遵義市 2010年7月8-13日暴雨洪澇特征及影響評估

姚正蘭,王君軍,羅曉松,付云鴻,錢 潔,謝 剛

(貴州省遵義市氣象局,貴州 遵義 563002)

遵義市 2010年7月8-13日暴雨洪澇特征及影響評估

姚正蘭,王君軍,羅曉松,付云鴻,錢 潔,謝 剛

(貴州省遵義市氣象局,貴州 遵義 563002)

采用空間定位、距平百分率、歷史對比、極大值推算、災害影響分析等多種方法對 2010年7月8-13日遵義市出現的一次大范圍的強降水過程進行綜合評估。結果表明:此次連續性降水過程的強降水區主要位于遵義市的東北部,即正安、道真、務川等地;全市 14個國家氣象觀測臺站中,共有 4站次大暴雨、8站次暴雨,8站次大雨;全市 215個鄉鎮中,有 162站次日雨量達暴雨,其中 45站次大暴雨;用 Pearson-Ⅲ型概率分布對務川氣象站 1h最大降水量、日最大降水量、任意連續 3d最大降水量作歷史重現期分析,周圍鄉鎮雨量的歷史情況參考務川氣象站,認為本次強降水中幾項極大值均超過 100a一遇的大暴雨;強降水造成較大范圍的漬澇或洪澇;部分河流超警戒或危急水位;給出了暴雨造成的災害損失及其影響。

暴雨洪澇;極大值;重現期;災害影響

1 引言

遵義市處于云貴高原向湖南丘陵和四川盆地過渡的斜坡地帶,屬中亞熱帶高原濕潤季風區,降水年內和年際差異較大,又因局地地形和西南季風共同影響,因此長期以來暴雨洪澇一直是影響遵義市的主要自然災害之一[1],近 20a來無論是 1991、1995、2000年的全市區域性暴雨洪澇,還是 2002、2007年等的局地性暴雨洪澇,都給遵義市國民經濟造成了嚴重損失[2-5]。

隨著全球氣候變暖,近年來世界上大多數地區強降水事件增多[6]。我國大部分地區雨日明顯減少但雨強增加,干旱和洪澇頻率增加[7]。遵義市的年降水量表現為減少趨勢,但年降水量的減少主要是春秋季降水量減少造成的,夏季降水還呈弱的增加趨勢[8],說明夏季降水強度可能增大。本文采用多種方法對 2010年7月8-13日遵義市出現的大范圍連續性強降水過程進行綜合評估,分析暴雨特征及其影響。以往的雨情分析多為省級、市級或者是縣級[9-10],很少涉及到鄉鎮一級,本文主要討論鄉鎮雨量特征。

2 資料和方法

2.1 資料

①遵義市 14個氣象臺站建站以來逐日降水量; 2010年7月8-13日逐日降水量、逐小時降水量、過程降水量、暴雨日數、大暴雨日數;務川氣象站歷年任意 3d連續最大降水量、最大日降水量、1h最大降水量序列。②遵義市 215個鄉鎮區域自動氣象站2010年7月8-13日逐日、逐小時降水量資料。③遵義市政府、民政、水利、水文、氣象等部門的災情報告。

2.2 方法

2.2.1 距平百分率分析 對全市 14個氣象臺站本次降水過程的雨量及距平百分率、不同程度暴雨日數進行歷史對比和空間比較,分析自動站降水量的分布特征,找出暴雨災害的集中區域。

2.2.2 雨澇等級劃分 文獻[11]給出了雨澇災害等級標準,但結合本地降水特征,認為連續 2d降水量達到各級別標準的也歸為相應災害等級,比如某地連續 2d日降水量均超過 100mm,但日降水量不到200mm,若按[11]給出的雨澇等級標準也僅僅是一般洪澇,而實際上造成的影響已是非常嚴重了,因此相應的略為調整了雨澇災害等級標準(表 1)。利用氣象站點和鄉鎮自動雨量站降水資料對雨澇災害進行等級劃分,分為嚴重洪澇、較重洪澇、一般洪澇、漬澇和正常 5個級別。

表 1 雨澇災害等級標準

2.2.3 歷史重現期評估 單站暴雨序列的概率分布往往是偏態的,其異常氣候的重現期評估一般采用 Pearson-Ⅲ型概率分布來處理,得到異常氣候重現期 T年一遇的異常值 x[12]。

離均系數φT由偏態系數 Cs通過查 Pearson-Ⅲ曲線離均系數表[13]而得。

而偏態系數φT則通過以下公式[14]計算得出:

