广西龙胜各族自治县山洪灾害分析评价研究
杨 凌1陆世征23朱新荣23 刘 伟23
（1.广西壮族自治区地质环境监测总站，广西 南宁 530023）
（2.广西壮族自治区水利科学研究院，广西 南宁 530023）
（3.广西水工程材料与结构重点实验，广西 南宁 530023）
摘要 ：山洪灾害防治是地方防灾减灾的重要任务，本文基于龙胜各族自治县（以下简称龙胜县）的山洪灾害调查成果，开展龙胜县山洪灾害分析评价，以小流域为单元，深入分析了龙胜县山洪灾害防治区的暴雨产汇流特征，基本摸清了当地历史山洪灾害情况和小流域洪水规律；同时对防治区内沿河村落的防洪现状进行了评价，对不同等级山洪灾害危险区进行了划分，绘制了山洪灾害危险区图，获得了较好的山洪灾害分析评价成果，并结合县域实际情况提出了针对性的建议。研究成果可为龙胜县的山洪灾害防治提供科学依据。
关键词 ：龙胜县；山洪灾害；小流域；暴雨洪水；分析评价；预警指标
0 引言
山洪灾害是指山丘区因暴雨引发的陡涨陡落的洪水灾害现象，我国山洪灾害频繁，对人民生命财产安全构成极大威胁，已成为我国自然灾害主要灾种。山洪灾害分析评价作为灾害防治建设的主要工作内容之一，通过开展防治区暴雨洪水分析成果、防洪能力评价、预警指标制定、危险区等级划分等，为山洪灾害防治提供更为深入和详细的信息支撑。
龙胜县位于广西壮族自治区的东北部、桂林市的西北部，地理上属亚热带湿润性季风气候，雨量充沛、水资源丰富。受地形地貌和季风气候的影响，区域内降雨量时空分布不均衡，山地多于丘岗盆地；特殊的丘岗山地地形，丰沛而集中的降雨，使龙胜县成为山洪灾害威胁较为严重的地区，严重威胁了当地人民生命财产安全和社会经济发展。当前山洪灾害防治已成为龙胜县防灾减灾的主要任务，开展龙胜县山洪灾害分析评价，对不同小流域进行产汇流及暴雨过程分析、防洪能力评价及预警指标确定、危险区划定十分迫切。经分析，全县拟定了96个沿河村落作为山洪灾害分析评价对象，分析评价对象分布[3]图1。
图1 龙胜县评价对象及流域水系分布分布图
2 设计暴雨计算
2.1 设计暴雨参数计算方法
无资料地区设计洪水和预警临界雨量计算的前提是开展设计暴雨计算。不同频率暴雨变差系数
偏态系数
与变差系数
比值
点面折减系数等值参考《广西暴雨统计参数等值线图研究（2010）》成果，时段雨量折减系数
采取以下公式[1]进行计算：
式中，Pi为测站该年第i个月降雨量(单位：mm)，该模型求算结果为美制单位：Ft·T·In/(A·h)，需将结果乘以17.02换算为国际制单位：MJ·mm/(hm2·h·a)，以便于后续计算及分析.
沿河村落三门镇上屋典型小流域设计暴雨参数计算结果如表1所示。
表1 龙胜县三门镇上屋小流域设计暴雨参数成果
2.2 设计暴雨量计算
查询《广西暴雨统计参数等值线图研究（2010）》、《广西壮族自治区暴雨径流查算图表（1984）》成果，确定广西年最大10min、1h、6h、24h点雨量的
值、设计频率以及相应的
值，利用
计算该频率下的点雨量。通过点面雨量转换计算，得出小流域10min、1h、6h、24h的面暴雨量，进而推求1-24h各种历时的暴雨：
（3）加强对涉水工程的治理。评价对象中较多的村落位于中小水库坝址下游，其中交等、中寨、对河、八滩、新民等村落位于坝址下游不远处（10km以内），这些村落具有自身控制集雨面积不大、控制断面大、洪峰流量受水库影响较严重等特点。此外，全县共有桥梁 76座，主要包括梁桥和拱桥两类，防治区内有 71座可能成为严重影响山洪预警的重要因素。下一步需在实际工作中加强对防治区内涉水工程（水库、桥梁等）影响河道行洪工程的调查与评价，逐步清除可能对下游村镇构成严重威胁的隐患。
6-24h用：
根据三个典型小流域的数据，把得到的
代入到上述公式，分别求出10min、1h、6h、24h的面暴雨，并据此得到1小时时段的雨量过程，计算结果如表2所示。
（1）健全山洪灾害监测预警站网。当前龙胜县局部地区监测站点布设不甚合理，主要问题是交洲村交洲小流域、三舍村江家小流域和李江村上村小流域站点布设相对稀疏。通过分析可以进一步的对龙胜县监测站点进行合理布设，本次建议于对河村增设监测站点对交洲村交洲小流域进行监测，于江家村增设监测站点对三舍村江家小流域进行监测，于双河村增设监测站点对李江村上村小流域进行监测；但仍需在实际工作中不断完善优化，对相关监测工作增加管理人员，并进行专业培训，增强专业技能和责任意识。
