to estimate the rainfall value corresponding to different flood magnitudes,and used the value as the early warning value for flood disasters.This method is simple and easy to operate.The calculation results have important significance to flood prevention and disaster reduction in Ningxia.
Key words:Ningxia;torrential flood disaster;critical rainfall;rainstorm isoline;P-Ⅲ frequency curve table;early warning value
山洪暮κ侵贛捎誚滌暝諫角鵯引發的洪水災害及山洪誘發的泥石流、滑坡等對國民經濟和人民生命財產造成損失的災害[1]。山洪災害的形成是氣候、地形地貌、降雨和下墊面條件等多種因素綜合作用的結果[2],其中降雨是最活躍、最主要的因素。臨界雨量是目前山洪災害預警預報的關鍵指標[3-6],是山洪災害防治工作的中心內容。臨界雨量是指一個流域或區域某一時間段內降雨量達到或超過某一量級和強度時,該流域或區域將發生山洪、泥石流、滑坡等山洪災害,這時的降雨量或降雨強度就是該流域或區域的臨界雨量。寧夏自然地理特殊,降雨集中,暴雨突發性強、歷時短、起洪快,山洪災害頻繁發生。山洪災害防治是寧夏防洪減災工作的重點與難點,而臨界雨量預警值的確定又是其薄弱環節,因此合理計算確定山洪災害臨界雨量對寧夏山洪災害防治有著重要的意義。
近年來,國內外許多學者在推求臨界雨量方面進行了探索,并取得了豐碩成果。在國內,由《國家防辦山洪防御預案編制大綱》提出的基于統計歸納法的臨界雨量在國內應用較為廣泛,指導思想是利用歷史資料進行統計分析得出該地區發生山洪的降雨臨界條件,通過天氣預報與降水實際情況,以臨界雨量為依據,確定山洪發生的可能性[7]。牛二偉[8]基于產流模型和匯流模型對流域進行產匯流模擬分析,根據警戒流量,反推能產生相應洪水的雨量作為臨界雨量;羅堂松[9]等采用水位/流量反推法計算浙江省大塘鎮的臨界雨量;劉志雨[10]等基于分布式流域水文模型考慮前期土壤飽和度,提出以動態臨界雨量為指標的山洪預警預報方法;江錦紅[11]等從河道安全泄量出發,提出最小臨界雨量與臨界雨力的概念和計算方法,并以此構建暴雨臨界曲線作為山洪預警的標準;趙然杭[2]等基于單站臨界雨量分析法和P-Ⅲ型頻率分析法,研究了雨量預警指標確定方法;段生榮[12]以黃河流域某支流為例,對比分析了災害實例調查法、災害降雨同頻率法、產流分析法等各種方法的優缺點;謝會云[13]等利用等流時線和GIS相結合,制作GIS專題圖,實時展現了各等流時線上流量的大小,為預警決策提供了依據。在國外,山洪災害研究開展較早,方法較為成熟,典型代表為美國國家氣象局水文研究中心研發的山洪預警指南系統(Flash Flood Guidance,FFG)[14-17]。其思路是以小流域上已發生的降雨量,通過水文模型計算分析,得到流域實時土壤濕度,并反推出流域出口斷面洪峰流量要達到預先設定預警流量值所需的降雨量,這個降雨量稱之為動態臨界雨量值。當實時或預報降雨量達到該雨量值時,即山洪預警或警示。該方法分別被Daniele Norbiato[18]和Georgakakos[19]等應用于意大利東北部山區以及中部美洲地區;Efrat Morin[20]等在干旱的死海地區利用雷達測雨開展山洪預報預警研究。
以上所述有關國內外山洪災害預警雨量計算方法適用角度各有不同,本文將根據寧夏地理特征及行政區劃對全區進行山洪災害典型區劃分,在已有較為成熟的臨界雨量計算方法基礎上,采用簡易實用的水文推算法推求雨量預警值,即運用P-Ⅲ頻率曲線表,并結合寧夏暴雨等值線圖求得已劃定典型區的臨界雨量值,為寧夏山洪災害預報預警提供參考和技術支持。
1 寧夏概況及其山洪災害特點
