小流域防洪避洪规划的临界雨量的确定浅析

小流域防洪避洪规划的临界雨量的确定浅析
倪忠明马志登金向华
[摘要] 小流域分布区域雨量丰沛，暴雨集中，河流源短流急、水位暴涨暴落，极易形成洪涝灾害，小流域防洪避洪规划是防洪减灾工作中的重要方面，临界雨量的计算是规划和防御洪灾的重要指标，而临界雨量的确定应与其洪水中产流汇流时间相对应，即为临界雨量为某一区段的降雨量。

[关键词]临界雨量、产流时间、汇流时间、降雨开始时间小流域分布区域雨量丰沛，暴雨集中，河流源短流急、水位暴涨暴落，经常形成洪涝灾害，造成人员伤亡和房屋建筑、交通道路、水利工程、农田土地等的损毁。

据统计，每年山区暴雨洪涝灾害造成的死亡人数占全部洪涝灾害死亡人数的2/3左右。

小流域洪灾频发，严重制约着山区社会经济的发展，影响社会主义新农村建设的进程，已成为我省当前防洪减灾工作中的突出问题，引起了省委省政府的高度重视，从统筹城乡发展，构建和谐社会，推进“平安浙江”建设的高度，我省于2006年在全省进行小流域防洪避险规划。

通过对小流域防洪避险规划的学习和工作实践，笔者拟就临界雨量的确定谈几点认识。

一、临界雨量的定义
在一个流域或区域内，降雨量达到或超过某一量级时，该流域或区域将会发生洪水灾害，把这时的降雨量称为该流域或区域的临界雨量。

根据《浙江省小流域防洪避洪规划技术导则》和
《山洪灾害临界雨量分析计算细则》，在现状防洪能力分析的基础上，根据各村庄现状防洪能力，确定其相应的临界雨量初值，为山洪防御预案的编制提供依据。

可见临界雨量是判别小流域是否会发生洪水灾害和是否启动山洪防御预案的重要指标。

对于临界雨量的确定显得极为重要。

二、临界雨量的计算方法
根据《浙江省小流域防洪避洪规划技术导则》和《山洪灾害临界雨量分析计算细则》，对于临界雨量计算方法分为两大类：一为实测资料分析计算法，一为无资料分析计算法。

1、实测资料分析计算法
实测资料分析计算法主要在资料收集，分析其可靠性、代表性和一致性。

资料收集首先应进行区域内小流域山洪灾害的发生情况进行调查和统计，按山洪成灾不同原因分类统计，如我们浙江可分为梅雨期和台风期形成的山洪灾害；调查其灾害痕迹，为以后确定洪水位复核备用；调查成灾暴雨历时和成灾历时等资料。

在区域内历次洪灾调查的基础上，收集区域及周边邻近地区各雨量站相应时间的雨量资料。

雨量资料以水文部门为主，气象站和实地调查的雨量资料为补充。

雨量资料为整场降雨过程，即从降雨开始到降雨结束，根据《山洪灾害临界雨量分析计算细则》有关规定，降雨过程的开始时间，是以连续3日每日雨量≤1mm后出现日雨量＞1mm的时间；降雨过程的结束时间是山洪灾害发生的时间
（这里确定的是降雨过程统计时间，如灾害发生后降雨仍在持续，灾害会加重）。

过程时间确定后，在每次过程中依次查找并统计10分钟、30分钟、1小时、3小时、6小时、12小时、24小时最大雨量，过程总雨量及其每项对应的起止时间。

经过区域内历次洪灾调查和统计，相应时段的雨量资料收集和整理，统计其最大雨量，分析其发生山洪灾害中的最小值，该值为临界雨量初值。

2、无资料分析计算法
对于无资料或资料比较缺乏的区域，临界雨量的分析计算法主要采用内插法、比拟法、山洪灾害实例调查法、灾害与降雨频率分析法等
（1）内插法
此方法适用于降雨量的分布从气候角度来看是空间连续的，临界雨量虽与地质条件及气象条件有关，区域内地质条件及气象条件相差不大，通过勾绘等值线图的方法（每一个时段一张图），求出空白处山洪沟的临界雨量。

（2）、比拟法
此方法适用于区域的其它条件如地质条件（地质构造、地形、地貌、植被情况等）、气象条件（地理位置、气候特征、年均雨量等）、水文条件（流域面积、年均流量、河道长度、河道比降等）与典型区域较为相似时，可视为二者的临界雨量基本相同。

（3）、山洪灾害实例调查法
该法是在无资料地区最常用的一种方法。

它是通过大量的灾害实例调查和雨量调查资料，进行分析筛选，确定灾害区域临界雨量。

采用此方法必须作全面的灾害实例调查和对应雨量调查，对所调查到的灾害及其对应的降雨资料进行统计分析时，根据调查资料情况，可以统计各场灾害不同时段和过程降雨量，将历次灾害中各时段和过程的最小雨量作为临界雨量初值。

（4）、灾害与降雨频率分析法
通过对灾害场次的调查，分析山洪灾害发生的频率，分析计算与灾害相同频率的降雨量，全国各省都有不同时段（10分钟、1小时、6小时、24小时）的年最大雨量等值线图，变差系数等值线图（Cs/Cv 一般各省都已固定），而且系列已进行了延长，山洪灾害区域的各频率设计雨量可以计算出来，取与山洪灾害发生频率相同的降雨量设计值即为临界雨量初值。

通过与周边邻近地区的临界雨量进行综合对比分析，最后合理确定临界雨量值。

三、临界雨量的确定
临界雨量的计算主要采用实测资料分析计算法和灾害与降雨频率分析法，其中灾害与降雨频率分析法对无资料区使用较为频繁，笔者就对灾害与降雨频率分析法的使用谈一下自己的感受：
（1）、灾害与降雨频率分析法是一种通过对灾害的调查和统计，分析山洪灾害发生的频率，分析计算与灾害相同频率的降雨量，通过降雨频率计算推算出洪水频率，计算出洪水位，拟定灾害范围。

（2）灾害与降雨频率分析法中临界雨量的时间区段的确定是一关键
问题。

笔者认为小流域地区相当多的村庄面对着溪，背临山而建，小溪本身行洪能力低，而住房的地势也低，极易发生山洪灾害。

灾害的发生的直接原因是原有的防护工程不能满足泄洪而造成洪水泛滥，这些地区发生灾害的产流汇流时间短，相当部分集中在30分钟至3小时之间，有的甚至低于30分钟，所以临界雨量的时间段的选择不能简单的30分钟、1小时、3小时等，应与降雨引起洪水的产流和汇流时间相对应。

（3）灾害与降雨频率分析法计算过程可作以下修改：首先对灾害的调查和统计，计算山洪灾害发生频率；接着分析计算与灾害相同频率的降雨；再根据洪水计算规范计算相应频率的洪峰流量和产流汇流时间；最后根据产流汇流时间，利用降雨资料统计相应时间段的降雨量，从中选出最小值，此值即为该时间段的临界雨量初值。

四、结论及建议
临界雨量是判别小流域是否会发生洪水灾害和是否启动山洪防御预案的重要指标，临界雨量的确定显得极为重要，但临界雨量应为对应产流和汇流时间区段内的临界雨量。

临界雨量应在灾害和降雨的调查统计基础上，分析其不同频率的洪水，计算出相应降雨过程线，比较分析其相应的历时的降雨量，确定其相应历时的临界雨量。

[参考文献]：
1、《浙江省小流域防洪避洪规划技术导则》
2、《山洪灾害临界雨量分析计算细则》。