表2 龙胜县典型小流域设计暴雨量成果表
2.3 设计暴雨时程分配计算
基于广西洪峰模数等值线图成果，对沿河村落设计洪水进行合理性分析，查阅可知龙胜县20年一遇的洪峰模数在15-45区间，50年一遇的洪峰模数分别在25-60区间，100年一遇的洪峰模数在25-70区间，本次计算的61个沿河村落20年一遇、50年一遇、100年一遇的洪峰模数分别在13-57、16-72、18-81之间。考虑到设计洪峰除了受设计暴雨影响外，还受地形地貌、植被情况、河道长度、坡降等众多因素影响，故从洪峰模数等值线图来看，本次重点沿河村落设计洪水的计算成果基本合理。
图2 上屋100年一遇24小时设计暴雨时程分配图
3 设计洪水计算
3.1 净雨分析
典型村落上屋处于广西全区产流分区第 2区，根据《查算图表》可知上屋村典型小流域最大蓄水量为Wm=80mm，初损值取I0=24mm，平均入渗率8mm/h，稳定入渗率3mm/h。
3.2 典型频率设计洪水计算
假设暴雨与洪水同频率，龙胜县沿河村落设计洪水频率按《山洪灾害分析评价技术要求》确定为5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇5种，进而开展设计洪水计算。
同时根据龙胜县山丘区的地理特征，对洪峰流量、洪峰水位、洪水历时等山洪洪水要素进行具体分析，主要采用推理公式法和瞬时单位线法对龙胜县典型频率设计洪水进行计算，表5为龙胜县上屋村典型流域的设计洪水成果[5]。
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表3 上屋村设计洪水成果
3.3 成果合理性分析
假设暴雨历时与小流域产汇流时间相等，对24小时设计暴雨时程分配，确定暴雨历时各时段的雨量。根据《查算图表》成果，以汇流时间内的雨序与典型雨序相同的原则进行降雨分配计算得到24小时暴雨时程分配。以上屋100年一遇设计暴雨时程分配为例，成果见图2。最大暴雨量可达118.00mm。
4 分析评价与建议
4.1 山洪灾害调查与评价对象
根据现场调查及分析评价复核后的成灾水位，通过分析成灾水位对应的暴雨洪水频率，可以得出分析评价对象（沿河村落）的现状防洪能力，各级现状防洪能力[6]见表4。
龙胜县下辖10个乡镇，共有行政村119个，全县总人口17.97万人，土地面积2538km2。山洪灾害调查中防治区调查涉及10个镇的情况，划定防治区732个，重点防治区93个，企事业单位236个，涉及约28697户，115374人。本次山洪灾害分析评价针对61个评价对象进行了分析，重点分析沿河村落现状防洪能力、各级危险区内的人口和房屋数量、预警指标等信息。从资料需求与评估、计算方法与流程、结果展示等方面建立了山洪灾害分析评价的步骤框架，为山洪灾害防治提供了技术支撑。
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4.2 防洪能力评价
龙胜县山洪灾害调查项目通过内业与外业两个作业阶段，基本查清了山洪灾害防治区内的人口分布情况、山洪灾害的区域分布和历史山洪灾害、区域水文气象、地形地貌、社会经济、涉水工程、山洪沟基本情况以及山洪灾害防治现状等基础信息，并对影响沿河村落安全的沟道控制断面和进行了测量等，为山洪灾害分析评价提供了较详实的基础资料。
表4 龙胜县现状防洪能力情况统计表
4.3 建议
龙胜县受洪水威胁地区较分散，危险区分布全县各地，影响范围极广，损失严重；区域社会经济的快速发展，人类活动的加剧，龙胜县山洪灾害的威胁增大，为做好山洪灾害防治工作，完善与提升山洪防灾信息，根据龙胜县实际情况，针对性的提出以下建议[7]：
为了打赢脱贫攻坚战让贫困户早日脱贫，2019年，蛋肉鸡体系创新团队将进一步加大扶贫工作力度，以精准扶贫为立足点和出发点，针对重点帮扶县，团队成员会继续做好“点对点”的扶贫工作；对已经进行扶贫工作的农户回访确保贫困户真正的脱贫。会充分发挥当地扶贫企业的带动引领作用，通过扶贫企业的帮扶规模进一步扩大，确保重点扶贫县内贫困户都能够享受到扶贫帮助，以促进农民持续稳定增收，做到精准扶贫。进一步健全长效扶贫机制，努力发挥创新团队的专业优势，为企业扶贫提供技术支撑，保障蛋肉鸡产业的健康发展，实现企业增效、农民增收，巩固扶贫成果。
