- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:近年来,随着极端天气频发,气象灾害所造成的损失巨大,气象灾害防御相关的研究话题,特别是暴雨洪涝灾害预防的研究一直居高不下。近十年内,由暴雨所造成的灾害位居气象灾害首位。陇川县种植冬春烟草、甘蔗及蚕桑等农产品较为广泛,是陇川经济的重要支柱,强降水发生时,由于发布暴雨预警时间迫近,加之各乡镇降雨强度不一、灾害防御能力不同,虽然有暴雨预警发布和“1262”精细化服务的保护,但仍频有暴雨洪涝灾害发生,陇川县暴雨灾害的预报预警工作有可提升的空间。通过对陇川暴雨洪涝灾害区划开展研究,可以提前开展农业气象灾害风险预警等工作,进一步降低暴雨洪涝灾害对农业的影响,同时也是发生灾害时确立救灾方案、制定灾后援护计划的重要依据。
关键词:暴雨洪涝;致灾因子;区划;防灾减灾
引言
陇川县隶属于云南省德宏傣族景颇族自治州,地处云南西南端的中缅边境,国土占地面积1873平方公里,属于亚热带季风气候,具有雨量充沛、日照充足、热量丰富,四季不明显,干湿季分明的气候特点。由于地处边疆地区,陇川县西部可参考的气象数据较少,对西部天气系统的观测能力较弱。近年来随着全球气候变化加剧,极端天气不断增多,气象灾害对陇川境内所造成的财产损失较大。关于暴雨洪涝灾害预防在国内外均有研究。国外对暴雨洪涝的研究较为广泛,特别是对暴雨洪涝所造成的经济损失及防御措施经济效益开展了详细的研究[1]。国内近年来许多学者也已经针对不同区域下垫面开展暴雨洪涝灾害风险评估研究及对各个行业的影响[2],也有不少学者积极开展了各个地方暴雨洪涝灾害区划的研究[3]。目前陇川县早期开展过暴雨洪涝灾害区划的初步划分,但由于制作时期较早,各区域能参考的雨量数据较少,因此对此区划进行及时的更新对防灾减灾有着重要意义。
1.研究数据来源
本文选用陇川县国家基本气象站、乡镇区域自动站2015年-2024年的降雨数据展开相关研究,其中,由于陇川县部分区域站为近几年刚建成,前期数据有所缺失,缺失的数据运用已有的数据平均作为代表。暴雨洪涝灾害的数据收集来源于陇川县应急管理局。陇川县高程数据来源于中国科学院地理空间数据云Landsat8 OLI数据集,空间分辨率为30m×30m。河网及湖泊数据来源于2025年OSM全国矢量数据。土地利用类型数据来源于武汉大学CLCD土地利用数据。
2.结果分析
2.1致灾因子危险性的区划
致灾因子是发生暴雨洪涝灾害的最主要原因,而短时强降水则是引起暴雨洪涝的直接因子。陇川县暴雨洪涝致灾因子使用百分位数法确定。统计陇川县10年内的连续降雨过程并利用百分位数法对其进行分级。对陇川县国家基本气象站、乡镇区域自动站2015年-2024年暴雨数据进行百分位序列法统计,可得不同时间长度下暴雨强度分级。
由于暴雨强度越强,形成洪涝灾害的可能性越高,因此对不同强度的暴雨分别赋予1/15、2/15、3/15、4/15、5/15的权重。利用加权综合评价法,计算各雨量监测点不同等级降水强度发生频次与相应等级权重的乘积之和,即可得到致灾因子危险性指数。根据所得出的数据,在ArcGIS中使用自然断点法将陇川县暴雨洪涝灾害致灾因子分为高、较高、一般、较低和低风险区,绘制得到陇川县暴雨过程分布图如图1。
图1陇川县暴雨过程分布图
2.2 孕灾环境敏感性区划
在进行陇川县暴雨洪涝孕灾环境敏感性评估时,主要考虑地形、水系的综合影响。地形的影响主要考虑高程及高程标准差的综合影响。本文使用陇川县1:50000的DEM高程数据,在ArcGIS中提取陇川县地形高程;高程标准差由某栅格点与周围栅格的高程标准差确定。高程越低,高程标准差越小,表示越容易形成洪涝灾害,因此影响值也较大。根据表2对陇川县境内高程及高程标准差进行分级,之后按照分级制作陇川县暴雨洪涝灾害地形影响因子分布图如图2。