3 結果分析

3.1 暴雨過程雨情概述

2010年7月7日,副高主體控制湖南、貴州等地,我市處于副高邊緣西南暖濕氣流中,而在巴爾克什湖地區有一深厚的長波低值系統,其不斷分裂小槽東移,致使副高削弱且在 8日夜間東退至華南一帶,其外圍的偏南氣流為長江中下游地區帶來豐沛的水汽,同時中低層低渦切變南壓,造成我市 8-10日暴雨大面積發生。11日強降水主體云系移出我市境內至貴州南部、西南部一帶。12-13日受單點云系的影響,本市局部地方再次出現暴雨、大暴雨。14日之后副高再次控制我市,至此 8日以來我市的連續性強降水天氣過程結束。因此本次連續性強降水天氣過程 8-13日 6d中只有 11日在我市境內影響較小,其余 5d都有暴雨、大暴雨發生。全市有 179個鄉鎮過程總雨量超過 50mm,其中106個鄉鎮超過 100mm、22個鄉鎮超過 200mm、4個鄉鎮超過 300mm,務川分水達 463.0mm。

3.2 暴雨過程評估

3.2.1 歷史同比分析 利用 2010年7月8-13日各氣象臺站的降水量與建站以來同期降水量作對比分析(表 2),可看出:與歷年同期相比全市在此期間的降水量除余慶為偏少外,其余各地均偏多,且絕大部分地方偏多 3倍以上,而正安、道真則偏多 8倍左右;比較歷史同期最大降水量,全市除余慶、赤水、綏陽、仁懷外,其余各地都居前 4位,其中正安、道真、中心城區(遵義臺)、匯川、遵義縣及區域面雨量居第 1位。

3.2.2 暴雨時空分布 此次強降水天氣過程的主要特點可以概括為范圍廣,強度大,持續時間長,且在部分地域重復出現。暴雨主要發生在正安、道真、務川、桐梓北部、習水東部以及中心城區、遵義縣、湄潭、綏陽的部分鄉鎮。全市 14個國家氣象觀測臺站中,共有 4站次大暴雨、8站次暴雨,正安、道真 9-10日連續 2d出現暴雨、大暴雨。

表 2 2010年7月8-13日各氣象臺站累積雨量與歷史同期對比分析

降水主要集中在 7月8-10日,11-13日降水強度和范圍均減小。全市 215個鄉鎮雨量自動站,在此次降水過程中有 162站次日雨量達暴雨,其中45站次大暴雨。8日有 14個鄉鎮雨量超過 50mm,其中有 2個鄉鎮超過 100mm;9日有 39個鄉鎮雨量超過 50mm,其中有 12個鄉鎮超過 100mm,1個鄉鎮超過 200mm;10日有 98個鄉鎮雨量超過 50mm,其中有 30個鄉鎮超過 100mm;11日雨勢減弱,全市以陣雨為主;12日有 1個鄉鎮雨量超過 50mm;13日有 10個鄉鎮雨量超過 50mm,其中有 1個鄉鎮超過100mm。從鄉鎮暴雨日數看,其中出現 1次的有 89個鄉鎮;2次的有 23個鄉鎮;3次的有 9個鄉鎮,分別是務川的分水、浞水、茅天,道真的忠信、上壩,正安的瑞溪、桴焉、新州和桐梓的黃蓮。更為嚴重的是該 9個鄉鎮中除忠信、新州外其余 7鄉鎮都有大暴雨發生(日降水量≥100mm),特別是分水 8-10日連續 3d的日雨量均超過 100mm,并且主要集中在 7日 21時 -10日 05時,57h總雨量達 423.0mm;而茅天 9日 00時 -10日 00時 24h日降水量達288.6mm,其中 9日 07-08時 1h雨強達 90.2mm。

3.2.3 雨澇災害等級評估 根據表 1規定的雨澇災害等級評定標準,利用全市鄉鎮區域自動站降水資料對雨澇災害進行等級劃分 (圖 1)。計算表明:有 5個鄉鎮為嚴重洪澇災害,分別為務川的分水、浞水、茅天,道真的上壩和正安的瑞溪;48個鄉鎮為較重洪澇災害;31個鄉鎮為一般洪澇災害;51個鄉鎮出現了漬澇。

圖 1 2010年7月8-13日遵義市雨澇災害等級評估圖

3.2.4 暴雨極大值歷史重現期分析 此次暴雨過程中幾項極大值均出現在務川的部分鄉鎮,因此以務川氣象站為例,根據 1961-2009年近 50a逐年最大日降水量、逐年1h最大降水量、逐年任意連續 3d最大降水量序列,采用 Pearson-Ⅲ型概率分布法推算不同重現期的降水強度,計算結果見表 3。

表 3 概率推算的務川不同重現期對應的降水強度

表 4 2010年7月8-13日降水極大值前五位的鄉鎮及實況值排序表(mm)

