陕北暴雨洪水特点分析及水旱灾害防御信息化工作启示

张淑婵，董华梅，史颖娟

(1.陕西省水利信息宣传教育中心，陕西西安710004；2.陕西水环境工程勘测设计研究院，陕西西安710018)

1 引言

受副热带高压外围暖湿气流和弱冷空气共同影响，2017年7月24日开始陕北北部出现了一次大范围强降雨过程，其中25日20时～26日8时，无定河流域子洲、绥德、米脂一带发生特大暴雨，无定河累积面平均降雨量102.7 mm，暴雨中心12 h降雨量无定河干流赵家砭站257.7 mm、支流大理河水地湾站236.6 mm，12 h降雨量大于140 mm区域面积约2300 km2。受暴雨影响，大理河、无定河中下游及黄河小北干流出现超警戒洪峰，其中无定河白家川站及大理河青阳岔、绥德站出现历史实测最大洪水，部分河段洪水重现期超百年一遇，黄河干流出现1号洪峰，龙门站出现6010 m3/s的超警戒洪峰。

2 暴雨概况及特点

2.1 暴雨概况

2017年7月无定河流域降雨始于24日8时，结束于29日8时，共历时5 d，强降雨集中在25日20时至26日8时。其中无定河上游降雨量60 mm～140 mm，鱼河堡至崔家湾中游段降雨90 mm～300 mm，崔家湾至河口下游段降雨70 mm～140 mm。最大点雨量依次为：296.5 mm(绥德县赵家砭站)，260.8 mm(子洲县马蹄沟)，248.8 mm(子洲县李家河站)。

2.2 暴雨特点

整个降雨过程降雨均分布在无定河流域，降雨在50 mm以上的笼罩面积占无定河流域(陕西省内)面积的93%，降雨在100 mm以上的笼罩面积占44.0%，降雨在200 mm以上的降雨笼罩面积占4.6%。具有量级大、降雨落区集中和雨强高等特点。降雨落区基本与流域范围一致，笼罩流域大部分面积，短历时降雨集中。暴雨中心最大6 h、12 h降雨量重现期均达到或超100 a一遇，列历史实测系列前三位。与历史同期比较，面雨量、笼罩面积、点最大雨量、6 h、12 h、24 h降雨量等均为历史最大值。

3 洪水概况及特点

受暴雨影响，无定河干支流出现历史实测最大洪水，部分河段洪水重现期超100a一遇。

3.1 无定河干流

受暴雨影响，无定河中游丁家沟站出现1978年以来发生的最大洪水，流量自26日0时30分～4时48分由64.3 m3/s涨至1600 m3/s(警戒流量2000 m3/s)，9时18分再次出现洪峰，洪峰流量1210 m3/s；干流洪水向下游演进与支流洪水于大理河绥德站叠加，26日10时12分出现历史实测最大洪水4500 m3/s(警戒流量3000 m3/s)。

3.2 支流大理河

受暴雨影响，干流青阳岔站25日20时至22时36分流量由0.45 m3/s涨至405 m3/s，随后回落，26日2时至4时再次出现历史实测最大洪水，流量由352 m3/s涨至1840 m3/s(警戒500 m3/s)；洪水向下游演进与支流小理河洪水沿程叠加，再有区间降雨产流持续汇入，故干流绥德站出现超保洪峰流量，系历史实测最大洪水，此次过程自26日0时～5时05分流量由3.46 m3/s涨至3160 m3/s(保证流量1350 m3/s)。

3.3 黄河干流

受上游干支流洪水及区间降雨等因素共同影响，黄河干流吴堡站26日6时至8时12分，流量自1600 m3/s涨至3560 m3/s；支流三川河后大成站26日4时18分至7时54分，流量自61 m3/s涨至1020 m3/s，随后回落，26日9时54分洪水复涨，26日11时30分出现1100 m3/s的洪峰流量；支流无定河白家川站26日4时42分至10时12分，流量自50 m3/s涨～4500 m3/s(警戒3000 m3/s)；吴堡站洪峰与三川河后大成站及无定河白家川站洪水叠加，龙门站于26日15时30分～27日1时06分，流量自695 m3/s涨至6010 m3/s(警戒5000 m3/s)；龙门站洪峰向下游演进过程中逐渐衰减，潼关站于27日13时30分～28日7时，流量自300 m3/s涨至3230 m3/s。

