山洪灾害临界雨量分析办法

1、46/49全国山洪灾难防治规划山洪灾难临界雨量分析计算细则（试行）全国山洪灾难防治规划领导小组办公室二三年十二月目 录 TOC o 1-1 h z HYPERLINK l _Toc58750938 1、典型区确定 PAGEREF _Toc58750938 h 2 HYPERLINK l _Toc58750939 2、资料收集 PAGEREF _Toc58750939 h 3 HYPERLINK l _Toc58750940 3、临界雨量分析计算 PAGEREF _Toc58750940 h 9 HYPERLINK l _Toc58750941 4、无资料山洪灾难区域临界雨强分析方法 PAGER

2、EF _Toc58750941 h 13 HYPERLINK l _Toc58750942 5、临界雨量分析计算实例 PAGEREF _Toc58750942 h 17 HYPERLINK l _Toc58750943 6、小结 PAGEREF _Toc58750943 h 37山洪灾难临界雨量分析计算细则全国山洪灾难防治规划技术大纲对规划中涉及的有关定义和技术问题进行了界定与阐述，但由于各省、直辖市、自治区往常在山洪灾难防治方面所做工作不多，还有一些技术问题需在技术大纲的基础上进行细化，以指导各省、直辖市、自治区的规划工作。山洪灾难临界雨量（强）分析计算确实是其中的一个重要技术问题，也是规划

3、的重要技术指标之一（如降雨区划中也要考虑临界雨量那个指标），更是山洪灾难预报预警的重要基础，本细则是全国山洪灾难防治规划技术大纲在临界雨量分析计算方面的延伸、拓展和细化。在一个流域或区域内，降雨量达到或超过某一量级和强度时，该流域或区域发生山溪洪水、泥石流、滑坡等山洪灾难。把这时的降雨量和降雨强度，称为该流域或区域的临界雨量（强）。临界雨量（强）是一项指标，关于山洪灾难防治有着重要意义。山溪洪水、滑坡、泥石流三种灾难的临界雨量不尽相同，三种灾难相对独立的区域或流域应分类进行分析计算，以某一种灾难为主，三种灾难难以分开，也可合并进行分析计算，即假定区域或流域内三种灾难的临界雨量相同。通过灾难与降

4、雨量直接建立关系，各种灾难的临界雨量分析计算的方法是一致的。因此，本细则介绍的方法关于三种灾难的临界雨量分析计算来讲是通用的。关于资料条件好的区域或流域，山洪灾难临界雨量计算方法简便、直观、易行且成果合理可靠，但关于雨量站点稀少，或缺乏雨量资料的区域或流域临界雨量分析计算难度大。本细则依照水文部门现有雨量站网的雨量资料（这些站有些可能不设在山洪沟或泥石流沟流域内），并利用气象站网雨量资料进行补充，分析计算典型区域的临界雨量，在先分析算单站临界雨量的基础上，然后分析计算山洪灾难区域的临界雨量，也可直接分析计算典型区域的临界雨量（假设该区域内临界雨量相等），通过湖南省典型实例的临界雨量分析计算，证

5、明是现实可行的。同时本细则也给出了资料缺乏和无资料区域或流域临界雨量的插补分析方法。细则编制单位（长江水利委员会水文局）在编制过程中做了大量的分析研究工作，本细则对各省、直辖市、自治区山洪灾难防治规划工作中临界雨量的分析计算具有指导意义。1、典型区确定典型区域的确定应考虑以下要紧条件。（1）区域内应有一定数量的雨量站点（平均单站操纵面积在200300km2以下，资料条件差的地区可适当放宽），且分布比较均匀；具有较完整、详细的山洪灾难历史发生记录或调查资料；各站点具有时刻序列较完整的雨量资料、一定的地质资料、水文资料和气候资料。（2）区域内人口密度较大，具有典型山洪灾难地理特征，山洪灾难频繁，受

6、灾情况严峻。（3）典型区域能够是一个流域，也能够是一个区域，在划分典型区域边界线时，区域内可包含若干条完整的流域面积不超过200km2的小流域，应尽量幸免将小流域分割开，区域内的地质条件和气象条件相差不大。2、资料收集2.1典型区域确定后，开始收集、整理典型区域的自然地理概况、水文气候特征、流域及河道特征资料。2.1.1自然地理概况资料要紧包括：流域的地理位置、地形地貌特征、支流（沟）水系分布情况等。2.1.2典型山洪灾难区域特征资料要紧包括：流域面积、河道长度、河道比降等，填写表2.1。表2.1 典型山溪洪水区域及河道特征值表水系流域名称流域面积(km2)河道长度(km)河道比降()备注2.

