暴雨山洪对黔东南漂流旅游影响研究

2012-09-29 05:48杨胜忠陈少华
中低纬山地气象 2012年6期
关键词:强降水降水量涨幅

杨胜忠,陈少华

(贵州省黔东南自治州气象局,贵州 凯里 556000)

1 引言

当前,旅游业已成为最具发展潜力的产业之一。漂流旅游是融探险、体育和旅游于一体的特殊旅游活动。经过十几年的发展,漂流旅游在全国呈快速发展势头。贵州省漂流旅游资源丰富,目前全省已开发漂流河流27条,漂流总里程353.3 km,并且随着漂流项目的盛行,各景区景点进一步开发,为贵州漂流旅游鼓足了劲。黔东南苗族侗族自治州位于贵州省东南部,现在已开发并初具规模的有台江翁密河漂流、施秉杉木河漂流、黄平野洞河漂流、黄平飞云大峡谷漂流等。

台江翁密河漂流位于台江县,漂流河段全长约8 km,行程约3 h,全在深山峡谷中穿行,两岸原始森林保存完好,具有红豆杉等名贵植物674种,鸳鸯、猕猴等动物178种。翁密河漂流属大落差强刺激的双人自助漂流。漂流其间,一条清澈蜿蜒的河流,向峡谷深处延伸,天高水长,青山环绕,迎面而来的是一种游客期待的惊险。

漂流旅游是一种户外的水上运动项目,游客完全暴露于自然条件下,对于气候条件的变化更为敏感,因而天气状况对于客流量有着重要的影响。影响漂流旅游的气象因素主要有降水、温度、湿度、日照、风速等。其中,降水对漂流起着极其重要的作用,降水量的多少直接影响到水位的高低,当出现强降水时,还会引发暴雨山洪,危及旅客的生命财产安全。黔东南州气象局2011年开始在全州主要防御点建立暴雨山洪水位监测站,监测气象要素主要包括降水量、水位和温度。因此,本文以台江县翁密河为例,从降水量方面研究入手,着重分析暴雨山洪与水位之间的关系,建立山洪水位预报模型,为漂流旅游防灾减灾提供一定的科学依据。

2 资料与方法

黔东南州气象局2011年开始在全州主要防御点建立暴雨山洪水位监测站,并逐渐增加完善。翁密河位于台江县境内,发源于雷公山山脉,于2010年旅游开发为漂流景区。水位监测点建在景区起漂点,建站时间为2011年9月。本文采用的资料来源于黔东南州气象局山洪水位资料及降雨量资料,时间为2011年9月—2012年7月。

收集统计时段内每天的日降水量资料及当日最高水位资料,水位涨幅采用日最高水位变化值求得。降水量的多少直接影响地面径流量,当日降水量<10 mm时,对河流的水位贡献不大,本文主要研究强降水对漂流旅游的影响,选取日降水量>10 mm以上的天气过程与水位进行相关性分析,结合GIS地理信息系统,找出相关因子,建立预报方程。

3 翁密河水位预测方程的建立及检验

3.1 降水量、水位预测方程建立

根据台江县翁密河水位监测点资料统计分析发现,当日降水量在0.1~9.9 mm,水位上涨情况不明显,平均上涨高度接近0.0 m。当降水量>10.0 mm时,降水量对水位的影响较大。翁密河流域在资料统计时段共出现23次日降水量>10.0 mm的天气过程,其中,中雨13次,大雨7次,暴雨、大暴雨3次。3次暴雨、大暴雨天气过程为2011年9月30日,2012年5月9日和2012年6月26日。其中,以2012年6月26日这次大暴雨天气过程水位上涨较为显著。

图1 (a)同一时段降水量与水位涨幅比较;(b)水位涨幅与降水量关系多项式、线性和指数拟合

通过23次降水量和水位涨幅相关分析发现,降水量与水位涨幅之间存在着显著的正相关,相关系数达0.90,水位上涨的幅度是随着降水量的增加而增加的,当降水量达到40 mm以上时,水位上涨比较显著,它们的趋势变化如图1a所示。图1b是水位涨幅与降水量关系多项式、线性和指数拟合情况。从图中可以看出,水位涨幅与降水量的关系对于多项式及指数拟合都有很好的对应关系。多项式及指数拟合公式为:y=0.000 2 x2-0.0047 x+0.1666,指数拟合公式为:y=0.058 7 e0.03x;线性趋势的拟合公式为:y=0.013 9 x-0.172 4。

