商洛市山洪灾害临界雨量分析

王智林，李 萍

（陕西省商洛水文水资源勘测局，陕西 商洛 726000）

0 前言

商洛市位于秦岭东南部，总面积19292 km2。境内以蟒岭为界，北属黄河流域，面积2638 km2，南属长江流域，面积16654 km2。年平均降雨量700 mm～850 mm。降雨量垂直差异显著，由河谷向山地随着高度的增加而增加，川道少于山地，低山少于高山。夏季降水量320 mm～420 mm，占年降水量的42%～50%，秋季降水量200 mm～280 mm，占年降水量的26%～27%。七至九月总降水量在330 mm～450 mm，占年降水量的50%左右。河网密度平均达1.3 km/km2以上。河流结构和河谷形态特点：河流结构的不对称性极为明显；属山地河源段或上游段，纵剖面上比降大，水流急；宽谷与峡谷交替；河流多弯曲。各条河流发生的洪水特点：涨落急剧、复式峰居多。

受地理地形影响，商洛市是一个暴雨洪水灾害高发区，其中水灾在各种自然灾害中造成的损失的比例高达40%。暴雨洪水多属典型的局地性灾害，几乎每年都有暴雨洪水灾害发生。对商洛市灾害临界雨量进行分析，对灾害防治具有重要意义。

1 资料收集

根据商洛水文局设立的雨量站，对境内有历史记录的山洪灾害场次资料及降雨资料进行了收集，经过对收集到的雨量站逐时雨量资料整理分析，共筛选出山洪灾害过程33场次，雨量站点42个，因收集到的资料有限，没有包括历史上所有山洪灾害过程。

2 雨量统计

时段雨量的统计方法：对于每次山洪灾害过程，在雨量站的逐时雨量资料中，查找并统计对应的各时段最大雨量及过程雨量（因未收集到10 min及30 min雨量，故以小时为单位统计），单站临界雨量只统计在过程期已发生山洪灾害的单站雨量，区域临界雨量则无论是否发生山洪的站点雨量都参与统计。

3 临界雨量

根据《山洪灾害临界雨量分析计算细则》进行分析[1]。

3.1 典型区确定

商洛市分五大流域，分别是洛河、丹江、金钱河、乾佑河、旬河。丹江流域较大支流有板桥河、南秦河、银花河、武关河等；旬河支流有达仁河。从多年平均降水量等值线图可以看出，商洛市降水量高值区在旬河和丹江下游以及沿秦岭山脊一带。根据地质条件和气象条件，典型区域按流域划分，见表1。

根据地质条件确定典型区8个：

（1）丹江麻街以上流域，流域面积 377 km2；（2）板桥河流域，流域面积 588 km2；（3）银花河流域，流域面积 1045 km2；（4）武关河流域，流域面积900 km2；（5）乾佑河柞水以上流域，流域面积457 km2；（6）乾佑河柞水以下、镇安段流域，流域面积920 km2；（7）旬河流域，流域面积 2370 km2；（8）金钱河流域，流域面积3936 km2。

3.2 临界雨量分析

在单站临界雨量计算时，查找各站山洪过程的各时间段最大值中的最小值，得出的结果，即为各站的临界雨量初值（见表2）；在区域临界雨量计算时，计算山洪过程各站的各时段最大面平均值（见表2）。依次求出单站临界雨量的平均值、最大值、最小值，供分析用；求出区域面平均值的最小值（得出的结果，即为区域临界雨量初值）、平均值（供分析用）。

表1 商洛市典型区

按照前面所述方法，在临界雨量初值的基础上，确定单站及区域临界雨量的变幅，这个变幅的取值区间为临界雨量。特别说明，洛河由于只收集了2场灾害性洪水雨量，且观测站不全，观测资料比较粗，无法反映流域临界雨量，故单站数值无法确定，区域临界雨量参考取值。