7、1.3多年平均降雨概况（多年平均1-12月雨量分布），填写表2.2。表2.2 地区多年月均降水量统计表（单位：mm）1月2月3月4月5月6月7月8月9月101112全年2.1.4典型山洪灾难区域各种比例尺最新地形图，依照规划区1：5万或1：1万地形图量算区域操纵断面以上流域及河道特征值。2.2搜集典型区域内现有气象台(站)、雨量站、水文站（包括水文实验站和水位站）的分布情况，并按表2.3统计各站的观测内容、观测系列；按1：100万比例尺绘制本省站网水系分布图，并将站点标注在图上，以全面了解区域内的气象、雨量及水文（水位）站点分布情况。收集典型山洪灾难区域内气象、雨量、水文测站历年气象、雨量及水

8、文资料观测方法、资料整编、有关系数（如浮标系数）取用情况等；并收集水文、水位站基面及各种基面之间的转换关系等。表2.3 典型区域内水文站和雨量站观测情况统计表站名所在地操纵面积(km2)观测内容及观测年限基面备注雨量水位流量泥沙2.3搜集典型区域已有的最新暴雨等值线图、暴雨统计参数等值线图。包括最大10分钟、30分钟、1小时、3小时、6小时、12小时、24小时暴雨等值线图和对应的统计参数（均值、偏态系数Cv、离差系数Cs）等值线图。2.4搜集典型区域山洪灾难多发期雨量站历年降雨资料。内容包括山洪灾难多发期逐日降水资料、历年分时段最大降雨量的特征值（包括10分钟、30分钟、1小时、3小时、6小时

9、、12小时、24小时最大降雨系列）及降雨过程，暴雨中心位置及笼罩面积等。搜集各时段最大暴雨系列时统一填写表2.4。表2.4典型山洪灾难多发区域 站暴雨特征值表年份10分钟30分钟1小时3小时6小时12小时24小时备注雨量时刻雨量时刻雨量时刻雨量时刻雨量时刻雨量时刻雨量时刻2003最大平均 注：1.表中时刻指最大时段雨量所发生的起始时刻，雨量为相应时段内年最大雨量。2.表中资料系列从建站观测时开始至2003年。3.全国山洪灾难防治规划技术大纲中未列12小时那个时段，据本细则分析,有条件且为阻碍山洪灾难重要时段应考虑增列。2.5历史山洪灾难水文气象调查资料，包括降水资料、有关研究分析报告、山洪灾难

10、区域内及邻近区域降雨持续时刻、降雨强度、山洪灾难发生过程总雨量和强降水发生前的异常天气特征等，历史洪水水位和实测成灾洪峰水位、洪峰流量、发生时刻、历史暴雨和历史成果的可靠程度评价、山洪灾难发生过程、暴雨开始至灾难发生的时刻间隔、各地点志中有关山洪灾难的描述等。2.5.1搜集历次山洪灾难对应的区域内降水过程的逐时段降水资料，统计过程总雨量。逐时段降雨（10分钟、30分钟、1小时、3小时、6小时、12小时、24小时）最大降雨量，并填写表2.5。表2.5 典型区域山洪暴发时对应 站暴雨特征值表山洪灾难发生时刻10分钟30分钟1小时3小时6小时12小时24小时过程雨量过程历时备注雨量时刻雨量时刻雨量时

11、刻雨量时刻雨量时刻雨量时刻雨量时刻2003最小最大平均 注：1.表中时刻指山洪暴发对应的降雨过程中最大时段雨量所发生的起始时刻，雨量为山洪暴发对应的降雨过程中最大时段雨量。 2.表中资料系列从建站观测时开始至2003年。3.备注希望注明灾难情况，有详细资料，可另页附上。2.6搜集典型区域山溪洪水灾难分析有关的水文资料，要紧有水位、流量、河道比降、纵横断面、已有的历史暴雨洪水调查资料及有关山洪记载的历史文献资料等。其中，水位资料为山洪灾难发生期洪水位要素摘录表；流量资料为山洪灾难发生期洪水要素摘录表。搜集实测洪水比降、依照实测资料率定的河道糙率等。2.7若区域内尚有未调查的暴雨、洪水及灾情时，应

12、对其进行详细调查；或虽曾进行过调查但近期又出现过山洪灾难时，应进行补充调查。调查内容应尽可能细致，包括致灾暴雨发生开始时刻、暴雨持续时刻、暴雨量级、暴雨开始至灾难发生的时刻间隔、最大暴雨强度、最高洪水位和最大流量、山洪河道差不多概况等。同时应作好调查记录，包括被调查人年龄、住址、是否亲历该次灾难、文化程度、对灾难的描述情况、灾难痕迹调查测量情况等，并对调查结果的可靠程度做出相应评价。对引发山洪灾难的暴雨、洪水进行调查时，应统一按表2.6填写有关内容。当搜集已有的山洪灾难暴雨、洪水调查资料时，也应统一填写表2.6。2.8收集其他相关资料，包括水土流失、泥沙、地质、遥感、遥测及雷达测雨资料等。收集

