永和县山洪灾害雨量预警指标计算方法简述

王云峰

（临汾市水文水资源勘测分局，山西 临汾 041000）

1 概况

永和县地处吕梁山脉南端，晋陕大峡谷黄河中游东岸，临汾市西北边陲，南与大宁县接壤，北与离石市的石楼县毗邻，西与陕西省的延川县隔河相望，东与隰县相连。全县总面积1214.38km2，辖2镇5个乡79个村委309个自然村组，总人口6.3649万，其中城镇人口1.5221万，农业人口4.8428万。

全县属暖温带大陆性气候，四季分明。冬季长而干寒，夏季短而高温多雨、雨热同季，秋季较短、气候温和。多年平均气温9.4℃，降水量年际变化大，年最大降雨量797mm，年最小降雨量287.7mm，年内分配不均，汛期6—9月降水量占全年降水量的70%。

永和县境内河流除黄河纵贯西境外，主要有芝河及其支流段家河、桑壁河，均属黄河水系。地表径流主要由大气降水补给，河川水资源量十分贫乏，许多河流常年断流，径流量年际变化较大。据临汾市第二次水资源评价结果，全县多年平均年径流量为4058万m3，最大年径流量 11592万m3，最小年径流量1427万m3，极值比8.1。径流量年内分配不均，洪水主要集中在6—9月，最大洪峰大多发生在7—8月。流域洪水均由暴雨形成，暴雨洪水来势凶猛、持续时间短、发生频繁，山洪灾害威胁较大。流域内植被稀疏，水土流失严重，年内泥沙主要集中于汛期。

永和县属晋西黄土残垣丘陵沟壑区，山塬墚峁与河川沟渠纵横交错，地势东北高、西南低，最高点茶布山峰海拔1521m，最低点芝河入黄口取材湾海拔519m。全县三面环山，中部为河谷地，主要河流流向与地势倾向及两侧山脉走向大体一致，山脉的脊线成为河流的天然分水岭。

复杂的地形地貌、特殊的气候以及人类活动的影响，导致全县暴雨山洪灾害发生频繁。山洪灾害不仅对当地基础设施造成毁灭性破坏，而且对人民群众的生命财产安全构成极大的损害和威胁，已成为全县当前防灾减灾中的突出问题，是当地经济社会可持续发展的重要制约因素之一。

2 山洪灾害雨量预警指标计算方法

山洪灾害雨量预警指标对山洪防御预案的可操作性起着关键作用，决定着当发生山洪或泥石流时能否获得充足的应对时间。一般情况根据历史降雨及山洪灾害资料，结合地形、地貌、植被、土壤类型等来确定，并在实际运用中修订完善。对于资料较丰富地区，通常采用实测雨量统计法、暴雨临界曲线法、水位或流量倒推法和综合分析法等计算。对于少资料或无资料地区，则采用内插法、比拟法、灾害与降雨频率分析法等。由于永和县境内雨量站点稀少，许多区域为监测空白区，加之建站时间较晚，观测系列短、观测手段落后，属于暴雨资料严重短缺地区。因此，计算临界雨量采用灾害与降雨频率分析法。

2.1 典型区确定

根据山洪灾害资料，结合当地实际情况确定临界雨量计算的典型区。

2.2 典型区山洪灾害频率计算

2.3 计算与灾害相同频率降雨量

采用《山西省水文计算手册》中的暴雨公式，推求相应频率不同时段设计暴雨。

设计暴雨的时—深关系，又称设计暴雨公式。本方法采用《山西省水文计算手册》三参数幂函数型对数非线性暴雨公式来计算不同历时设计雨量。

2.4 临界雨量计算

假定灾害与降雨同频率，将推算出的雨量设计值作为临界雨量初值。通过与邻近区域综合对比分析，确定临界雨量。

3 计算成果

根据全县山洪灾害资料情况，确定永和县城上游芝河流域为临界雨量计算的典型区。

据调查，从1966—2011年的45年间，共发生洪水灾害4次，求得洪水灾害经验频率约为10%。

根据确定的典型区，参照《山西省水文计算手册》暴雨等值线图选取代表点等，利用手册计算程序求得典型区P=10%时不同时段设计暴雨，见表1。

表1 上游芝河流域P=10%暴雨设计值 单位：mm

根据表1结果，通过与周边隰县、大宁县成果对比分析，确定永和县典型区临界雨量，见表2。

根据典型区临界雨量，结合各小流域气候、地形、地貌、地质等水文特征，采用比拟法确定永和县各防治区临界雨量。

表2 永和县典型区临界雨量 单位：mm

4 几点思考

第一，由于永和县境内暴雨洪水资料短缺，而且前期土湿影响等因素无法考虑，各防治区临界雨量指标仅作为初值参考，在今后运用中应根据实际情况不断修正完善。

第二，由于调查洪灾资料难免有所缺漏，加之短历时暴雨等值线图采用的全部是年最大值，因此计算结果略有偏大，在实际使用过程中，需根据临近流域的临界雨量或雨量站资料进行适当调整。

本文主要针对缺乏暴雨资料区域，按照灾害与降雨同频的理念，由洪灾资料采用暴雨公式推求不同时段临界雨量，为山洪灾害防治临界雨量计算提供补充，在使用时应根据灾情、地质、地貌及降雨特性等实际情况综合分析确定。