龙里县暴雨气象灾害风险普查分析评估应用
​孙永顺 向燕 魏文龙 王熙
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​孙永顺 向燕 魏文龙 王熙,. 龙里县暴雨气象灾害风险普查分析评估应用[J]. 气候变化研究,20236. DOI:10.12721/ccn.2023.157058.
摘要: 本文利用龙里县1961-2020年共60a国家气象站资料及暴雨气象灾害风险普查成果资料,对龙里县近60a来的暴雨的年际、月、短历时特征进行分析,并对龙里县暴雨气象灾害进行风险评估分析,将暴雨气象灾害风险普查成果应用到气象监测站网优化、预报预警、气象灾害防御措施中去。结果表明:龙里县近60a来的暴雨天气出现频率年际变化呈增加趋势。暴雨主要发生在每年的4-10月,5-9月最为集中,6月出现暴雨的频率最高。短历时降水极值主要出现在4~11月。从龙里县暴雨灾害风险评估区划来看,县域中部以南地区风险明显高于北部地区,即湾滩河镇的大部分为次高风险区,洗马镇大部分为低风险区。通过将暴雨气象灾害风险普查成果应用到气象监测站网优化、预报预警、气象灾害防御措施中去,取得了很好的工作成效。
关键词: 龙里县;暴雨;风险普查成果;分析评估;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157058
基金资助:

1.引言

龙里县位于黔中腹地、苗岭山脉中段。沿东北-西南纵向呈月牙形,南北长约73公里,东西宽约36公里,总面积1521平方公里。地貌类型复杂多样,境内丘陵、低山、中山与河谷槽地南北相间排列,呈波状起伏。地势西南高,东北低,中部隆起。经过气象风险普查统计多年的历史数据得知,暴雨引发的洪涝灾害是我县主要气象灾害。因此,开展龙里县暴雨气象灾害普查分析,全面了解龙里县现阶段暴雨基本特征及降水情况,对龙里县各镇(街道)暴雨灾害风险进行评估,并将暴雨气象灾害风险普查成果应用到实际工作中去,对于提高气象灾害综合防范能力,保障人民生命财产安全、社会经济发展有着十分重要的意义。

2.暴雨气象灾害标准

暴雨指短时间内产生较强降雨(24小时降雨量≥50毫米)的天气现象,往往容易造成洪涝灾害和严重的水土流失,导致工程失事、堤防溃决和农作物被淹等,导致人员伤亡和重大经济损失。

暴雨风险分析选取日暴雨量进行分析。日暴雨量按照地方标准《贵州省暴雨灾害预警标准》(DB52/T 505—2007)进行等级划分。

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表1  暴雨以上等级

3.暴雨灾害特征及分析

3.1龙里县暴雨日数的年际演变特征

由龙里县近60年暴雨日数的年际变化图分析得出(图1),发生了2次波峰,2次波谷的起伏变化,暴雨发生频次高的时期分别发生在1971-1980年、1991-2000年,暴雨出现低频期分别为1981-1990年、2001-2010年。暴雨灾害发生的频次总体呈现出增长趋势,最近10年出现的暴雨灾害频次值30次突破了前期历史值。

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图1  龙里县1961年-2020年暴雨日数年际变化图

3.2龙里县暴雨月频率分布

由龙里县近60年统计的暴雨发生月频率分布图(图2)看到,暴雨主要发生在每年的4-10月;5-9月最为集中,6月出现暴雨的频率最高,为1.0,其次是7月,为0.7。通过近60年统计数据,龙里县年平均暴雨天数为2.9天,6-8月出现的暴雨频次占历年平均72.4%,比重较大。

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图2  龙里县1961年-2020年暴雨月频率分布图

3.3短历时降水极值特点

龙里气象站短历时降水极值主要出现在4~11月,24小时降水极值为203.8mm(2014年7月16日),1小时降水极值为74.0mm(2019年7月19日),10分钟降水极值为22.9mm(2004年5月10日)。详见表2。

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表2 龙里气象站短历时降水极值表(统计年限:1980-2020年,单位:mm)

4.暴雨气象灾害风险评估

4.1风险评估方法

根据暴雨灾害风险形成原理及评价指标体系,分别将致灾危险性、承灾体暴露度和 承灾体脆弱性各指标进行归一化,再加权综合,建立风险评估模型如下:

