彭陽縣山洪災害調查評價方法與山洪災害防治

黃金岳，高小平，楊曉輝

寧夏彭陽縣水務局，寧夏彭陽 756500

1 彭陽縣水文與山洪災害的特點

彭陽縣位于寧夏回族自治區南部邊緣，六盤山東麓，介于東經106°32′E106°58′E，35°4l′N～36°17′N之間，西連寧夏原州區，東、南、北分別環臨甘肅的鎮原、平涼、環縣等市縣，南北長61.5 km，東西寬50.3 km，轄區總面積2 528.65 km2。彭陽縣地處西北內陸，屬中溫帶半干旱氣候區，為典型的大陸性季風氣候，受西北干燥氣流控制，形成了春暖遲、夏熱短、秋涼早、冬寒長、干旱少雨、蒸發強烈、無霜期短的特點。光熱資源充足，氣溫由北向南遞增，多年平均溫度7.5 ℃，最低溫度-25 ℃，最高溫度36 ℃，平均無霜期148 d，年平均日照時數2 518 h，多年平均風速在2.3 m/s左右，季風為西北風。

據彭陽縣氣象站多年觀測資料表明，全縣水面蒸發量較大，年蒸發量一般為1 000 mm，為年降水量的2.2倍，日平均蒸發量為2.7 mm，全年以春、夏兩季的蒸發量最為強烈，占全年的67.9%。彭陽縣多年平均降水量450 mm，年降水總量11.38億m3，多年平均徑流深35.3 mm，多年平均徑流量8 920萬m3（寧夏水文水資源勘測局資料）。

彭陽縣境內200 km2以上的河溝有紅河、茹河、小河、安家川河、王洼河、李家溝河、陸家陽洼溝7條，其中，紅河、茹河、安家川河為涇河一級支流，由西北向東南出境?？h內降水地區分布不均勻，由南向北遞減，降雨時空分布不均，區域內暴雨的發生有明顯的季節性，7—8月為主要暴雨發生季節，多數暴雨雨強大、歷時短、籠罩面積小，容易形成災害性降雨。洪水主要發生在汛期6—9月，以7—8月為最多，可占70%～90%，區域內洪水多由暴雨產生，其峰、量及過程和干旱地區的暴雨特性相對應，洪水的形狀受暴雨的影響多數為尖瘦形，洪峰陡漲陡落，一般不超過1 d，洪災易引發山體滑坡和泥石流，誘發山洪等地質災害。

彭陽縣縣域山大溝深，地形起伏較大，溝谷縱橫，溝壑密度1.5～3.0 km/km2，土壤疏松，黃土深厚，易沖刷。彭陽縣山洪災害危害及影響與地貌、地質、水文有直接關系，全縣各鄉鎮均不同程度存在山洪災害隱患，其分布范圍廣，因此，山洪災害防治任務較為艱巨。

2 彭陽縣山洪災害的防治現狀

2.1 山洪災害防治非工程措施

全縣建有79個自動雨量監測站、簡易雨量監測站27個。茹河彭陽縣縣城段設有寧夏水文水資源局彭陽縣水文站，1975年建站，1975年以后的雨量資料和實測洪水資料均有記載。紅茹河河道有簡易水位監測站2處，站點位于城陽鄉楊坪村、紅河鎮常溝村，主要為了方便觀測讀數，顯示警戒水位。全縣現有預警廣播站154個，分別位于各鄉鎮、村部、學校、敬老院、水庫等單位。在有山洪災害防治任務的區域建設了監測預警系統和群測群防體系，近年來發揮了良好的防災減災作用。

2.2 彭陽縣山洪災害防治的工程措施

修建了5個堤防工程：茹河河道的白陽鎮段、古城段、城陽段，紅河上、下游段，堤防為梯形，堤防級別為4級，使河道可以抗御20年一遇的洪水能力。共計治理河道115.18 km，砌護單側護岸77.6 km，這些治理工程建成后，河道擺動被控制，流勢逐漸順直，可直接避免沿河兩岸住戶、農田、道路等設施因河岸坍塌造成的損失與險情，保護了沿河兩岸農田、村莊、建筑及下游鄉鎮的安全。

境內的店洼水庫、石頭崾峴水庫、乃河水庫、廟嘴水庫、趙溝水庫等23座水庫承擔防治山洪災害的功能，因為水庫具有蓄洪、滯洪、調洪、灌溉、解決生活與生產用水的巨大作用，利用水庫庫容攔蓄洪水，錯峰調流、蓄洪利用、削減進入下游河道的洪峰流量，以達到降低洪水災害和利用洪水的目的。