表2 典型区面均临界雨量 单位：mm

过程发生日期过程雨量乾佑河柞水以上1983.7.20 10.2 17.0 22.3 38.4 55.3 59.4 63.6 113.3 1983.7.31 12.4 16.9 25.7 29.6 36.1 48.9 54.0 113.7 1983.10.4 6.8 10.3 14.6 23.3 35.8 46.9 59.0 119.2 1987.8.3 30.5 50.7 49.0 62.1 80.0 104.0 117.9 229.3 2002.6.9 22.1 42.7 48.3 62.3 105.1 114.2 115.2 124.0平均值 16.4 27.5 32.0 43.1 62.5 74.7 81.9 139.9最小值 6.8 10.3 14.6 23.3 35.8 46.9 54.0 113.3乾佑河柞水以下青泥湾以上1983.7.20 16.4 29.3 37.8 61.4 90.5 100.4 101.7 139.1 1983.7.31 25.5 25.0 32.2 30.9 48.6 64.7 74.1 128.1 1983.10.4 17.8 20.5 36.6 41.4 59.7 76.1 91.7 157.4 1987.8.3 31.1 35.5 37.3 48.6 60.3 70.7 83.0 185.8 2002.6.9 32.6 42.7 44.7 47.3 52.5 60.8 64.7 70.2平均值 24.7 30.6 37.7 45.9 62.3 74.5 83.0 136.1最小值 16.4 20.5 32.2 30.9 48.6 60.8 64.7 70.2旬河流域1983.7.21 15.5 26.5 38.3 56.2 90.2 97.3 100.1 146.2 1983.7.31 12.9 16.5 19.0 25.6 43.3 59.6 71.2 111.2 1983.10.5 15.0 25.9 33.8 44.8 57.6 71.9 89.3 145.4 1987.8.4 19.7 26.1 32.7 48.7 68.0 89.1 110.6 154.4 2002.6.9 31.4 54.8 62.9 64.1 90.0 109.9 110.7 115.0平均值 18.9 30.0 37.3 47.9 69.8 85.6 96.4 134.4最小值 12.9 16.5 19.0 25.6 43.3 59.6 71.2 111.2金钱河流域1987.6.5 29.2 40.3 50.6 66.7 91.8 104.1 104.1 1983.10.4 12.9 17.3 22.3 37.4 51.9 68.3 82.5 98.1 1983.7.31 19.9 29.3 33.7 39.5 48.6 57.8 63.1 120.6 1983.7.20 13.0 20.8 27.1 42.1 62.2 67.8 71.4 97.4平均值 18.7 26.9 33.4 46.4 63.6 74.5 105.0最小值 12.9 17.3 22.3 37.4 48.6 57.8 97.4 1236小时 小时 小时 小时12小时18小时24小时

3.3 临界雨量特点分析

（1）单站临界雨量值小于区域临界雨量值；

（2）受地形影响，河源段临界雨量值小；

（3）受地质结构影响，地质结构为花岗岩区域的产流较快，临界雨量值小；地质结构为松散岩类区域的产流相对较慢，临界雨量值大。

4 临界雨量与土壤地质岩性的关系

商洛市范围内地质构造主要分布有变质岩、片麻岩、碎屑岩、石灰岩、砂岩、花岗岩以及太古界岩类、松散岩类、变质酸性土、砂岩夹煤等岩石土质分布，影响降雨的入渗，由于入渗率不一样，产流量、产流时机则不一样。对于入渗较大，土壤吸水性强，发生泥石流、滑坡的几率较大。

从选取的雨量典型区可以看出，基本符合不同岩性地质构造的降雨入渗规律。故本次临界雨量分析成果可信。

5 结论和建议

5.1 结论

通过选取典型区进行临界雨量分析，符合商洛境内各区域发生灾害性洪水的一般规律，推荐使用本次分析的临界雨量这一指标。

5.2 建议

1）在开展采用临界雨量进行预警发布工作中，进行小范围的预警，采用单站临界雨量法进行预警；当降雨发生区域较大，参考单站临界雨量法的基础上，结合区域临界雨量数值进行预警。同时还要参考临近其他区域的临界雨量数值。

2）丹江下游缺少资料，采用临界雨量进行预警时，丹江北岸借用武关河临界雨量资料；丹江南岸借用银花河临界雨量资料。

洛河流域由于资料缺乏，单站临界雨量无分析成果。在预警中，若采用单站临界雨量法进行预警，上游段则可借用板桥河单站临界雨量；下游则可借用武关河的临界雨量。

3）采用临界雨量进行预警之前，建议加强对雨量站信息的管理，对自动雨量站传回来的数值要认真进行甄别，剔除冒大值数据，保证雨量数据可信。

4）对雨量站设立稀疏或雨量信息中断无数据的区域采用临界雨量进行预警，需要人工或经验判别该区域内降雨是否达到临界雨量指标，然后再确定是否启动预警机制。

5）采取跟踪雨量进行滚动预警，预警时段从降雨开始关注，对1小时、2小时、3小时、6小时、12小时雨量以及过程雨量要分别进行统计，当某一时段达到临界雨量指标，即刻启动预警程序，发布预警，并可以连续发布预警。