13、的所有资料，除雨量、灾难时刻等资料直接用于临界雨量分析计算外，其它资料，则用来进行灾难区综合条件的类比、对灾难发生的时刻及程度的综合推断，并对临界雨量成果进行合理性分析及比拟采纳等。表2.6 山洪灾难暴雨、洪水调查记录表序号山洪灾难发生位置山洪灾难类型山洪灾难发生时刻调查时刻降雨开始时刻最大雨强出现时刻降雨历时总雨量最大雨强山洪灾难发生时刻最大雨强至灾难发生的时距降雨发生至灾难发生时距调查最高水位调查最大洪水流量可靠性评定mm/hmm/3hmm/6hmm/12hmm/24h注：1.山洪灾难的暴雨、洪水调查时，应填写详细的调查记录。记录中应详细记录被调查人的姓名、年龄、性不、住址、文化程度、对调

14、查内容及灾情的描述等，同一调查点至少访问3人以上；调查人至少2人。2.表中各项内容应尽量调查，确实无法调查的项目可空缺，但需讲明缘故。泥石流山洪灾难，还应尽量调查10分钟雨强和30分钟雨强。3.当搜集的过去调查资料不能满足规划需要时，还应进行补充调查。3、临界雨量分析计算临界雨量按灾难种类划分为山溪洪水灾难临界雨量、泥石流灾难临界雨量、滑坡灾难临界雨量，因典型区域内泥石流、滑坡灾难较少且缺乏相关资料，临界雨量可合并进行分析计算（假定三者临界雨量相同）。如泥石流灾难和滑坡灾难资料较好，临界雨量应分不进行分析计算，方法相同；按范围又能够划分为单站灾难临界雨量和区域灾难临界雨量。下面介绍单站临界雨量

15、及区域（能够是一条山洪沟或泥石流沟，也能够是多条）临界雨量的分析计算方法。3.1单站临界雨量分析计算并利用其分析区域临界雨量3.1.1资料统计首先依照区域内历次山洪灾难发生的时刻表，收集区域及周边邻近地区各雨量站对应的雨量资料（区域内有的地点可能未发生山洪，但雨量资料也应一并收集），以水文部门的雨量资料为主，气象站网和实地调查雨量资料作为补充。确定对应的降雨过程开始和结束时刻，降雨过程的开始时刻，是以连续3日每日雨量1mm后出现日雨量1mm的时刻；降雨过程的结束时刻是山洪灾难发生的时刻（那个地点确定的是降雨过程统计时刻，如灾难发生后降雨仍在持续，灾难会加重）。过程时刻确定后，在每次过程中依次查

16、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刻。假如过程时刻长度小于对应项的时段跨度，则不统计（如降雨过程小于12小时，则不统计12小时、24小时最大雨量及其起止时刻），但过程雨量必须统计。当降雨过程时刻较长时（例如过程时刻超过3天），降雨强度可能会出现2个或以上的峰值，则统计最靠近灾难发生时刻各时刻段最大雨量。假如收集的资料中已包含各时段雨量统计值，则可直接进行下步工作。3.1.2临界雨量计算假设区域内共有S个雨量站，共发生山洪灾难N次，共统计T个时刻段的雨量，Rtij为t时段第i个雨量站第j次山洪灾难的最大雨量，则各站每个时

17、刻段N次统计值中，最小的一个为临界雨量初值，即初步认为那个值是临界雨量，计算公式如下： 3.1.3单站临界雨量分析3.1.3.1不同站点相同时段的临界雨量不尽相同，与各站点地质、地形、前期降雨量及气候条件不同有关。地形陡峭，土壤吸水能力较好，前期降雨量小，年雨量较大的地区，临界雨量就较大，相反则临界雨量就较小。3.1.3.2同一站点不同时段的临界雨量，能反映该站点关于不同时刻段最大降雨的敏感程度，因此需要对各时段的临界雨量进行综合分析，并结合山洪灾难调查资料，确定阻碍山洪灾难发生的重要时段。因过程总雨量也有临界值，实际工作中，各时段临界雨量必须一起综合使用，并判不山洪灾难发生的可能性，如1小时

18、那个时段出现大于临界值的降雨时，灾难发生的可能性较小，3小时、6小时也出现大于临界值的降雨时，灾难发生的可能性较大。但只要有一个时段降雨将超过其临界值，就有可能发生山洪灾难。3.1.3.3能够将区域内各站同一时段的临界雨量进行统计分析计算平均值 （t=10分钟、30分钟过程雨量）可视为区域内大范围的平均情况，是即当面降雨量超过时，区域内有可能发生山洪灾难。(2)统计最小值可视为区域内致灾降雨强度的必要条件，即只有当区域内至少有一个站雨强超过时，区域内才有可能发生山洪灾难。（3）统计最大值可视为区域内发生山洪灾难的充分条件，即当区域内每个站点雨强都超过时，区域内将会有大范围的山洪灾难发生。3.1

