复杂地形暴雨洪涝灾害气象防灾减灾典型案例研究.pdf

146青海科技202303气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY0 引言暴雨是中国最主要的灾害性天气之一，一年四季都可能发生。青海省大到暴雨天气过程具有短时、局地、突发、降水强度大的特点，且大多集中在夜间，致灾性强。从出现的地域特征看，青海大到暴雨天气主要发生在黄河谷地、湟水河谷地、环湖地区、黄南、海南、海西东部以及果洛东部地区。从出现的时间变化特征看，近 10 年青海省暴雨天气过程平均为每年 12 次（国家站）左右。从发生月份来看，主要发生在 5-9 月，其中又以 7-8 月尤为集中，7 月发生频次为全年最多（41.1%），其次为 8 月份（28.8%）。就发生的时间来说，80%的大到暴雨天气过程发生在夜间，夜雨特征明显1。在全球气候变暖、极端天气事件多发背景下，青海复杂地形下局地性、突发性事件也更为频繁，尽管全省各级部门加大力度推进防灾减灾工作，也涌现出许多成功应对案例，但每年仍有不同程度灾害发生，因此从气象防灾减灾角度研究复杂地形突发性暴雨成灾的防范、应对与管理十分必要。为了应对日益增长的暴雨洪涝灾害风险，提高防灾减灾的能力，各级气象部门通过不断提高预报预测服务能力，尽可能地为各级政府提供准确及时的天气预报预警信息。在信息应用基础上，预警系统和防灾减灾措施的改进和完善使得灾害造成的损失得以控制。同时，气象防灾减灾和气象灾害风险管理评估也成为气象部门乃至全社会研究的重要课题，加强气象防灾减灾典型案例研究，对增强防灾减灾能力具有重要应用价值和借鉴意义。各级气象部门对灾害性事件的成因机理、预报预测进行了大量研究，但从气象防灾减灾角作者简介:黄紫晨(1996-),女,助理工程师,主要从事天气预报研究。E-mail:。复杂地形暴雨洪涝灾害气象防灾减灾典型案例研究黄紫晨 黄甜甜 张青梅 袁成鑫（青海省气象台，西宁 810001）摘 要：2022 年 8 月 17 日至 18 日，青海省出现了一次大范围降水天气过程，因降水影响范围广、强度强、局地性强，致使多地遭受了不同程度的暴雨洪涝和泥石流灾害。以此次灾害为例，深入分析复杂地形下的暴雨致灾原因和气象防灾减灾特征，提出应对复杂地形突发性暴雨灾害需要解决的问题，探究应对此类灾害事件中气象防灾减灾能力的提升机制。结果表明：（1）提升短时临近天气监测预报预警能力是应对复杂地形暴雨洪涝防灾减灾工作的第一道防线。（2）推动“叫应”机制无缝衔接和一体化运行是气象防灾减灾工作的重要支撑。（3）精准、及时的预警信息属地化发布是保证气象防灾减灾的重要环节，需进一步完善预警信号发布机制，提升预警信息全网发布能力，真正落实属地化发布。研究结果可为气象工作者和相关管理部门决策提供一定的借鉴和参考依据。关键词：复杂地形暴雨洪涝；防灾减灾；气象服务案例中图分类号：P426.616；P429 文献标识码：A 文章编号：1005-9393(2023)03-0146-06147青海科技202303气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY度研究突发性暴雨成灾的防范、应对、管理等专门研究还比较少，尤其是对复杂地形突发性暴雨研究更少。由于地形复杂、人员结构分布不均（老人、小孩居多）、交通不便、信息网络等通讯欠发达、防灾减灾理念及应对措施不足等，在面对突发性、局地性天气事件时，防灾减灾应对能力差，往往造成较大人员伤亡和经济损失2,3。通过对青海省大通县 2022 年“818”暴雨洪涝灾害典型案例分析，本文深入分析了复杂地形突发性暴雨致灾原因和气象防灾减灾特征，提出应对复杂地形突发性暴雨灾害需要解决的问题，以期对复杂地形暴雨防灾减灾提供借鉴和参考。1 2022 年“818”青海大通暴雨洪涝灾害概况受副高边缘暖湿气流和东移冷空气共同影响，2022 年 8 月 17 日夜间到 18 日白天青海省东北部出现中到大雨天气过程，局地出现暴雨。此次天气过程西宁市大通县青山乡、青林乡遭受山洪灾害，造成 15 个乡镇 111 个村 7506 户 30789 人受灾，其中 26 人死亡、5 人失联，紧急转移安置3 346 人；农作物受灾面积 1652.167 公顷，成灾面积 1 248.937 公顷，绝收面积 9.9 公顷，草场受灾面积 79.69 公顷，林地受灾面积 8.06 公顷，死亡大牲畜 1787 头、小牲畜及家禽 19542 只；362 户1693 间房屋受损。此外门源、乐都、尖扎、同仁、湟中等地受暴雨洪涝影响造成农作物、道路、房屋等受灾，无人员伤亡。2 致灾因子分析2.1 自然环境分析大通县青林乡、青山乡受灾村庄主要分布于沙岱河两岸，河道狭窄、落差大。