3.4 洪水特点

无定河干支流出现历史实测最大洪水，部分河段洪水重现期超100 a一遇；涨水历时5h，与“71.7”“77.8”洪水相比产汇流明显变快；吴堡站洪量以及支流无定河白家川站洪量分别占龙门站洪量的55.8%、31.9%。故此次暴雨洪水具有量级大、产汇流快及影响黄河干流等特点。

4 洪水应对与思考

4.1 陕北长期干旱缺水，突降大量级暴雨原因

榆林市位于陕西北部，地貌形态复杂，属于干旱、半干旱大陆性季风气候，多年平均气温9.3℃左右，多年平均降雨量405 mm，降水由西北向东南递增，主要集中在7、8、9三个月，约占全年降水量的60%～70%。降雨地域分布不均，风沙区一般在325 mm～425 mm之间，丘陵区一般在400 mm～500 mm之间。气候干燥，蒸发量大，降水量少且分布不均，水分条件差，“十年九旱”成为榆林市最为显著的自然特征。全市水资源总量32.29亿m3，水资源分布不均，加之近年来受全球气候变暖影响，频繁出现春旱、冬春连旱、夏旱等极端天气，干旱缺水一直是制约榆林经济社会发展、农业生产最为突出的自然灾害。

在榆林市“17·7”暴雨洪灾前，这个区域发生了持续高温和严重夏伏旱，7月7日～14日，榆林市出现持续8 d以上的高温天气，大部分县区最高气温超过37.0℃，吴堡、子洲、米脂3县区最高气温超过40℃，是该市自1951年建站以来范围最大、持续时间最长的极端高温天气。持续高温、降水稀少，造成无定河流量急剧减少，绥德丁家沟段流量不足2 m3/s，部分河段出现断流情况，米脂县城取水廊道井出水量锐减，已严重影响到沿线群众正常生活。7月12日，榆林市召开专题会议研究部署王圪堵水库调水，解决了下游榆阳、横山、米脂、绥德缺水4县区群众生活生产用水。通过一系列气象资料分析，形成本次暴雨的主要原因是：全省进入主汛期后，随着副高向北梯级移动，黄河流域部分地区可能出现集中强降雨，陕北局地暴雨偏多偏强。榆林市地处副高控制的中心区域，加之年内降雨分布不均是造成汛前干旱和汛期暴雨的主要原因。

通过对历史资料分析，榆林地区近年来的降雨总体呈现出“降水总量少、降水年内分布不均、降水有效性差”的特点；进入汛期后气候主要呈现出“旱涝相间，旱涝并存”的特点；遭遇旱情时旱区群众惜水如命，遭遇洪灾时群众怕水躲水。该区域年降水量主要集中在7月份或者8月份，且多以暴雨形成出现，强度大，历时短，致灾性强，几场大雨就能下完全年的雨量。如2012年7月14日～15日、7月20日～21日、7月26日～7月28日三次强降雨，都由于历时短、强度强、频次高，过程最大降水量出现在佳县白云山为234.8 mm，造成了严重的洪涝灾害，一些乡镇遭遇多年罕见的强降雨。2013年7月全市20站降水量达到300 mm以上，69站在200 mm～300 mm之间，87站在100 mm～200 mm之间，最大降水量绥德韭园站343.3 mm。

4.2 陕北暴雨洪水防御工作思考

陕北特大暴雨洪水，极易造成严重洪涝灾害，水、电、路、气、通讯等基础设施往往也会遭受严重损毁。在经历数次陕北暴雨洪灾之后，我们需要痛定思痛，认真总结剖析下一步该如何更有针对性的部署防御工作。像无定河流域17年7月发生的特大暴雨洪水，发生在致灾致死率极大的凌晨时段，绥德城区段5 h内流量暴涨1000倍，造成一定的经济损失不可避免，但如何更高效地组织危险区群众撤离，进一步减小可能造成的人员伤亡，这还需要进一步改进防御措施，完善应急响应机制。不单纯是依靠数名水文工作人员的测报和部分水利人的值守，更多的是要建立完善的信息化预警体系和应急响应机制，在持续的研究暴雨洪灾规律的同时，为传统水旱灾害防御工作存在的不足补齐短板，利用物联网技术的高速发展，搭建更加便捷高效的水旱灾害防御信息化综合处理平台，将预警终端下延至每位人民群众的移动设备中，为动辄上万名群众的紧急撤离工作赢得时间。确保危险区人员有时间准备撤离、知道撤离时间、撤离路线。