19、.3.4 利用单站临界雨量分析计算区域临界雨量（单站临界雨量法）因阻碍临界雨量的因素多，且各种因素的定量关系难以区分开，各次激发灾难发生的雨量均不完全同，因此区域内各站的临界雨量也不尽相同。依照分析计算出的区域内各单站临界雨量初值，来确定区域临界雨量，这种方法称为单站临界雨量法。区域临界雨量的取值不是一个常数，而是有一个变幅，变幅一般在及之间，也可适当外延，在该变幅内区域中达到临界雨量的站点相对较多，但不是全部。只要降雨量在该变幅内，区域内就有可能发生山洪灾难。临界雨量变幅不能过大，否则对山洪灾难防治意义不大。3.2区域山洪临界雨量的分析计算（区域临界雨量法）3.2.1资料收集与统计首先依照区

20、域内各雨量站历史山洪灾难发生时刻表，收集对应的雨量资料（区域内只要有一个站发生山洪，视为该区域内发生了山洪，则区域内所有雨量站都要收集和统计对应的降雨过程资料），降雨过程的划分与单站方法相同。计算区域内与历次山洪灾难对应的各时段最大面平均雨量，假设区域内共有S个雨量站，共发生山洪灾难N次，共统计T个时段的面平均雨量，面平均雨量计算可采纳算术平均法、泰森多边形法、雨量等值法等多种方法，依照典型区域的实际情况而定，但要保证计算得到的面平均雨量的精度。Rtj为t时段第j次山洪灾难对应雨量过程中的最大面平均雨量（通过滑动平均得出），则区域内各时段有N个（每场灾难一个）最大面平均雨量值。3.2.2区域临

21、界雨量的初值确定统计N次山洪灾难各时段最大雨量面平均值的最小值，即为各时段区域山洪临界雨量初值。3.2.3区域临界雨量分析3.2.3.1可视为区域内面平均临界雨量初值，因阻碍临界雨量的因素多，各次激发灾难发生的雨量不同，因此临界雨量的取值不是一个常数，而是有一个变幅，变幅一般在上下一个区间，即临界雨量可能略小于和略大于，在该变幅内区域中有一定数量的灾难场次（N次中）。只要面降雨量在该变幅内，区域内就有可能发生山洪灾难。3.2.4.2区域山洪灾难临界雨量，可作为判不区域内有无山洪灾难发生的定量指标，因在统计山洪灾难次数时，只要区域内有1个站发生了山洪灾难，就认为区域内有山洪灾难发生。因此，它无法

22、判不区域内受灾面积的大小及灾难严峻程度（面降雨量越来大于临界雨量，灾难将越严峻），但这种方法对资料要求不高，关于雨量站密度相对较小的区域，比较适用。4、无资料山洪灾难区域临界雨强分析方法关于无资料或资料比较缺乏，无条件作上述单站临界雨量或区域临界雨量分析的地区，临界雨量的分析方法要紧采纳内插法、比拟法、山洪灾难实例调查法、灾难与降雨频率分析法等。4.1内插法和比拟法4.1.1内插法此方法适用于在已分析过单站临界雨量区域内有一些雨量站空白区（或有站但无降雨量实测资料）。依据是：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，但在典型区选取时，已限定区域内地质条件及气象

23、条件相差不大，因此，能够认为临界雨量在典型区内也是连续的，可勾绘等值线。将各单站各时段临界雨量填在对应的雨量站点位置，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，假如一条山洪沟有几条等值线穿过，则需据等值线图求出空白区平均值来确定临界雨量。另外，当与选定典型区相邻较近（一般区域间最近点距离不超过50km）有雨量站（且有降雨实测资料），绘等值线图时应参考这些资料。4.1.2 比拟法（地质、地貌及降水等条件综合分析法）此方法适用于典型区之外确无资料条件作临界雨量分析的区域或山洪沟，当这些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

24、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）与典型区域某一条山洪沟较为相似时，可视为二者的临界雨量差不多相同。如区域或山洪沟内有些条件与典型区存在差异，可据实际情况适当进行调整，最后确定区域或某条山洪沟的临界雨量。4.2灾难实例调查法这是在无资料地区最常用的一种方法。它是通过大量的灾难实例调查和雨量调查资料（有条件时也可收集一些专用雨量站实测资料，如厂矿、企业、水电站等单位的专用雨量站资料，也应收集区域周边邻近地区的雨量资料，便于分析比较），进行分析筛选，确定灾难区域临界雨量。采纳此方法必须作全面的灾难实例调查和对应雨量调查，对所调查到的灾难及其对应的降雨资料进行

25、统计分析时，依照调查资料情况，能够统计各场灾难不同时段（但时段不可能象有资料区域分得那么细）和过程降雨量，将历次灾难中各时段和过程的最小雨量作为临界雨量初值。因受调查资料的可靠性和准确性阻碍，临界雨量初值也会存在一定的误差，可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。山溪洪水、泥石流、滑坡在有条件地区应分类调查，但三者之间在有些地区有时也存在紧密的关系，如泥石流与滑坡是一对密不可分的孪生兄弟，有可能专门难分类调查，不能分开的就合并进行临界雨量的分析计算（假定三种灾难临界雨量相同）。4.3 灾难与降雨频率分析法通过对灾难场次的调查，分析山洪灾难发生的频率，如某区域自1