2010年7月8-13日連續降水過程中,日降水量、1h和 3d連續降水量前 5位的鄉鎮排序如表 4,日降水量采用氣象統一規定 20時 -20時的時間界限。

務川地處遵義市東北部,平均年降水量在全市處于第三位,僅少于鳳岡、赤水,其最大日降水量為189.1mm,且也是全市各氣象臺站歷年最大日降水量,出現在 1976年9月1日;最大 1h降水量為56.8mm,出現在 2003年7月19日 12-13時;最大連續 3d降水量為 217.4mm,出現在 2009年6月20 -22日。表 4中所列的實況值大多超過了務川氣象站的歷史極值,當然氣象臺站的歷史資料并不能代表周邊鄉鎮,但應該具有一定的參考價值。分析地形特征,特別是茅天、分水、浞水 3個鄉鎮,均位于務川北部,具有特殊的喇叭口地形結構,故認為該三鎮常年無論是總降水量還是降水強度都應該大于務川氣象站。但比較表 4與表 3,表 4中茅天、分水的降水量超過了務川站 200a的重現期,甚至超過了 500a的重現期,因此認為茅天的日降水量、1h最大降水量以及分水、茅天連續 3d最大降水量至少超過了 100a一遇。

4 暴雨洪澇造成的主要災害影響

根據遵義市民政局統計報告,截止到 7月13日,此次連續暴雨天氣共造成 118.37萬人受災,因災死亡 9人,失蹤 2人,緊急轉移安置人口 13.39萬人;受淹縣城 3個,農作物受災面積 10.39萬 hm2,因災倒塌房屋 4 083間,損害房屋 7 677間,造成直接經濟損失 8.0 958億元。

4.1 基礎性設施損失嚴重

暴雨造成鐵路中斷 2條次,省道 207、302、303線及縣道 350線等公路因山體坍塌、路基沖毀、沿路塌方等中斷 134條次,81條縣鄉公路交通中斷,道真、務川、正安、綏陽、習水等地的絕大部分村組公路不能通行,造成交通直接經濟損失 1.3億元。

暴雨導致通訊線路中斷 9條次,習水、桐梓、道真、務川、正安、綏陽、仁懷共 86條線路受災、停電。

全市損壞堤防 52處 5.8km、護岸 31處、水閘 4座,沖毀塘壩 4座,損壞灌溉設施 1 787處、水電站 1座,造成水利損失直接經濟損失 7 048萬元。

4.2 江河水位迅速上漲

受強降水影響,市內數條河流水位猛漲。湄江河伍家院子水文站 9日 15:30到達洪峰水位 390.60m,超危急水位 0.60m;松坎河松坎水文站 10日凌晨 2次超過警戒水位,芙蓉江長壩水文站于 9日 18:30到達峰頂水位 391.12m,洪峰在經過短暫消退后于 10日 9:30水位再次到達峰頂 392.47m;桐梓河桐梓水文站于10日10:00到達峰頂水位 925.06m,超危急水位 0.06m;赤水河赤水水文站于 11日 2:30到達峰頂水位 228.95m,超警戒水位 0.45m。

4.3 群眾生命財產受到嚴重威脅

7月8-10日,道真縣城玉溪河河水暴漲漫過水面,致沿河兩岸居民住房進水,群眾被困;綏陽縣寬闊鎮集鎮洪水平均深度 1.5m,最深處達 3m,600多戶居民被洪水所困,黃揚鎮集鎮被淹,最深處水深 1.6m以上;正安、桐梓等縣縣城進水,桐梓獅溪鎮集鎮被淹,水深達 1.2m;務川分水、茅天、浞水等鄉鎮民房被沖毀 220多間,倒塌、受損 1068間,導致人員傷亡。

5 結論與討論

通過對本次全市各鄉鎮區域自動站雨量的分析,認為在貴州山區這種地形復雜多變的區域,國家統一布局的氣象臺站的探測資料并不能完全反映所在縣域區域的氣候特征,不僅降水局地差異突出,而且山區地形海拔高度起伏變化大,氣溫的差異也非常明顯。在此次抗洪搶險過程中,10min自動傳輸一次數據的自動站雨量實況在應急救援指揮調度中發揮了極其重要的作用,雖然通過雷達發現在我市北部、東部一帶有強回波,而且預報將出現暴雨或大暴雨,但具體雨量實況是多少卻是未知數,而自動雨量站正好彌補了這一點,各級政府部門根據暴雨預警和最新雨情、降水強度等信息,迅速組織搶險,及時轉移疏散人員,對危房戶甚至是強制撤離,避免了更大的人員傷亡,減少了災害造成的損失。可以說鄉鎮區域自動氣象站所提供的信息能夠為政府和有關部門防汛抗旱、安排農業生產、防災減災等提供科學的決策依據。

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P458

B

2010-09-10

姚正蘭 (1965-),女,高工,主要從事短期氣候預測和氣候變化研究工作。

遵義市科學技術項目“突發氣象災害預測技術及應急信息共享研究”(遵市科合農字 200904號)

1003-6598(2010)增刊 -0045-04