中國氣象報記者 王若嘉
近日,應急管理部發布的《2019年全球自然災害評估報告》顯示,2019年全球自然災害以洪水災害為主。
洪水災害因何而來?據統計,我國中小河流洪水和山洪災害暴發的誘因主要是降水,識別山洪災害和評估災害風險,降水量成為重要依據。明確致災雨量的閾值並將其按等級劃分,有利於氣象部門評估中小河流洪水、山洪等氣象風險,提高風險區劃業務服務能力,為氣象風險預警預報提供科學支撐,對服務當地經濟社會發展、保障人民財產安全具有重要意義。近日,《中小河流洪水和山洪致災閾值雨量等級》氣象行業標準發布,並將於8月1日開始實施。
防洪工程
識別河流洪水災害的「標尺」
因降雨導致中小河流水位上漲而引發的洪水災害威脅著沿岸防洪工程安全,加劇了災害風險,嚴重時洪水漫過堤壩,帶來大範圍洪澇災害。有鑑於此,在《中小河流洪水和山洪致災閾值雨量等級》標準中,致災閾值雨量等級充分考慮防洪工程建設情況,給河道上有堤防和水庫兩種情況分別設計不同標準,將水文控制點的觀測水位(或流量)作為判斷洪水影響和危害程度的重要指標。其中,水文控制站水位達到可致災水位時的流域內降雨量,便是致災閾值雨量。
在有堤防的河道中,中小河流洪水致災閾值雨量被分為極度危險、重度危險、中度危險三個等級。等級的劃分需要充分參考河道主要特徵水位和堤防高度水位,劃分指標分別為堤頂高程、保證水位、警戒水位,其中警戒水位和保證水位均為防洪特徵水位。這是由於警戒水位是可造成防洪工程或防護區出現險情的水位,也是我國防汛部門規定的各江河堤防需要處於防守戒備狀態的水位;保證水位則是能保證防洪工程或防護區安全運行的最高洪水位,也是堤防設計水位或歷史上防禦過的最高水位,成為防汛安全的上限。當河道水位超過堤頂高度,就會帶來洪水漫堤、區域受淹、堤壩浸泡等災害險情,公眾生命財產安全將受到嚴重威脅。
在有水庫的河道中,考慮到洪水對水庫安全運行及下遊周邊地區可能產生的影響和危害,致災閾值雨量被劃分為極度危險、重度危險、中度危險、輕度危險四個等級,分別對應壩頂高程、校核洪水位、設計洪水位、防洪高水位四個指標,就氣象部門服務下遊防洪需求、保障水庫安全運行給出災害風險影響力判斷標準。
淹沒深度
監測山洪災害的「切口」
與中小河流洪水災害不同,山洪作為歷時很短但洪峰流量較大的山區驟發性洪水災害,其危害更具突發性,淹沒水深、洪水流速和水面上漲率都是判定致災因子的重要指標,影響人在洪水中行動的穩定性,能表徵動態洪水危險程度。但在實際操作中,獲取洪水流速、水面上升速度的數據有一定難度,所以在制定山洪致災閾值雨量等級標準時,主要依據淹沒水深這一指標。考慮到不同淹沒深度的洪水對人造成的危害不同,山洪致災閾值雨量可以通過導致洪水漫出山洪溝或達到可能致災的淹沒水深所對應的流域降雨量來確定,按極度、重度、中度和輕度危險劃為四個等級。
「根據影響對象的分布範圍,通常山洪溝整個流域從上到下一般會選擇多個預警點。」國家氣候中心氣象災害風險管理室總工程師、首席預報員高歌說,「在一次山洪過程中,每個預警點的淹沒水深都反映出此次山洪的致災危險性等級水平。」
在福建省三明市清流縣,多條山洪溝由於受人類活動和短時強降水影響,常發生山洪災害。根據此標準制定了嵩溪山洪溝致災閾值雨量等級,確定該流域不同山洪致災危險性等級的致災閾值雨量。2015年5月16日,福建出現了汛期最強暴雨過程,清流縣山洪氣象風險預警提早4小時發出,政府及時轉移安置3萬多人,災害中無人員死亡。
「標準的實施將促進氣象災害風險預警預報更加精準、客觀,對防災減災的指導性更強,也為全面提升氣象防災減災救災能力、加強氣象災害風險管理、降低災害損失貢獻一份力量。」高歌說。