沙岱河上游地质条件呈现山坡陡峭、沟谷偏窄、土层偏薄等特征。强降雨致使河道流量猛增，形成强大的地表径流，迅速向沟谷汇集，山洪携带大量沙石堵塞河道，导致洪水变道冲击村庄。从高分卫星遥感影像沙岱河河道前后变化情况来看（图 1），受灾后沙岱河上游河道、沙岱村附近河道、大胡土口子村附近河道明显加宽。从居民点建筑物受灾情况来看，受灾后多处居民点淹没明显，尤其是沙岱村淹没变化明显。图 1 大通县受灾前（8 月 5 日）和受灾后（8 月 20 日）高分卫星遥感影像对比图148青海科技202303气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY2.2 气象因素分析强降水前期青海受副热带高压外围西南暖湿气流控制，高温高湿。8 月 17 日夜间，500hPa 副热带高压东退，高空槽东移，冷锋东移南下，地面有冷空气和辐合线触发，导致青海省中东部地区出现中到大雨过程，局地出现暴雨天气。大通地区冷空气回流，局地湿度大，从而降水时段集中，降水效率高。此外，与前期降水叠加，也进一步加大致灾风险2。8 月以来大通地区强降水过程多、间隔时间短且落区重叠，持续降雨致使土壤体积含水量接近饱和，中小河流山洪、地质灾害风险进一步加大。2.3 降水极端性分析本次降水过程无论是从累积降水量还是小时降水量方面均具有一定的降水极端性。从气候背景统计来看，通过 1991-2020 年 30 年整编资料分析大通县 8 月平均降水量为 112.6mm，而 2022 年8 月以来（8 月 1 日 08 时-8 月 18 日 08 时）大通县累计降水量分别为：大通 128.0mm，青林乡政府 114.2mm，青山乡政府 103.0mm，已超过或接近 30 年整编 8 月平均降水量值。17 日 21 时至 18日 00 时大通地区累计出现 15 站次短时强降水，最强小时降水量为大通本站 23 时至 00 时出现的40.6mm 降水。根据大通青林乡（X0057）、青山乡（X0023）两个气象站的小时最大雨强与历年记录数据对比分析（图 2），可以看出两站 39.3mm/h和 34.6mm/h 的降水量远超过建站以来降水过程的逐小时降水量。图 2 青林乡（上）、青山乡（下）自建站至 2022 年 8 月 17 日 23 时小时降水量排序图149青海科技202303气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY3 气象防灾减灾特征分析3.1 预报预警情况针对此次降水天气过程，青海省省、市、县三级气象部门开展了递进式预报预警服务工作。8 月 16 日，青海省气象台发布重要天气报告，提出“8 月 17-18 日我省中东部地区自西向东有一次中到大雨、局地暴雨的天气过程，降水前期伴有雷暴大风、短时强降水、冰雹等强对流天气”。8 月 17 日 16 时，青海省气象台发布暴雨蓝色 预 警，指 出“8 月 17 日 20 时 至 18 日 20 时，西宁市区、大通、湟中、湟源、门源、祁连、天峻、互助、平安、乐都、民和、化隆、循化、贵德、同德、尖扎、同仁、河南、泽库、班玛、久治等地将出现 25 毫米以上降水，部分乡镇可达 30-50毫米，并伴有雷暴大风、冰雹、短时强降水等强对流天气，并且提醒强降水易引发城乡积涝、山洪、滑坡、泥石流、中小河流洪水等次生灾害，请加强防范”。8 月 17 日 16 时 20 分，青海省气象局启动暴雨级应急响应。8 月 17 日 17 时，青海省气象局与青海省自然资源厅、青海省水利厅分别联合发布青海省地质灾害气象风险预警、青海省山洪灾害气象风险预警，尤其在山洪灾害气象风险预警中提出“2022年8月17日20时至18日20时西宁市郊区、大通县、湟中县、海北州门源县、海东市、黄南州同仁市、尖扎县部分地区发生山洪灾害的可能性较大（黄色预警）”。在地质灾害气象风险预警中指出“西宁市，海东市，海北州祁连县、门源县，海南州贵德县、贵南县、同德县，黄南州同仁市、尖扎县，果洛州玛沁县等部分地区地质灾害气象风险较高（黄色预警）”。8 月 17 日 17 时，西宁市气象局与西宁市自然资源和规划局联合发布西宁地区地质灾害气象风险黄色预警。8 月 17 日 18 时，西宁市气象局与西宁市水务局联合发布西宁市郊区、大通县、湟中区山洪灾害气象风险黄色预警。8 月 17 日 21 时 00 分，大通县气象台发布宝库乡暴雨黄色预警信号。8 月 17 日 22 时 25 分，大通县气象台发布多林镇、青山乡、青林乡暴雨红色预警信号。8 月 17 日 22 时 50 分，大通县气象台发布大通县其余乡镇暴雨红色预警信号。8 月 17 日 23 时 50 分，西宁市气象台发布市区暴雨橙色预警信号。8 月 17 日 23 时 55 分，大通县气象台发布黄家寨镇、景阳镇、长宁镇暴雨红色预警信号。