26、950年以来共发生了14次山洪灾难，那么山洪灾难发生的频率P=14/（2003-1950+1）=25.9%。分析计算与灾难相同频率的降雨量，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（20世纪90年代未或21世纪初），山洪灾难区域的各频率设计雨量能够计算出来，取与山洪灾难发生频率相同的降雨量设计值即为临界雨量初值，那个地点假定灾难与降雨同频率，如依照资料分析认为两者不同频率，作出相应的折算后，确定与灾难频率相应的降雨频率，求出降雨设计值作为临界雨量初值。通过与周边邻近地区的临界雨量进行综合

27、对比分析，最后合理确定临界雨量值。在计算面设计雨量时，如区域较小能够看作一个点（区域中心），区域较大应考虑点面换算关系。值得注意的是，有些区域一年可能发生两场或两场以上的灾难，依照灾难的频率确定降雨的频率时，从理论上讲降雨量选样时应考虑超定量的问题，也确实是一年不一定选一个样（以往的降雨成果一年只选一个样），但那个问题比较复杂，而且工作量大，本次规划中不可能解决那个问题，因此对这种方法的成果应加强综合分析、合理采纳。假如区域内有个不雨量站的实测资料，可依照那个的临界雨量值与其设计雨量进行比较，确定对应于灾难的降雨频率，如此可回避灾难调查不全、降雨选样（超定量）存在的问题。4.4 大范围山洪区临

28、界雨量的计算要作一个地区、一个省乃至全国山洪区的临界雨量分析，先在分析区内选择出若干个有条件作临界雨量分析的典型区，作出各区的临界雨量，再依照上述介绍的方法，由点及面，依此求出全省（市、区）各山洪灾难区域的临界雨量。5、临界雨量分析计算实例下面以湖南省浏阳市、江华县、永顺县三个山洪灾难区为典型区，举例讲明单站临界雨量及区域临界雨量的计算方法及过程。5.1浏阳典型区差不多情况浏阳市位于湖南省东部，地处山丘区向洞庭湖平原区边缘带，全市国土面积为5007.5km2,共辖40乡、镇、街道办事处。全市境内有连云山脉、大围山脉、九岭山脉形成浏阳河、捞刀河、南川河三条水系，其流域面积分不为：浏阳河3207k

29、m2，捞刀河1125.3km2；南川河675.5km2；5公里以上长度的河流有139条，总长2222km。浏阳市地处湖南省湘东暴雨区内，属亚热带季风气候区，气候冬冷夏热，湿润多雨，年雨量在14002200mm，而60%以上降水又集中在57月份，浏阳河、捞刀河之发源地的大围山、连云山，亦是湖南省湘东暴雨区的超强降雨带。暴雨要紧由南来的太平洋湿热气团与极地冷高压气团接触形成，差不多以低压类天气系统造成的暴雨出现机会较多，强度大，从大围山连云山自东北向西南递减。由于浏阳市的连云山、大围山均属连云山丘，山体脉络清晰，差不多呈东北西南走向，形成较为典型的两个隆起和三个凹陷的地理景观，即：捞刀河盆地凹陷，

30、连云山隆起，浏阳河谷地凹陷，大围山、九岭山隆起，南川河谷地凹陷，差不多为岭谷平行相间，雁行背斜山地的地理状况，全市地势自东北向西南倾斜，并沿三条水系的河谷向两侧逐级抬升，地面起伏较大，东北最高是为大围山主峰七星岭海拔1608m，西南端最低是为柏加山杉湾里，海拔37.5m，两处相差1507.5m。浏阳市境内的要紧地层为元古界前震旦系板溪群，冷家溪群浅变质岩，约占全市土地面积的70%左右，区内土壤大部分为板页岩风化物成土质，其次为泥盆系碎屑岩、碳酸岩、白垩系、第三系碎屑岩等，约占全市土地面积的17%左右，第四系冲积、残坡积松散堆积物，要紧分布在三条水系的中下游河谷两侧及冲沟底部，约占全市土地面积的

31、10%左右，岩桨岩要紧分布在捞刀河、浏阳河上游源头，以雪峰期运动产物为主，岩性为酸性及中酸性岩。全市境内岩石风化较深，由于地层古老，浅变质岩节理裂隙发育，在浏阳市的东北区的浏阳河上游的大围山、达浒、官渡、白沙、张坊、溪江、古港及捞刀河上游的社港、沙市、赤马、洞阳等乡镇，为山势陡峻的山丘区，山丘坡度为2550易发生山坡岩块塌滑失稳，一遇暴雨洪水，极易形成山洪或泥石流。浏阳市多年来经常遭受山洪灾难的突击，对当地人民生命财产造成了极大的危害，当地政府十分重视山洪灾难的防治，积存了较为完整、详细的山洪资料。因此，浏阳市山洪灾难区差不多满足典型区条件，故选为典型区（参见图5-1）。5.2资料情况收集区域