2.3 流域治理提升了抗御山洪災害的能力

在防治自然災害的過程中，彭陽縣始終堅持“生態立縣”的原則，堅持生態效益優先，綠色發展的戰略，牢固樹立生態、綠色、低碳發展理念；在流域治理中按照上下游、左右岸，山、水、田、林、路、草、莊統一規劃，工程、生物、封育措施相配套，整體推進，從而使得小流域的防治災害能力得到顯著提升；大力實施水保林、天然林保護、退耕還林、平田整地、淤地壩、溝頭防護等工程，通過一系列工程的實施，有效控制了水土流失與次生災害的發生。

彭陽縣草原綜合植被蓋度達88%以上，茂密植被減輕了雨強，增加了徑流入滲量，大量雨水被就地吸納，植物的根系增強了土壤的固結力。坡面布置的造林整地工程（魚鱗坑、水平溝等）攔蓄了徑流，涵養了林草，減輕或杜絕了溝頭延伸。溝道修建的淤地壩工程攔截了流域上游的泥沙，淤泥造地，同時削減洪峰與調節上游來水量，減輕或杜絕山洪災害對下游的危害。

經過多年流域治理，彭陽縣流域治理程度達到80.58%，森林覆蓋率已達34.31%（彭陽縣政府網站的縣情概況數據），土壤侵蝕模2 370 t/(km2·a）[1]。在非災害性降雨的情況下，流域有效攔蓄了降水產生的徑流，從而減少了次生災害發生，基本達到水不下山，泥不出溝，避免了山洪災害的形成。

2.4 嚴守生態保護紅線，減輕了山洪災害的發生

生態保護紅線是指在生態空間范圍內特殊的生態功能區（彭陽縣的六盤山自然保護區與掛馬溝森林公園），具有水源涵養、防風固沙、自然災害頻發、水土保持和生物多樣性評價等生態功能特殊的區域，必須強制性嚴格保護的區域。這些區域往往是山洪災害、水土流失、土地沙化、鹽漬化等生態環境敏感脆弱區域，是保障和維護生態安全的底線和生命線，是各種用地的限制性邊界線。彭陽縣域生態保護紅線范圍903.19 km2，占彭陽縣面積的35.6%。彭陽縣對紅線范圍內六盤山自然保護區、山洪災害易發區與滑坡塌陷區實行生態移民，危險區域實行整體搬遷與封山禁牧，最大限度地減少山洪災害造成的損失。

2010年8月7日，甘肅舟曲發生特大泥石流，據我國水利、防洪專家劉樹坤認為，舟曲災害是典型的山區河流災害，其發生的主要原因是山區城鎮化發展太快，人類活動已進入高風險區域，實際就是人類行為踩了生態“紅線”。生態紅線范圍內的生態保護工作對減輕山洪災害具有重要作用，治理不好則易成為山洪、泥石流等自然災害高發區。彭陽縣對生態紅線范圍內實行最嚴格的保護政策，零容忍，嚴禁亂砍濫伐，嚴禁毀林開荒，禁止人為有害活動，有力保護了現有森林資源，生態保護紅線內林草豐茂，人與自然和諧共生，友好相處。

3 彭陽縣山洪災害調查分析評價的方法

3.1 基礎數據建立

根據全國統一下發的彭陽縣工作底圖和小流域數據，可以得到彭陽縣的土地利用圖，利用GIS等工具進行切片處理，輔助遙感影像和信息源，并將遙感解譯成果與現場驗證相結合，結合其他非遙感外業現場調查資料，綜合分析，多方驗證，得到各小流域的植被空間分布資料，進而獲得植被覆蓋、坡面糙率、植被截流、流域形狀、面積與坡度，河道的長度、比降等信息，即可獲得彭陽縣所有小流域、山洪溝與河流等地貌較為完整的信息，為山洪分析評價提供數據支撐，采用相應的分析計算方法進行分析評價，對有潛在山洪災害風險的彭陽縣的12個鄉鎮內的79個行政村，285個自然村，140條山洪溝，分別進行分析與描述，最后將危險區與特殊工況危險區作為重點防治區范圍，作為評價對象，描述典型樣表見表1。

表1 彭陽縣沿山洪溝村落基本情況統計樣表

3.2 暴雨洪水、防洪現狀的分析、預警指標等計算與分析

暴雨洪水計算階段：對各個防災對象所在的小流域（或重點防治區）進行暴雨計算，結合寧夏流域特性和多年實測資料數據，采用《寧夏暴雨洪水圖集》瞬時單位線法對相應的控制斷面進行設計洪水分析計算，并根據曼寧公式法對其水位流量關系進行率定，得到控制斷面典型頻率的洪峰流量、洪量、洪水過程以及洪峰水位。

