辽宁省山洪灾害防治降雨区划分析

理论研究　辽宁省山洪灾害防治降雨区划分析　２００６年第３期　：一．ｊ　。＿　—　’。＿　ｌ　，ｔｌ　Ｉ　０　：　：　毒　’　，０　。。　一辽　一　＾　一　０　．　｜　－　冀　降雨　划　断　｜１　．　◆｜ｌｌ一　－－ｌｌｌ　：　。　，　谷秀英　（辽宁省水利水电勘测设计研究院　沈阳　１１０００６）　【摘要】　从水文原理上论述了应用ＧＩＳ软件进行辽宁省山洪灾害防治区降雨区划分析的方法，它是山洪灾害防　治区重要等级程度划分的一个重要组成部分，为山洪灾害防治规划后续工作的开展奠定了理论基础。　【关键词】　山洪灾害；降雨区划；临界雨量；等值线；辽宁省　【中图分类号】ＴＶ１２５　【文献标识码】　Ａ　【文章编号】　１００８—１３０５（２００６）０３—００５６—０３　１　引言　近年来我国山丘区因降雨引发的山洪、泥石　流、滑坡等山洪灾害日益突出，每年都造成大量人　员伤亡，严重影响山丘区社会安定和经济发展。这　１ｈ为２５～４０ｍｍ之间，年最大３ｈ为３Ｏ～６５ｍｍ之　间，年最大６ｈ为３５～１００ｍｍ之间，年最大２４ｈ　为５５～１８０ｒａｍ之间。　２．２区域的山洪特性　辽宁省山区洪水产生于暴雨，暴雨丰枯交替变　化引起了洪水丰枯交替的多年变化。另外，由于洪　水还受地形、土壤、植被等下垫面因素的影响，其　多年变化往往比暴雨的多年变化更加剧烈。　就要求我们认真总结经验教训，研究山洪发生的特　点和规律，采取综合防治对策，最大限度地减少灾　害损失。在山洪灾害防治规划工作中，山洪灾害防　治区的划分是本项工作的重要组成部分。　辽宁省山洪灾害防治区划分是在降雨区划、地　形地质区划和经济社会区划的基础上进行的。降雨　区划是根据整个防治区内的暴雨洪水特性，从各个　特征时段内的降雨特征值和区域内致灾暴雨的临界　值进行比较，确定不同山洪灾害程度的区域范围。　山洪的季节特性与大气环流、流域下垫面因素　有密切关系。每年夏季随着西南暖湿气流的向北扩　展和西太平洋副热带高压的加强北进，中国的雨带　自南方逐渐移到辽宁。８月上旬雨带达到东北，正　是辽宁大雨季节。８月中旬以后，雨带开始南退，　辽宁的雨季在９月份基本结束。流域下垫面因素也　与洪水季节关系密切，正常情况下６～７月上中旬　２区域的暴雨洪水特性　２．１区域暴雨特性　辽宁省各河达不到包气带饱和的条件，遇有降雨，　大部雨水被包气带所吸收，产生径流很小。７月下　旬以后，流域包气带缺水量基本达到饱和，一遇降　雨，全部降雨将产生径流，极易产生大洪水。　本次的山洪灾害防治区主要指辽宁省境内的山　丘区，是指除了辽河下游平原区以外的辽宁省大部　分地区。　辽宁东部河流属于饱和产流地区，完全符合上　述规律，南部的鸭绿江、黄海沿岸诸河和浑河、太　子河时间上略为提前，７月下旬至８月上旬是山区　洪水发生的频繁季节；北部的辽河巨流河以上地区　辽宁省多年平均降水量约６９０ｍｍ。降水量总　的趋势是由东南向西北递减。面临黄海的东南部山　区雨量充沛，多年平均年降水量达到１２００ｍｍ，是　我省的暴雨中心，而辽宁西北部风沙干旱，雨量很　少，多年平降水量均仅４００ｍｍ。　辽宁省短历时降雨在地区上的分布也有自西北　向东南递增的趋势，年最大１０ｍｉｎ为１４～１８ｒａｍ　之间，年最大３０ｍｉｎ为２２～３４ｍｍ之间，年最大　・　５６　・　时间上略为拖后，８月上、中旬为山区洪水的频　发季节；辽宁西部河流属于超渗产流地区，主要　以暴雨强度决定产洪条件，７月份辽西多短历时　作者简介：谷秀英（１９６８年一）女，辽宁铁岭人，高级工程师　维普资讯 http://www.cqvip.com