2.1.3.2 缓冲溶液浓度的优化 随着缓冲液Na2B4O7-KH2PO4浓度的增加，样品的出峰时间逐渐推后，并且基线噪音逐渐增大，提示这与缓冲溶液离子强度变大，运行体系电流增加有关系。优化后的缓冲溶液浓度为20 mmol/L Na2B4O7+10 mmol/L KH2PO4。
（2）加强山洪沟的治理。龙胜县共有需防洪治理山洪沟5条，综合考虑沟道集水面积、长度、沟道比降以及受威胁的居民和涉水工程数量判断威胁大小，按照调查成果的排序进行分批次治理。开展护岸及堤防工程，截洪沟，排洪渠和分洪道工程，沟道清淤疏浚工程以及必要的谷坊、格栅坝、陡坡、跌水、滞洪带、消力坑等工程措施。
1-6h用：
（4）健全各级山洪灾害应急预案。应在山洪灾害分析评价成果基础上，利用沿河村落危险区划图、沿河村落山洪产汇流过程、灾害预警指标等成果，健全各地区的山洪灾害防治预案，充分发挥成果对龙胜县的县级、乡镇级、村级山洪灾害防治预案的丰富和完善具有支撑作用。
（5）发展国产燃机重装设备研发和制造。支持国产燃机重装设备研发和制造，降低天然气分布式能源成本。我国“十三五”体现中国国家战略的百大工程项目排在第一位的是航空发动机及燃气轮机，具有十分重要的战略意义。发展天然气分布式能源不仅是提供清洁能源的方式，更是支持和促进燃气轮机发展的最好方式。另一方面，这也是减少天然气分布式能源投资、降低能源产品成本、提高能源竞争力、推进能源供给侧改革的重要手段。
5 结语
对山洪分析评价是一项非常复杂且专业性强的工作，涉及基础工作底图分析、气象水文资料、河道测量资料、下垫面情况以及历史山洪资料分析等。本文基于山洪灾害调查成果，开展龙胜县山洪灾害分析评价，以小流域为单元，深入分析龙胜县山洪灾害防治区的暴雨产汇流特征。研究了当地历史山洪灾害情况和小流域洪水规律，综合分析评价防治区内沿河村落的防洪现状，对不同等级山洪灾害危险区进行了划分，绘制了危险区图。旨在为龙胜县的山洪灾害防治提供科学依据。
参考文献
[1]尹长文,靳宏昌,尹正平,于静.山东省山洪灾害防治初见成效[J].中国减灾.2005年03期.P39-P40
[2]杜保存.山西省山洪灾害特点与防治[J].山西水利科技.2005(3).P28-P29
[3]廖文来,吴清华,罗日洪,关炳强.西林县山洪灾害分析评价[J].广东水利水电.2017(10).P1-P4
[4]李昌志.山洪灾害分析评价要点及流程[J].中国水利.2015(11).P62-P64
[5]鞠飞.兴城市山洪灾害预警指标分析[J].东北水利水电.2016,34(12).P36-P38
[6]戚蓝;李楠;李少明.浙江省沿河村落山洪灾害的研究[J].水资源与水工程学报.2016,27(6).P113-P117
[7]曹飞凤，何秉顺.浙江省山洪灾害防治非工程措施建设现状与对策研究[J].中国水利.2012(9).P57-P59
中图分类号： G322
文献标识码： B
文章编号 1007-6344（2019）10-0318-03
作者简介：
1.杨凌（1981.05- ），男，壮族，广西南宁人，本科，广西壮族自治区地质环境监测总站，地图学与地理信息系统，工程师，研究方向：水工环地质。
2.陆世征（1986.10- ），男，壮族，广西宾阳人，本科，广西壮族自治区水利科学研究院，工程师，研究方向：水利信息化。
3.朱新荣（1994.06- ），女，汉族，广西博白人，硕士，广西壮族自治区水利科学研究院，助理工程师，研究方向：水文不确定性理论及应用。
工地试验室应在材料供应计划制定之前完成材料的采集、检测，并根据目标配合比给出试验室配合比。需掺加外加剂时，还要提供外加剂的掺入比例和总的掺加量。在完成试验室配合比设计的基础上，再根据现场材料的含水量换算成适宜施工的施工配合比。在施工过程中，要根据材料含水量及施工温度、摊铺厚度等的变化，不断调整生产配合比。
4.刘伟（1986.08- ），男，汉族，广西蒙山人，本科，广西水利科学研究院，工程师，研究方向：水文分析计算、农田水利工程、山洪灾害防治、大坝安全监测、水环境等工作。
基金项目： 南宁市科学研究与技术开发计划项目《南宁市黑臭水体治理水力调控与水质改善研究》（项目编号：20183045-1)）；广西重点研发计划项目《广西水库大坝群安全预警及预报决策支持系统研究》（项目编号：桂科AB17195074）；广西重点研发计划项目《广西典型山洪地质灾害孕灾机制与防治关键技术研究》（项目编号：桂科 AB17195073）。
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