32、内有历史记录的山洪灾难场次资料及地质、水文、气象、降雨资料，通过对收集到的典型区水文站网雨量站1961年2002年逐日逐时雨量资料分析整理，共筛选出山洪灾难过程7次，雨量站点22个（见表5.1、表5.2），因收集到的资料有限，没有包括历史上所有山洪灾难过程。表5.1 浏阳市山洪典型区山洪各站临界雨量 （mm）站名1小时雨量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量芭蕉25.547.869.293.6107.9184.5白沙24.247.951.753.656.3149.9白屋里25.550.375.587.5130.6167.5碧溪22.144.959.973.887.996.4卜家

33、皂28.848.170.387.4137157.1达浒2528.954.473.4102.7135.9大光21.732.960.490.192.792.7大瑶24.136.653.757.167.270.1古港16.425.749.967.377.8176光明21.958.382.4110.6112.5147.2寒婆坳31.457.669.269.269.9204.4黄荆坪22.145.959.371.575.7105.4龙门二24.148.470.190.7109.2187.9炉前31.559.476.790.2136.1168.8目莲渡21.444.3454952.452.4社港23.63

34、1.244.246.550.3115.3石湾23.739.544.590.391.191.1双冲29.155.966.779.3120.9165.3双江口19.342.555.797.697.897.9文家市23.534.438.640.943.386.4增嘉台2329.433.246.459150.8张坊21.454.680.2104.4109.8227.2平均值24.143.859.675.990.4137.7最小值16.425.733.240.943.352.4最大值31.559.482.4110.6137227.2表5.2 浏阳市山洪典型区山洪面均临界雨量 (mm)过程发生日期1小时雨

35、量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量1976-6-1716.232.041.850.252.5114.11983-7-916.141.771.7105.5124.9210.81990-6-1520.338.264.899.1114.9232.31993-7-2517.752.187.0127.4127.9128.91995-6-2332.757.395.9123.5149.6270.31997-6-725.966.1112.5186.6194.3201.91998-6-2716.236.457.3102.1141.3779.8平均值20.746.275.9113.5129.3

36、276.9最小值16.132.041.850.252.5114.15.3时段雨量统计关于每次山洪灾难过程，在22个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分钟及30分钟雨量，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难的单站雨量，区域临界雨量则不管是否发生山洪的站点雨量都参与统计。5.4临界雨量在单站临界雨量计算时，查找22个站7次山洪过程的各时刻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5.1）；在区域临界雨量计算时，计算7次山洪过程22个站的各时段最大面平均值（见表5.2）。依次求出单站临界雨量的平均值、最大值、最

37、小值，供分析用；求出区域7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）。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，那个变幅的取值区间为临界雨量（见表5.3）。表5.3 浏阳市山洪典型区临界雨量 (mm)项 目1小时雨量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量单站临界雨量法15-2525-4535-5545-6555-75100-150区域临界雨量法15-2530-5040-6050-7060-80100-150将分析计算的各时段单站临界雨量填在典型区对应站点上，通过勾绘等值线（实际上是临界雨量分布图），可估算出区域内每条小

38、流域的临界雨量（见图5-2图5-6）。5.5用灾难与降雨同频率法计算临界雨量依照湖南省各市州19502002年山洪灾难资料汇编统计，浏阳市1950年以来有记录的山洪灾难共14次（前面用单站法和区域法分析计算临界雨量时，只筛选了其中的7次过程，另7次过程则因未收集到对应的雨量资料而未参与统计），山洪灾难发生频率 P=14/（2003-1950+1） 100=25.9%。依照湖南省暴雨洪水查算手册（1984年9月湖南省水利水电厅编，湖南新图已编制，但未收集到），典型区域中心1h、6h、24h雨量均值分不为40、81、113mm，变差系数Cv分不为0.42、0.44、45,Cs与Cv比值即倍比固定为

39、3.5，由这些设计参数可计算得P=25.9% 1h、6h、24h的设计雨量分不为47.5、96.4、134.7mm。浏阳市位于1区，典型区面积约为4000km2，手册中只有1000 km2以下的折减系数，本次作适当外延，1h、6h、24h的点面折减系数分不为0.78、0.78、0.80，典型区域1h、6h、24h P=25.9%的 面雨量设计值分不为37.0、75.2、107.8mm。与表5.3中成果相比，灾难与降雨频率法成果偏大，要紧缘故是点面折算系数不准确，调查的灾难场次不全（阻碍频率，灾难多频率高，降雨设计值减小），据分析系列延长后各时段雨量均值减小（具体减小多少，未收集到资料）。因此在