分析評價階段：基于小流域設計暴雨洪水計算的成果，首先，評價沿河村落、山洪溝等的防洪現狀，分析與評價防災對象的防洪能力，并采用頻率法確定危險區等級，統計各級危險區的人口、房屋等基本信息。其次，確定預警指標：采用適合彭陽當地條件的水位流量反推法進行對比分析，假設降雨與洪水同頻率，根據成災水位反推流量，由流量反推降雨；重點分析成災水位、預警時段等要素，計算得出防災對象的臨界雨量，根據臨界雨量和預警響應時間，綜合確定雨量預警指標，并分析成果的合理性。

3.3 繪制危險區分布圖

根據《山洪災害分析評價技術要求》，按照暴雨洪水、防洪能力評價、預警指標等計算與分析結果，危險區范圍和山洪災害調查數據，彭陽縣山洪災害的特點，繪制現狀防洪能力評價圖與危險區分布圖。根據《山洪災害分析評價技術要求》劃分危險區等級（表2）。

表2 危險區等級劃分標準[2]

歷史最高洪水位是指100年一遇的洪水位，或歷史最大淹沒范圍的洪水位。

在繪制過程中，需核實危險區分布圖所需的基本信息：一是基礎底圖信息：遙感底圖，行政區劃、居民區范圍、危險區、控制斷面、河流流向、對象在縣級行政區的空間位置。二是主要信息：典型雨型分布，設計洪水主要預警指標、預警方式，各級危險區空間分布及其人口（戶數）、房屋數量，轉移路線，臨時安置地點，責任人，聯系方式等。三是輔助信息：編制單位、編制時間，以及圖名、圖例、比例尺、指北針等地圖輔助信息。這些信息必須詳實、準確，否則將對后續災害防治與決策形成錯誤指導。

4 山洪災害調查分析評價為后續山洪災害防治提供了完善的技術支撐

彭陽縣山洪災害調查分析評價建全了地質災害預警報機制，建立了氣候容量分析評價制度，完善了氣象災害風險管理體系。加強崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等山洪災害引起的突發性質災害的預警預報、趨勢預測與動態監測，完善災害防治方案、應急預案，為加快防災設施和生態防御的工程建設提供了科學依據。

彭陽縣按照山洪災害調查評價分析的結果，科學、認真地做好山洪災害防治工作：針對全部山洪災害的危險點進行普查和監測，建立并完善監測通信和預警系統，建設縣級監測預警平臺，縣、鄉（鎮）與行政村配置各類預警設施和設備；加強對山洪災害多發區城鄉建設的指導，避免將建筑物修建在有可能形成山洪、泥石流、滑坡等危險的區域，預防人為誘發山洪災害的活動和行為；針對可能發生險情的地段落實專人負責，并制定監測預報、預警制度；實行防汛與山洪災害防范行政首長、技術負責、值班責任制，明確職責，制定嚴格的工作制度；編制和完善縣、鄉、村山洪災害防御預案，建立縣、鄉（鎮）、村、組、戶五級山洪災害防御責任制體系，制定切實可行的救災、搬遷避讓和防災管理等措施，組建多級山洪災害搶險隊伍；利用多種方式宣傳山洪災害防御知識，對各級責任人、技術人員、相關人員進行山洪災害專業知識培訓，組織開展山洪災害避災演練，增強人們的防災和主動避災意識；落實各項防災救災措施，明確“防、搶、撤”的范圍、地點、方式，并進行必要的宣傳與演練，確保一旦發生險情，能有條不紊地開展救援工作，及時撤離。

5 結束語

彭陽縣對茹河與紅河河道進行了大規模治理，避免與減輕了兩岸形成的自然災害。由于自然災害具有以下諸多特點：潛在性、不確定性、普遍性、區域性、有限性、伴生性（災害鏈）、不可避免性與可減輕性，決定了自然災害預防與控制的復雜性與難度。彭陽縣所建的河道治理工程多是護坡工程，控制性工程較少，未能實現從防御洪水到利用洪水的徹底轉變；由于山洪溝治理是一項系統工程，要想在短時間內徹底解決山洪溝形成的自然災害是不現實的。目前，彭陽縣推行“以防為主、防治結合”的災害防治方針，進行長遠規劃、綜合治理，選擇重點、次重點、一般山洪災害點，分期、分批治理，逐步提高彭陽縣的防災減災能力，保障人民群眾生命財產安全。