理论研究　辽宁省山洪灾害防治降雨区划分析　２００６年第３期　大强度暴雨，所以西部地区７月份是山洪暴发的频　繁季节。　３　降雨区划　３．１各历时暴雨等值线图　在规划区范围内，对收集到的雨量站资料进行　了山洪灾害多发期逐日、逐月降水资料及历年不同　时段（包括年、２４ｈ、１２ｈ、６ｈ、３ｈ、６０ｍｉｎ、　３０ｍｉｎ、ｌＯｍｉｎ）最大降雨量的特征值及降雨过程　进行了统计分析。对规划区域内各单站的不同时段　暴雨均值（重点是多年降雨均值、２４ｈ暴雨均值　等），分别用地理信息系统ＧＩＳ软件点绘在规划区　域１：２５万地图上，分别勾绘出各时段暴雨均值等　值线图。　３．２临界雨量的推求　一个流域或区域的临界雨量是指在该流域或区　域内，降水量达到或超过某一量级或强度时，该流　域或区域发生溪河洪水、泥石流、滑坡等山洪灾害　时的降雨量或降雨强度。　３．２．１典型区域的划分　在计算临界雨量时，首先选定典型区域，在分　析计算典型区域内单站临界雨量的基础上，分析计　算出典型区域山洪灾害的临界雨量。对无资料的区　域或流域，采用类比法进行综合分析后，确定该区　域或流域的临界雨量。　考虑到辽宁省河系众多、地形复杂，降雨时空　分布不均匀，在山洪灾害规划区内选择了复州河流　域、瑷河流域、大洋河流域、太子河流域辽阳以上　区域、辽河流域铁岭以上区域、大凌河流域朝阳以　上区域、大凌河支流西河区域，共七个典型区域进　行了临界雨量的分析计算。以上区域的流域面积都　在２０００￣８０００ｋｍ　范围内，并尽可能地代表了辽宁　省山洪灾害规划区灾害的地域分布特点和暴雨洪水　特点，并且均匀地分布于规划区内。　将与以上各典型区临近的区域与所选典型区域　临界雨量类比，根据地形、地貌、地质条件和降雨　与下垫面条件确定类比系数，综合得出区域临界雨　量，制作降雨区划分区图层。　３．２．２典型山洪灾害多发区域临界雨量推求　对于以上所选定的七个典型区域，进行临界雨　量的推求。每个区域筛选出山洪灾害过程６～９次，　对于每次山洪灾害过程，在各个雨量站的逐时雨量　资料中，查找并统计对应的山洪灾害过程各时段最　大雨量及过程雨量。　在单站临界雨量计算时，查找各站各次山洪过　程的对应暴雨各时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；在区域临界雨量计　算时，计算各次山洪过程各站的各时段最大面雨量　平均值。依次求出单站临界雨量的平均值、最大　值、最小值，供分析用；求出区域各次面平均值的　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）。　３．２．３降雨区划的思路　根据本区域的致灾暴雨特点和经过初期的工作　总结研究确定，选择分级降雨区划方法。首先根据　年降水量和能够反映致灾暴雨分布特征的时段年最　大降雨量特征值进行一、二级降雨区划。然后再根　据已经获得的临界雨量进行三级区划。　