40、采纳此方法时，应利用最新雨量等值线图，必须全面调查灾难场次信息，点面折算系数应进行合理取值。另外在编制手册或图集时目的是为计算无资料小流域的设计洪水，从安全角度考虑有关参数都偏大，在南水北调中线工程总干渠交叉河流设计洪水分析计算时，对河南、河北两省的暴雨洪水查算图表进行了检验，都证明了这一点。因此采纳此方法分析计算的临界雨量可能偏大，应在综合分析的基础上确定。另外流域中心附近石湾站1h临界雨量为23.7mm，依照湖南省暴雨洪水查算手册计算石湾站1h设计雨量，23.7mm相当于P=85%，与灾难频率相差专门大，这可能是受到灾难调查不全、面雨量设计值偏大等缘故造成的。假如采纳P=85%作为对1h那

41、个时段的灾难的频率，则1h点雨量（石湾站）设计值为24.4mm，折算到面上为19.1mm,同样6h、24h的频率分不相当于为90%、60%，计算面平均雨量分不为35.1、71.8mm，与表5.3中成果吻合。但这种方法成果是否合理受单站临界雨量阻碍，而且要求区域中心附近要有雨量资料，成果同样要经综合比较分析后确定。5.6永顺、江华两典型区临界雨量分析计算为了进行类比，另外选取了两个典型区：湖南省湘西永顺县山洪灾难区（见图5-7）、永州市江华县山洪灾难区(见图5-8)进行临界雨量分析，该两区的差不多概况如下：永顺县永顺县位于湖南省西北部，自治州中部，地理坐标：东径1093511023，北纬2842

42、2927，全县总面积3810.6平方公里。地处云贵高原、鄂西山地向江南丘陵过渡地带的武陵山脉中段。县境海拔高程，最高1437.9米，最低162.6米，相对高差达1275.3米。澧水、酉水夹峙东北部和南部境地。境内峰峦叠嶂，地形崎岖，溪流纵横，地形破裂。宏观为中低山峡谷地貌形态。 永顺县分属沅江、澧水水系。属于沅江流域3019.4平方公里，属澧水流域791.2平方公里。县境水系发育，溪河密布，河流切割密度在0.120.49公里/平方公里，平均河流切割密度0.29公里/平方公里。全县流域面积大于10平方公里或干流长度大于5公里的河流有71条，其中一级支流6条；二级支流16条；三级支流30条；四级支

43、流13条；五级支流5条。分不以沅江一级支流酉水，二级支流猛洞河，澧水干流、澧水一级支流澧水南源四级区统计。由于河流落差大，水能蕴藏量丰富，且大多兼有灌溉、放牧、渔业等综合效益。永顺县要紧干流有猛洞河及澧水（酉水因凤滩水库淹没，永顺县境一段已失去开发价值）。猛洞河流域面积2295平方公里，在永顺县境内有1732.4平方公里，占全流域面积的77.8%，占永顺县总面积46.9%， 永顺县属于中亚热带季风山地湿润气候区，其特征是：四季分明，雨量充沛；夏冬长，春秋短；春夏迟，秋冬早；春水多变，春水迟发；夏无酷暑，冬无严寒；同层气候要素虽不相同，垂直差异却十分明显。总的气候条件较好，但灾难天气频繁。永顺县

44、多年平均降水量1414mm，但时空分布不均，年内多集中于48月，平均达921mm，占全年降水的67.4%；年际变化率也大，平均振幅为240mm，最高值为1992.7mm（1980年），最低值995.9mm（1979年），高低值之比为2倍；如1960年8月降水只4.8mm，而1962年8月降水为394.5mm，1962年为1960年的82倍。在地域分布上也不均衡，北部为多雨区，一般年降水15001600mm，东部较多，一般为1300mm左右，则于降水的时空分布不均性，造成永顺县水旱灾难频繁发生。永顺县地下水是比较丰富的，按径流模数法计算，全县多年平均地下水动储量为2.9368亿立米，占全县地表水

45、总量的8.7%，但分布不均匀。富水地段要紧分布在东南部和北部的厚层碳酸盐岩区的褶皱轴部或断裂带以及碳酸盐岩的接触带；贫水区要紧分布在西部和中部的碎屑。其地下水埋深亦不相等，大致可分为三大类，即：小于50米的浅层地下水，在50100米之间的中层地下水，大于100米的深层地下水。地下水径流模数一般在12.413029.5吨/平方公里年，水力坡降一般在1040之间，而碳酸盐岩区由于岩溶发育，地下水比较集中，其流量一般较碎屑岩区大，地下河最大出露量为2637.393升/秒。但水力坡降一般叫碎屑岩区小。地质属古生代海相沉积，泥留系整合地层。其母岩分为砂岩、石英砂岩、页岩、砂质页岩，中下部夹有紫红色砂页岩

46、，底部为灰岩，地壤多为砂页岩发育的厚层黄壤。坡积土、粗骨土。通过对收集到的永顺县典型区山洪灾难资料及水文站网雨量站1961年2002年逐日逐时雨量资料分析整理，分析计算的各时段单站和区域临界雨量见表5.45.6。表5.4 永顺县山洪典型区山洪各站临界雨量 (mm)站名1小时雨量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量吊井岩14.527.249.963.397.2104.5迥龙16.224.533.744.268.271.2青天坪18.543.070.7101.2138.1140.7石堤西24.249.854.857.4101.2124.6首车16.942.157.568.5101.