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式中:MDRI为暴雨灾害风险指数,用于表示暴雨灾害风险程度,其值越大,则暴雨 灾害风险程度越大,TI、EI、VI分别表示暴雨致灾危险性、承灾体暴露度、承灾体脆弱 性指数。we、wh、ws是致灾危险性、承灾体暴露度和脆弱性指数的权重,本文暴雨灾害风险等级区划成果采取了暴雨灾害风险等级信息熵赋权法和层次分析法,并结合当地实际情况讨论确定各指标权重。

4.2风险评估等级

4.2.1暴雨灾害风险等级划分

根据自然断点法对气象灾害风险范围进行五级划分:

低气象灾害风险区域(V级):气象灾害风险低,影响不大;    

次低气象灾害风险区域(IV级):气象灾害风险一般,有一定影响;

中等气象灾害风险区域(III级):气象灾害风险较高,影响大;

次高气象灾害风险区域(II级):气象灾害风险很高,影响很大;

高气象灾害风险区域(I级):气象灾害风险极高,影响极大。

4.2.2暴雨灾害风险分区制图

根据暴雨灾害风险评估模型,划分为5个风险等级,由低至高分别用绿、浅绿、黄、橙、红五种颜色进行标示在GIS平台上制图得到龙里县暴雨灾害风险等级区划(图3)。

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图3  龙里县暴雨灾害风险等级区划

4.2.3龙里县暴雨灾害风险区划特点

根据风险评估结果,从龙里县行政区划来看,全县次高风险区主要集中在县域中部以南,即湾滩河镇的大部分、冠山街道西部、龙山镇南部、谷脚镇东南部为次风险区,中风险和次低风险区主要为龙山镇大部、谷脚镇西北部、醒狮镇中南部、冠山街道东部、洗马镇西南边缘地带,低风险区主要在洗马镇大部。

5.暴雨气象灾害风险普查成果应用

5.1优化区域自动气象站网功能布局

从现有区域自动气象站站点布局来看,龙里县醒狮镇、谷脚镇、洗马镇3镇交界汇合地带缺乏气象监测站点,而根据暴雨灾害风险等级区划,该地带附近地形复杂又为次高风险区和中等风险区交替结合区,基于观测站点的代表性、比较性等方面综合因素分析考虑,选定了位于该区域内的石板滩水库作为“补短板”站点建设,安装了一套6要素新型自动气象站。监测站点建成后,将极大提高该区域灾害性天气监测能力和防灾减灾气象服务水平。

5.2助力提升精准预报预警能力

2022年7月1日至2日,龙里县出现暴雨天气过程。此次强降水天气过程气象服务,气象台工作人员根据龙里县季节性暴雨特征和暴雨灾害区划成果综合研判,提前准确预报并发布暴雨黄色预警信号,及时对湾滩河镇防灾负责人开展“三个叫应”气象服务,有效降低了因气象灾害造成的损失。本次强降水天气过程,从实况降水分布(图4)来看,暴雨落区出现在暴雨风险等级次高风险区内,中到大雨落区大部分在县中部以南。

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图4  龙里县2022年7月1日-2日降水实况图

5.3气象灾害防御措施

根据最新气象灾害风险普查的成果,修改制定符合本地气候特征的防汛抗旱应急预案,不断提高气象灾害监测、预报预警能力。实现各部门综合风险普查数据成果信息共享,促进建立健全高效的多部门联防联动防灾减灾工作机制。加强对重点区域、重点人群开展气象防灾减灾科普宣传,增强人民群众规避风险、科学主动防御意识,筑牢防灾减灾第一道防线。

6.结论

(1)龙里县近60a来年暴雨气象灾害出现频率的年际变化总体呈线性增加趋势,近10年出现的暴雨灾害频次值突破了前期历史值。

(2)龙里县暴雨主要发生在每年的4-10月,5-9月最为集中,6月出现暴雨天数最多,其次是7月。

(3)龙里县短历时降水极值主要出现在4-11月。短时强降水主要出现在5-8月,短时强降水是造成暴雨洪涝灾害的主要原因,而且极易引发山体滑坡、泥石流、山洪地质灾害等。

(4)通过暴雨灾害风险评估,得出区划图,龙里县中部以南地区风险明显高于北部地区。

(5)将气象灾害风险普查成果应用到实际工作中,是科学分析研判气象灾害发生的重要途径,也是为当地党委政府及相关部门做好防御工作的重要科学依据,有利于提高防灾减灾综合应对能力。

参考文献

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