3.2 预报方程的选取及检验

通过多项式、指数及线性对降水量和水位涨幅进行拟合,分别得出它们的预测方程。利用2012年7月实况资料进行检验,得表1。

表1 多项式、指数及线性方程预测检验

从上表中可以看出,线性拟合用于对水位的预测效果要优于其它两种,特别是在降水量略小的情况下,预测值比较接近实测值,当降水量明显增大,达大暴雨以上量级时,预测值小于实测值,预测略失真。造成这样的原因可能是资料样本数太少,特别是较大降水过程的样本数较少。所以,线性预测方程适用于降水量小于大暴雨以下的量级。对大暴雨以上降水量级的水位预测应该寻找更为科学的预测方法。

4 强降水对漂流的影响

翁密河起漂点位于南宫乡交密村,终漂点位于南宫乡政府,漂流河段全长约8 km。利用台江县10 m×10 m高程地理信息资料,通过ArcGIS软件及AVSWATt2000软件综合处理得到如图2所示。

通过软件计算,在翁密河起漂点的流域面积为45 km2。面积较小,在监测点上的降水量可以代表整个流域面上的面雨量。当出现短时强降水或是暴雨以上的降水量时,水位上涨非常显著。在下游终漂点处,流域面积为115 km2。在漂流的中途,有两条小支流汇入。因此,在考虑强降水对漂流的影响时,除了考虑起漂点降水量的影响外,还要考虑漂流中途河段支流水位对漂流的影响。从流域面上来分析,在终漂点处的流域面积要比起漂点大得多,是起漂点的2.6倍。因此,在终漂点上,排除水流流速、河床宽度以及其它因素以外,在一定的降水量条件下,水位上涨幅度可能是起漂点的2.6倍,即起漂点水位上涨0.10 m时,终漂点的水位可能上涨了0.26 m。

图2 (a)台江翁密河漂流起漂点流域面;(b)台江翁密河漂流终漂点流域面

由线性趋势的拟合公式:y=0.013 9 x-0.172 4以及起漂点和终漂点水位之间的关系可以得到表2。

表2 翁密河各量级降水量在起漂点和终漂点水位涨幅预测情况

通过计算发现,降水量对山洪水位的影响很大,当降水>20 mm时,对漂流就有较大的影响,起漂点水位及终漂点水位不同程度上涨。当降水量达到20 mm时,起漂点水位上涨0.11 m,终漂点水位上涨0.27 m,这对于漂流来说,是极为不安全的。当降水量更大时,水位上涨更为明显,特别是终漂点处。因此,建议降水量>20 mm时,禁止漂流。

5 结论及讨论

①通过对翁密河降水量与水位涨幅关系分析,降水量与水位涨幅之间存在着显著的正相关,相关系数达0.90,水位上涨的幅度是随着降水量的增加而增加,降水量越大,水位上涨越明显。

②水位涨幅与降水量之间的预测方程为:y=0.013 9 x-0.172 4,线性预测方程适用于降水量小于大暴雨以下的量级。对大暴雨以上降水量级的水位预测应该寻找更为科学的预测方法。

③翁密河起漂点与终漂点之间有支流汇入,且终漂点流域面比起漂点大2.6倍,因此,当有一定降水量且水位上涨时,终漂点的水位涨幅要比起漂点大。降水量>20 mm时,不利于漂流。

④黔东南漂流旅游资源丰富,所有漂流点的地形地貌都大致相同,因此,对台江翁密河降水量和水位关系的研究,为翁密河漂流以及全州的漂流旅游水位预测预警起到一个科学指导作用。

⑤影响水位的因素有多,包括气候、地形地貌、植被、河床、落差等。本文只考虑降水因素,对水位的预测预报有一定的代表性,但当降水量达到大暴雨以上量级时,这种代表性可能会略差。

[1]莫兴东,张连翔,李秋月.森林对降雨径流的影响[J].黑龙江水利科技,2010,(2).

[2]林开平,孙崇智,陈冰廉,等.广西主要江河流域的面雨量合成分析与洪涝的关系[J].热带地理,2003,(3).

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