47、4200羊峰山25.639.948.470.484.099.2永顺27.338.557.858.567.1108.7平均值20.537.953.366.293.9121.3最小值14.524.533.744.267.171.2最大值27.349.870.7101.2138.1200表5.5 永顺县山洪典型区山洪面均临界雨量 (mm)过程发生日期1小时雨量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量1967-6-1838.560.861.967.1185.21977-7-2514.120.637.653.861.288.71980-6-2616.643.362.991.2113.1305

48、.81981-6-2719.446.466.691.4139.2150.91984-6-1421.162.497.2140.1147.1270.31993-7-2334.271.995.7122.1135.5340.31995-6-136.573.0109.0147.9189.6227.81998-7-2318.352.986.6150.9237.3264.9平均值22.951.177.1107.4136.3229.2最小值14.120.637.653.861.288.7表5.6 永顺县山洪典型区临界雨量 (mm)项 目1小时雨量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量单站临界雨量

49、法15-2525-4035-5545-6565-8580-120区域临界雨量法15-2530-4540-6050-7060-8080-120(2)江华县江华瑶族自治县位于湖南省最南端的边陲之地，南岭山脉中段萌渚岭山系的北麓。东南连广东省连县、连南瑶族自治县，西南接广西壮族自治区贺州市，西界江永县，北与道县、宁远县、蓝山县相接。地理坐标：东经1112545112105，北纬243823251940，南北纵长65.2km，东西横跨72.5km。全县总面积3248km2。境内有三个主峰，其中南部与广西交界的姑婆山主峰山马塘海拔1787.3m，东北面是高大的九嶷山系，其中在江华县境内的黄龙山海拔182

50、3.9m，东面与广东交界的大龙山主峰海拔1465m，这三个主峰在县境内所占位置成三角形，其支脉纵横贯穿全县，构成群山高耸的地形。县内适应以姑婆山、八仙界、勾挂岭、天子山岭一线岭脊为界天然地把江华县分为岭西、岭东两个自然区。岭东（片）是山区，山脉多呈南北走向，地势高，山峦叠嶂，沟壑溪流曲折，以林业为主。瑶族和壮族人口多居此地，有丰富的森林资源，东河（冯河）在山间穿流，可供放运木排，是江华省有名的森林基地之一。岭西（片）为向斜构造，地势平坦，土地肥沃，有西河（沱水也称萌渚水）缓流片中，沿河两岸引水灌溉方便，是全县的要紧农作区。江华瑶族自治县地貌类型复杂多样，山、丘、岗、平俱全，在3248km2的土

51、地面积中，全县地貌按形态为五大类：山地面积2248.1km2，占69.2，丘陵面积384.9km2。占11.85，岗地面积306.9km2，占9.45，平地面积233.6km2，占7.2，水面面积74.5km2，占2.3，其山地、丘陵、岗地、平原、水面面积之比为7：1：1：07：0.3。境内地形复杂，地表高差悬殊，起伏不平，变化专门大。整个地势，东部高，西部低，由东南向西北倾斜，地面最高点是湘江乡的黄龙山峰顶，海拔1883.9m，最低点是界牌乡的界牌村海拔184m；相对高差1699.9m，倾斜的比降为4.1。该县地层发育较全，土壤类型较多。平、岗、丘地层构造要紧以第四纪松散堆积物、红岩、灰岩及

52、砂岩为主，山地层以花岗岩、变质岩、灰岩及砂页岩为主。全市花岗岩分布广泛，桂东、资兴、北湖、汝城等地花岗岩等强风化土壤分布较广，许多地点表层因风化而形成砂石土，为泥石流等地质灾难的形成提供良好条件。河流坡降大，该县属亚热带季风湿润气候，具有四季分明、雨量充沛的特点。全市年日照时数在1494至1704小时之间。多年平均降水量为14002000mm，降雨具有突发、集中、强度大的特点。近几年，台风给该市造成的灾难越来越严峻，有愈演愈烈之势。通过对收集到的江华县典型区山洪灾难资料及水文站网雨量站1961年2002年逐日逐时雨量资料分析整理，分析计算的各时刻段单站和区域临界雨量见表5.75.9。表5.7 江华县山洪典型区山洪各站临界雨量 (mm)站名1小时雨量3小时雨量6小时雨量12小时雨量24小时雨量过程雨量安马24.8 35.7 41.4 61.1 69.5 248.9 白芒营11.6 27.0 35.2 51.1 53.3 103.7 草岭42.7 80.1 103.4 118.0 143.8 455.6 春头源36.6 78.0 110.6 130.4 164.3 537.2 大枫坳16.5 33.8 42.1 42.7 73.3 204.2 大路铺17.4 19.2 34.5 45.8 51.9 121.2 大圩13.2 25.9 30.6