基于GIS的清镇市暴雨灾害风险分析

金昭贵　张皓　吴智凤

摘 要：本文选取清镇市国家基本站1961—2015年及近10a清镇市9个乡镇基础站点逐日降水数据，利用ArcGis 10.3空间分析技术，对各影响因子进行空间插值、栅格图层计算等操作，综合分析清镇市致灾因子、致灾环境因子等，以期为清镇市暴雨诱发的山洪、地质灾害预报预警及防治提供参考依据。

关键词：清镇市；时空分布；暴雨；风险分析

中图分类号：P429 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632198

清镇市为西南地区典型的喀斯特岩溶地区之一，在亚热带季风湿润气候条件下，有暴雨、洪涝等气象灾害，严重制约了社会经济发展。本文选取清镇市站1961—2015年及近10a9个乡镇基础站点逐日降水数据，利用Arcgis10.3软件制图及空间分析研究，拟为清镇市暴雨诱发的山洪、地质灾害预报预警及防治提供参考依据。

1 数据来源和分析方法

本研究选用清镇市国家基本站1961—2015年历年逐日降水量和2001—2015年清镇市9个乡镇基础站点逐日降水数据，计算近55a清镇市国家站及9个乡镇基础站点不同等级暴雨频率，通过暴雨日数通过测站出现暴雨天数与总观测天数之比，求得致灾因子选择暴雨过程频次和强度，致灾环境因子选择地形高程标准差、河网密度指数。

2 清镇市暴雨灾害风险分析

2.1 暴雨量风险特征

清镇市年平均降水量1161.5mm，降水集中在6—8月，南部-西部多，北部少。清镇市暴雨风险概率为0.8～1.4a/次，高风险区域主要在南部，如城区、红枫湖镇，西北部局地为低风险区；大暴雨以上风险概率为4.6～18.3a/次，西部、西南部属高风险区，低风险区在东部-西北部边缘。清镇站暴雨风险概率0.8a/次，大暴雨以上风险概率7.4a/次。

2.2 暴雨日数分布特征

清镇市年暴雨日数为1～3d风险概率为1.5～2.7a/次，高风险区在北部，新站镇靠近鸭池河流域风险值较高，低风险区在西部、西南部；4～6d风险概率1.9～5.6a/次，西部、西南部属高风险区，低风险区在西北部；7d以上风险概率为10.5～47.6a/次，高风险区在西部、西南部局地，低风险区为西北部、东部。清镇国家站年暴雨日数1～3d风险概率为2.2a/次，4～6d风险概率2.3a/次，7d以上风险概率24.4a/次（图1～4）。

2.3 暴雨洪涝灾害风险区划初探

2.3.1 致灾因子危险性分析

选取暴雨频次和强度作为暴雨洪涝致灾因子，将暴雨过程降水量建立不同时长的降水过程序列，按照98%、95%、90%、80%、60%把暴雨强度分为5个等级，清镇市1级暴雨强度频次由北向南递增，西南部为高值区，低值区在西北部；2级暴雨强度频次由东部、西北部向西南部递增，高值区在西部、西南部，东部、西北部局地为低值区；3级暴雨强度频次由北向西南、东南向西南递增，高值区为西部、西南部，低值区在东南部、北部；4级暴雨强度频次自东北部向西南部递增，西部、西南部为高值区，东北部为低值区；5级暴雨强度频次自西北部至东南部递增，中部-东南部是高值区，西北部为低值区。西部、西南部暴雨强度大、次数多，西北部局地暴雨强度小、次数少。利用加权综合评价法、反距离加权内插法和GIS中自然断点法，将致灾因子危险性指数分为5等级，清镇市西部、西南部暴雨洪涝致灾因子危险性较强，西北部最弱。

2.3.2 孕灾环境敏感性分析

在GIS中采用20m×20m网格计算地形高程标准差，高程越低、高程标准差越小，影响值越大越有利于形成灾害，得到地形影响指数。在GIS数据中采用100m×100m网格计算河网密度并规范化处理，清镇市河网密度南部密集、西部相对稀疏。将地形与水系对暴雨洪涝的影响因子各赋权重值为0.5，采用自然断点法划分为5个等级，清镇市南部地形起伏较小，但河网密度大，对暴雨洪涝灾害敏感；西部地形起伏和河网密度均较小，对暴雨洪涝灾害敏感度相应也低。

3 结论

清镇市暴雨量风险概率为0.8～1.4a/次，高风险区域主要在南部，西北部局地为低风险区；大暴雨以上风险概率为4.6～18.3a/次，西部、西南部为高风險区，低风险区在东部-西北部边缘；年暴雨日数为1～3d风险概率1.5～2.7a/次，高风险区在北部，西部、西南部为低风险区；4～6d风险概率1.9～5.6a/次，西部、西南部为高风险区，低风险区在西北部；7d以上风险概率为10.5～47.6a/次，西部、西南部局地为高风险区，低风险区为西北部、东部；西部、西南部次数最多、总暴雨强度大，西北部局地暴雨强度小、次数少。

清镇市西部、西南部暴雨洪涝致灾因子危险性较强，西北部危险性最弱。由于地形影响分布破碎，东西部影响大、南部影响相对较小，但河网密度较大，对暴雨洪涝灾害敏感；西部地形起伏和河网密度都不大，暴雨洪涝灾害敏感度较低。西部、西南部为洪涝风险指数高风险区，西北部-东南部为中等风险区，北部、东部属低风险区。

参考文献

[1]陈贞宏，杨益，刘芳，等.基于GIS的贵州省暴雨灾害风险区划[J].安徽农业科学，2011，39（19）.

作者简介：金昭贵（1983-），男，贵州清镇市人，硕士研究生，工程师，从事综合气象业务工作。