5 启示与建议

5.1 对水旱灾害防御信息化建设工作的启示

机构改革以来，推进水旱灾害防御系统信息化进程，建立高效完善的信息化工作平台，进一步完善水利抢险队伍配置和洪水资源空间均衡化工作，完善气象、水文部门负责人主汛期联署办公会商机制，加强对局地短历时、高强度暴雨及中小河流洪水、山洪灾害的监测预报。在重点做好大范围强降雨防范工作的同时，必须重点关注山丘区突发性短历时暴雨泥石流灾害防御及中小河流洪水灾害的防范工作。要把水旱灾害防御形势预估得更严峻些，把致灾因素考虑得更完善些，把防御演练工作做得更扎实些，确保时刻做好防范的应对准备，做到预警及时、撤离果断，严格警戒，发生汛情第一时间组织危险区群众撤离避险，确保人员生命安全，确保万无一失。

5.2 水旱灾害防御工作的建议

5.2.1 强化责任体系

把防治水灾害作为各级党政领导的重中之重，把人的生命安全放在防抗灾害的最高位置，发挥已建成山洪灾害监测预警系统的作用，强化责任体系，督促各级各类防汛责任人认真履职，确保预警信息发送到人。切实解决好预警信息“最后一公里”的问题，真正做到“早预警、早撤离、早安置”。

5.2.2 加大宣传，增强干群防灾意识

陕北干旱、半干旱地区多年没有遭受大的暴雨洪水灾害，少数干部群众思想麻痹侥幸，抢险经验不足，避险自救能力差。必须加大防汛宣传教育，特别是防汛预案、防汛避险和自救常识的宣传教育，不断增强防汛责任意识、应急避险能力。通过广播、电视、报纸、网络等媒体平台广泛传播防汛避险知识，并充分利用好公众号、短视频等各类自媒体平台，提高群众防汛避险意识和自救互救能力。

5.2.3 推进补短板工程建设

建立完善的全省水文勘测测量体系，形成省级水旱灾害风险调查评估成果数据库。二是亟待引进新技术新设备，提升水文监测能力、水文测验手段。在全省范围内对中小河流水文站、水文监测站点进行提升改造，新建中小河流水文预警监测站；建设小型水库入库、出库监测预警站；提升现有水文监测系统墒情站、蒸发站，全省范围内新建墒情站；全省布设遥感监测系统；基于高分辨率雷达面雨量监测技术，在全省雨量站点稀疏地区、重点防洪地区建设高分辨区域面雨量自动监测系统及全省暴雨中心，为短临暴雨监视预警提供技术支撑。加大全省水情预测预报预警系统建设，对全省主要江河洪水预警预报系统进行升级完善。新建一套枯季径流预报系统、异地数据灾备系统。在陕北增设县级淤地坝信息管理平台。三是建设水旱灾害防御决策支持系统，对调控方案的优化和调控系统的拓展，开发江河湖库联合调度模型、水沙联合调度模型。完善陕西省9大流域(黄河干流、泾河、洛河、渭河、丹江、汉江、嘉陵江、无定河、窟野河)防洪调度系统，建立信息融合、智能预报、智慧调度、情景分析、应急处置、效果评价一体化的智慧调度平台和可视化推演体系。基于国家防汛抗旱指挥系统二期工程抗旱业务应用系统，建设一套省级旱情监测预警综合平台，12个地市级旱情监测预警综合平台，完善提升陕西省抗旱物资管理信息系统，建成国家、省、市、县四级一体化全覆盖的旱情监测预警系统，实时准确掌握旱情发生发展动态和趋势。四是完善水旱灾害防御信息化基础设施建设，网络系统，提升专线链路，视频监控系统，视频会议系统，提升建设省级水利云，网络安全系统，建设覆盖全省的陕西水利物联网。