寧夏回族自治區位于中國西北部,東經104°17′-107°39′,北緯35°14′-39°23′;東西相距約250 km,南北相距約456 km,東、南部與陜西、甘肅為鄰,西、北部與毗連。所轄銀川市、石嘴山市、吳忠市、中衛市、固原市五個地級市,常住人口 661.54萬人。寧夏全區總面積為6.64萬km2,其中山地、丘陵和草原分別占12.3%、29.7%和20.9%。自南而北有六盤山地、寧南黃土丘陵、中部間山盆地、黃河沖積平原和賀蘭山地等地貌單元。地勢南高北低,海拔均在1 000 m以上。全區主要河流有黃河干流及其支流,流域面積大于100 km2的河流有98條,大于1 000 km2的河流有15條,雨季易發生山洪與地質災害。
寧夏山洪災害具有鮮明的特點:一是季節性強,寧夏的汛期在5月初至9月底,主汛期集中在6月-8月份,這段時間也是寧夏山洪災害的多發期;二是災害區域特征明顯、易發性強,山洪主要發生在北部的賀蘭山東麓,滑坡是寧南黃土丘陵溝壑區分布最廣、危害最嚴重的災害形式,泥石流在南部黃土丘陵溝壑區、中部丘陵臺地區比較發育;三是山洪突發性強、預報預測預防難度大,寧夏山洪溝眾多,比降大,匯流迅速,致災突然,難以進行準確的預報和有效防治;四是破壞性強、損失大,山洪災害造成河流改道,耕地受淹,民房倒塌,人死畜亡等;五是災后恢復困難,山洪災害對水利、交通、電力、通信等基礎設施的破壞幾年甚至幾十年都難以恢復。
2 計算思路
寧夏地形地貌復雜,小流域分布較為分散,且各小流域上已建的防洪工程標準不同,溝道治理情況、溝道行洪能力差別很大,因此各小流域可以抵御的洪水量級也不盡相同,不同時段下的臨界雨量閾值已無法滿足寧夏當地的山洪災害預警需求。例如,汝箕溝、大小風溝、歸韭溝都位于石嘴山市大武口區,屬于賀蘭山東麓山洪溝,三條溝暴雨洪水特性相似,但由于各山洪溝已建防洪工程的防洪標準不同(汝箕溝防洪標準為20年一遇,大小峰溝和歸韭溝防洪標準均為50年一遇),當賀蘭山東麓遭遇50年一遇洪水時,汝箕溝會發生漫溢,而大小峰溝和歸韭溝則不會發生漫溢。
本文立足寧夏山洪災害防治的實際需求,有針對性的提出適用于寧夏地區的山洪災害監測預警值計算方法,從寧夏雨洪同頻的角度出發,采用不同歷時分洪水量級的臨界雨量值作為寧夏山洪災害的預警值,即在同一典型區同一時間段內,根據設計洪水反推設計暴雨,繼而獲得不同量級洪水對應的降雨量值,將該雨量值作為山洪災害的預警值。
3 臨界雨量的分析計算
3.1 臨界雨量計算歷時確定
寧夏暴雨歷時短,多在6 h左右,主雨歷時一般在3 h以內,適宜的洪水計算雨型為同頻內包雨型,產流歷時主要在1 h以內。區域發生12 h和24 h暴雨的情況不多,而且多由二或三場6 h的雨型構成,歷時雖長,但主雨歷時強度不大,洪水計算時多采用概化雨型和典型雨型,與同頻內包雨型計算的洪水成果相比,12 h和24 h計算的洪峰流量偏小、洪水總量偏大。因此,重點區域洪水風險預警預報時適宜采用短v時雨量作為參考依據,本文最終確定臨界雨量值主要研究歷時為30 min、1 h、3 h和6 h。
3.2 臨界雨量計算典型區分區
(1)典型區劃分原則。
典型區劃分遵循的一般原則為:選擇山洪與年降雨量、暴雨極值分布基本一致的區域作為分區單元;區域內地質條件和氣象條件相差不大,具有典型山洪災害地理特征;典型區內的流域應保持其完整性,盡量避免將小流域分割開[7]。
(2)典型區劃分方法和步驟。
a.根據寧夏氣候類型和降雨分布,初步將寧夏全區自南向北進行降雨分區:暖濕帶半濕潤區、中溫帶半干旱區、干旱區。
b.遵循典型區內地形地質條件一致原則,將寧夏全區自南向北進行地形地質分區:寧夏南部黃土丘陵溝壑區、寧夏中部干旱草原區、寧夏中北部平原區、寧夏北部賀蘭山地區。
c.將完成的降雨分區和地形地質分區進行疊加,綜合分析疊加區內山洪溝道地理分布和山洪災害易發區的實際情況(圖1),并結合寧夏行政區劃,遵循流域和行政區域的完整性原則,劃分各個典型區。
本文將劃分為20個山洪災害預警區域,典型區劃分結果見表1與圖2。
3.3 臨界雨量計算
由于寧夏雨量站網密度較小,且大部分雨量站為新建站點,山洪災害統計資料非常有限,結合寧夏實際情況,確定綜合采用《寧夏回族自治區暴雨洪水圖集》中雨量等值線查詢方法和P-Ⅲ頻率分析法推求計算臨界雨量。
a.根據寧夏不同歷時暴雨等值線圖查得30 min、1 h、6 h點雨量均值,見表2;查得30 min、1 h、6 h Cv值,Cs=3.5 Cv,見表3。
b.根據Cv和Cs,查P-Ⅲ頻率曲線的模比系數Kp值表,得到每個時段下不同頻率P(20%、10%、5%、3.33%、2%、1%)的模比系數。