图2陇川县暴雨洪涝灾害地形影响因子分布图
陇川县的水系是影响暴雨洪涝灾害发生的一个重要的因子。当短时强降雨发生时,河流、湖泊的水溢出会导致严重的暴雨洪涝灾害,因此,在距离河湖较近的地方,发生暴雨洪涝灾害的可能性就会越大。使用2025年OSM全国矢量数据提取陇川县河流及水系图,将其分级后,分别给一级、二级河流及湖泊绘制8km、6km的缓冲区。
2.3 承载体易损性
发生暴雨洪涝灾害时,相同的暴雨在不同地区造成的损害程度存在着巨大差别,造成损失的大小取决于很多的因素,根据陇川县实际,结合历史灾情数据,考虑不同下垫面的承灾体易损系数分别为耕地、建设用地、水域、荒地、草地、灌木地、林地分别为高、高、较高、一般、较低、低、低风险区。统计过去10年历史灾情数据。分别统计各乡镇发生洪涝灾害的次数及地均损失金额,之后按照1w、5w、20w、50w分别划为不同等级,分别赋予1/15、2/15、3/15、4/15、5/15的权重,之后将发生的次数与权重相乘,即可得各乡镇的灾情指数。
将土地利用类型与灾情指数进行规范化处理后,采用加权综合评价法分别对土地利用类型、灾情数据进行综合分析,由于灾情统计难度较大,部分区域的灾情未完全统计,因此适当降低其权重,综合考虑采用土地利用类型、灾情数据的权重系数分别为0.7、0.3计算得到孕灾环境敏感性指数,然后用ArcGIS中的自然断点分级法绘制陇川县洪涝灾害承灾体易损性分布图如图3。
图3陇川县暴雨洪涝灾害承灾体易损性分布图
3.4 综合分析
从上文所得的结果图中可以看出,陇川县暴雨多发生在偏北部乡镇:户撒乡、王子树乡、护国乡及清平乡部分区域,发生暴雨洪涝的可能性较高。
陇川县地貌特征为“三山两坝一河谷”,中部、西南部的大部分区域位于河谷内,发生洪涝灾害的可能性较高,但由于经济较为发达,防灾减灾能力较强,因此高风险区较少,多为较高及一般风险区;而西北部户撒乡的大部分区域,由于降水较多,防灾减灾能力较弱,且地形也位于坝区区域内,因此大部分地区为较高至高风险区。东部王子树乡区域则是由于降雨较多且地形、水文影响较大,因此大部分区域为较高至高风险区。
结语
综合上文分析,在陇川县暴雨洪涝灾害风险区划的分析中,户撒乡、王子树乡高风险区较多,在发生短时强降水时要特别注意其可能带来的灾害影响;清平乡、城子镇及章凤镇有较多区域为较高风险区,其他区域也多为一般风险区,强降雨过程中也要时刻关注其出灾可能性;护国乡、勐约乡及陇把镇只有部分区域属于一般风险区,发生暴雨洪涝灾害的可能性较小。从暴雨洪涝灾害风险区划图进行总体分析,可以看出陇川县高风险区主要位于南畹河河谷区域、户撒乡、王子树乡三个区域内,在开展暴雨洪涝灾害防御时应提前予以考虑。
参考文献
[1]Wassima M ,Soufiane H ,Shawki S , et al.Enhancing flood risk assessment in northern Morocco with tuned machine learning and advanced geospatial techniques[J].Journal of Geographical Sciences,2024,34(12):2477-2508.
[2]李芳芳,基于ArcGIS的靖安县中源避暑小镇暴雨灾害风险区划研究.江西省,靖安县气象局,2024-06-21.
[3]张菡,郭翔,王锐婷,等.四川省暴雨洪涝灾害风险区划研究[J].中国农学通报,2013,29(26):165-171.
作者简介:王绍平(1999.06),男,汉族,云南省大理州祥云县,本科,助理工程师,研究方向:气象局综合业务。
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