▲辽宁省降雨一级区划分　根据辽宁省多年平均降水量等值线图，综合考　虑，将本省多年平均降水量按大小分为三个级别类　型区：　Ｉ类区——年降水量≥７５０ｍｍ的地区为年降　水量高值区；　Ⅱ类区——５５Ｏｍｍ≤年降水量＜７５０ｍｍ的区　域为年降水量中值区；　Ⅲ类区——年降水量＜５５０ｍｍ的区域为年降　水量低值区。　▲辽宁省降雨二级区划分　根据辽宁省降雨分布特征、不同时段降雨量等　值线图等，经分析，２４ｈ暴雨分布基本能反映辽宁　省暴雨总体分布并与山洪灾害分布密切相关，因　此，以２４ｈ年最大降雨量多年均值为依据划分二级　类型区，具体划分标准如下。　１区——年最大２４ｈ降雨量均值（Ｈ　ｚ　）≥　１００ｍｍ的区域为多降雨区；　２区——７５ｍｍ≤Ｈ　２４ｈ＜１００ｍｍ的区域为中　降雨区；　３区——Ｈ　￣７５ｍｍ的区域为低降雨区。　▲辽宁省降雨三级区划分　首先定义临界雨量系数ｋ：　上式中，为Ｈ　时段年最大降雨量多年均值；　为时段长为　的临界雨量；ｋ　为时段为△　的临界雨　量系数。　根据辽宁省的实际情况，所选定的典型区域雨　量站比较多，最大值和最小值有个别情况相差较　・　５７　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

理论研究　辽宁省山洪灾害防治降雨区划分析　确定辽宁省三级区划标准如下。　２００６年第３期　大，因此各区域都统一选定区域内各站临界雨量系　数ｋ值的均值作为区域临界雨量。　根据临界雨量系数划分三级区：　（１）区ｋ≥１．０的区域，为山洪灾害高易发降　雨区。主要分布在辽宁省辽东半岛山区、东部山区鸭　（１）区——临界雨量系数较大区域，为山洪灾　害高易发降雨区；　（２）区——临界雨量系数居中区域，为山洪灾　绿江水系、中北部太子河、浑河、辽河上游左侧等湿　润山区和辽西大、小凌河、六股河等超渗产流山区。　（２）区：０．９≤ｋ＜１．０的区域，为山洪灾害　害中易发降雨区；　（３）区——临界雨量系数较小区域，为山洪灾　中易发降雨区。主要分布在辽河右侧山区、丘陵　区、辽西北部地区和东部太子河、浑河、辽河上游　左侧支流的下游部分地区。　害低易发降雨区。　根据辽宁省临界雨量系数计算值分布情况，所　选定的七个典型区，有六个区域都大于１．０，只有　（３）区：ｋ　ｄ０．９的区域，为山洪灾害低易发　降雨区。即辽河中下游地区。　３．２．４综合降雨区划成果　大凌河北部支流西河临界雨量系数是０．９５，其余　六个典型区域都大于１．０，说明所选定的典型区域　大部分都位于山洪灾害高易发降雨区内。根据临界　雨量系数分布情况，综合考虑山洪灾害发生情况，　将上述三级分区的结果用地理信息系统ＧＩＳ　软件绘在一张图上，重叠直观地得出辽宁省降雨区　划图，如图１所示。　图１辽宁省山洪灾害降雨区划图　其中：　一（２）区——为山洪灾害中易发降雨区；　（３）区——为山洪灾害低易发降雨区。　级分区：　Ｉ类区——年降水量高值区；　Ⅱ类区——年降水量中值区；　Ⅲ类区——年降水量低值区。　二级分区：　４　结语　山洪灾害防治区的降雨区划分析是在结合整个　区域天气形势、暴雨特性、洪水特性和灾害特性分　１区——多降雨区；　２区——中降雨区；　３区一低降雨区。　三级分区：　析的基础上进行的，从水文成因分析并结合致灾暴　一　雨特性从定性和定量上共同得出分区结论，并用地　理信息系统直观地表现出来。　这种方法是比较科学合理的，可以为工程的规　（１）区——为山洪灾害高易发降雨区；　・　５８・　划设计提供可靠的依据。