c.將30 min、1 h、6 h點雨量均值乘以不同頻率(20%、10%、5%、3.33%、2%、1%)的模比系數,得到30 min、1 h、6 h不同頻率(20%、10%、5%、3.33%、2%、1%)的臨界雨量。
d.由于《寧夏回族自治區暴雨洪水圖集》沒有收錄3 h的點雨量均值及其對應的Cv值,因此采用《寧夏回族自治區水文手冊》中計算短歷時暴雨的公式(見式(1))計算3 h臨界雨量值:
經分析計算,寧夏20個山洪災害典型區不同歷時分洪水量級的臨界雨量值計算結果風見表4。
寧夏北部的賀蘭山東麓地區和南部的六盤山林區是全區暴雨的兩大高值區,暴雨的強度、次數及歷時為全區最高,中部地區為干旱半干旱帶,降雨較少。由表4分析可知,位于賀蘭山東麓的一區、二區和位于六盤山林區的十三區、十四區、十五區的臨界雨量相差不大,均多于其他山洪災害典型區的臨界雨量,而且臨界雨量總體由兩個高值區向中部地區逐漸減小,與降雨強度的實際分布基本吻合。
4 結語
立足于寧夏防洪減災工作的實際需求,寧夏山洪災害臨界雨量預警值的計算研究,包括計算歷時選定、典型區分區、雨量計算方法選用等均充分考慮了寧夏地形地貌、溝道治理與災害監測實際情況,計算方法簡便易行,計算結果能夠直觀反映20個典型區不同歷時臨界雨量對應的洪水量級,可為山洪災害的預測預報提供科學依據。在今后的實際運用中,尚需根據實際降雨與其致災情況,進一步修正臨界雨量值,以便為防汛部門提供更加科學合理的技術參考。
本文給出的臨界雨量計算方法在推求大范圍乃至全省、全國的臨界雨量方面同樣具有一定的參考價值,特別是對于山洪災害資料嚴重缺乏的地區,實用性較強。
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按照鎮防汛指揮【xx】xx號《xx縣防汛抗旱指揮部關于開展水庫安全度汛和山洪災害防御工作督查的緊急通知》文件要求,我校行政,村小學高度重視,立即安排相關人員對我鎮小學對6個學校的地質災害山洪隱患點開展排查工作,現將自查報告匯報如下:
一、基本情況
xx鎮中心小學現有學校6所,全鎮在校學生1234人,教師96人。就全鎮所有學校而言,存在山洪地質災害最為嚴重的是中心完小,甸坑村小學。中心完小是鎮沅縣41個重點地質災害監測點之一,山洪災害隱患較大,雨天學校上方山洪水來源廣,水路長達到一千多米,山洪水大部分流經、沖擊學校圍墻外防洪溝;且中心小學地質結構較為復雜,土質結構松散,屬于地質局部沉降帶。
甸坑村小學地處農田中央,地質松軟。學校于xx4月26日開始的地質災害進行應急治理。因近期雨量大,雨天時間長,目前工程沒有竣工。甸坑小學主要災害為治理區域滑坡,山洪水威脅特別大。
文崗村小學、果吉村小學、和平村小學、勐真村小學山洪地質災害威脅不大,但是對于防范工作不可掉以輕心。
二、主要做法
一是加強領導、落實地質災山洪害防治責任。
堅持預防為主、切實加強領導。我校行政高度重視地質災害的防治工作,將每所學校的山洪、地質災害患點明確到村小學負責人,成立監測小組,明確職責,做到任務到人、責任到人,認真履行職責,切實落實好監測、預防預報預警、群測群防、應急調查等防治措施。
二是制定防治方案、明確地質災害防治目標。
逐步建立和完善地質、山洪災害監測方案。
三是加大宣傳、增強師生防災減災意識。
通過張貼宣傳畫、班隊會、地質災害逃生避險演練等行之有效的措施和方法,加大地質災害、山洪防治工作的宣傳力度,普及地質災害監測、預防、避險、搶險、治理等基本知識和技能,進一步增強師生防災減災意識,實現自覺防災、全民減災、確保一方平安。
三、存在的問題
一是我校師生防御地質、山洪災害意識還不夠強。
部分師生防災意識淡薄,對地質災害存在僥幸心理。缺乏相關專業知識和專業人員的指導,對地質災害發生規律等知識不深,預報預警能力不強,監測工作全靠土辦法。
二是群測群防基礎薄弱。
學校屬于特殊群體集聚區域,防災抗災能力弱。
三是山洪地質災害治理資金缺乏。
近年來,行政對中心校、甸坑小學的山洪地質災害治理投入了大量的資金,修建防洪溝、擋墻。但是,由于需要治理的區域廣,占線長,目前任然沒有完成有效治理,急需各級政府部門給予支持解決。
四、下一步工作打算
一是進一步加大宣傳力度,提高師生防災抗災意識。
二是健全監測制度。
充分發動師生共同參發現隱患,學校治理隱患。
三是積極向黨委政府、上級主管匯報,爭取資金,立項治理危險區域,從根本上解決山洪地質災害威脅問題。