8 月 18 时 00 时 05 分，西宁市气象台将市区暴雨橙色预警信号升级为暴雨红色预警信号。在此次过程中，省、市、县三级气象部门通过青海省突发事件预警信息发布系统对接的12379短信、微信、微博、电视、电台、网站、App，国家突发事件预警信息发布系统对接的“青海预警发布”头条号、人民号、百家号、抖音号等渠道向社会公众、应急责任人共发布预警、预警信号、风险预警 18 期，受众 835.3 万人次、应急责任人10.3 万人次，红色预警信号全网短信公众接收 47万人次。西宁市及大通县气象台累计发布预警信号 15 条（大通 11 条），其中西宁市气象台、大通县气象台发布精细到乡镇的暴雨红色预警信号 3期、暴雨橙色预警信号 1 期、暴雨黄色预警信号1 期，对暴雨橙色和暴雨红色预警信号进行全网发布。3.2 气象服务特点降水前期，青海气象部门集中进行了天气会商研判。降水过程前与中央气象台开展加密会商，针对大通地区降水天气进行会商研判；组织省、市（州）气象台联合会商，召开加密天气会商会议，组织首席预报员分析研判天气形势及影响区域和关注重点，向社会公众及政府部门提供了全面的跟踪递进式预报预警服务。在中长期预报中，提前 10 天预报指出 8 月 17-18 日有中到大雨过程，局地有暴雨。短期天气预报中，提前 3 天预报青海省中东部有中到大雨，局地会有 50 毫米以上的降水。提前 1 天发布重要天气报告并向中国150青海科技202303气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY气象局减灾司、青海省委省政府和青海省发展和改革委员会等 23 个部门报送，提前 9 小时发布暴雨预警及各类气象风险预警。大通县气象局提前 2小时发布受灾地区暴雨红色预警信号。降水过程中，严格落实值班值守制度。执行领导带班制，紧盯关键环节，协调解决重点难点问题，形成逐级落实的工作格局。实行双首席预报员值班制，共同开展天气会商研判、服务材料组织、预警信息发布等工作，强化应急调度和联防联动。降水过程后为救灾现场滚动提供过去逐小时实况及天气预报，逐 2 小时滚动提供专题服务。坚持人民至上、生命至上，为气象灾害防御争取了更多时间，为今后成功应对此类天气过程预报预警服务积累了经验。3.3 应急处置情况大通暴雨洪涝灾害发生后，青海省先后迅速启动省级突发灾害事件级和级应急响应，省市县联合成立大通县“818”山洪灾害抢险救援处置工作应急指挥部，高效开展救援工作，把搜救工作放在第一位，抢抓 72 小时黄金救援期，组织消防救援队伍、解放军、武警部队、社会救援队和省市县三级干部以及基层力量 4500 余人（其中专业救援力量 1200 名），不间断加大搜救力度，确保无遗漏。青海省气象局在灾害发生后立即启动气象服务级应急响应，成立大通县“818”山洪灾害气象保障服务领导小组，并分为预报服务组、现场保障组、材料分析组、新闻发布组，开展灾后气象服务保障工作。在此期间，省市县三级气象部门按照重大灾害性天气“叫应”服务标准和工作流程，及时通过电话、微信与应急、水利等部门进行“叫应”服务共 100 多次，发送决策短信 6.8万余条，共参加省政府和省防汛抗旱指挥部组织召开的视频调度会 42 次，及时通报青海省气象局防汛抗旱工作开展、近期天气和后期预报等情况，为各级党委政府组织防御提供了高质量的决策支撑。组织气象部门同志赶赴事故发生现场，积极与救援现场应急处置部门沟通，协调救援气象保障工作，开展受灾地区面雨量复盘评估工作。及时建立了应急气象观测站，并对事故现场及周边地区损毁气象观测站进行恢复。4 对复杂地形的暴雨洪涝防灾减灾启示近年来，青海多地区出现汛期极端性强、局地性强的降水天气，造成多地不同程度受灾，防汛工作责任艰巨意义重大。鉴于“818”大通青山、青林暴雨洪涝灾害对当地民众生产财产安全造成了重大损失，透过此次事件对现有的天气预报预警机制、灾害性天气应对措施以及民众的气象灾害防范意识等展开多角度多方面的反思是非常必要的。由此文章提出以下 4 点启示，为气象工作者和相关管理部门决策提供一定的借鉴和参考依据。（1）进一步提升复杂地形强降水天气监测预报能力。大通县青山乡、青林乡人口主要分布在山谷、河谷地带，仅有 2 个乡镇气象观测站，上游的山区人口分布零散，处于强降水监测盲区，山洪、地质灾害易发区天气雷达站网布局和设备性能无法满足预报预警服务需求。雷达、卫星等多源监测资料、格点实况产品融合应用能力不足，综合分析研判能力较弱。副高边缘对流性降水的落区和强度预报不确定性大，准确预报强降水出现的时间、强度及落区难度大。（2）进一步建立健全“叫应”机制。目前，气象部门“叫应”服务主要面向省、市、县三级党政分管负责人和应急、水利、自然资源等行业部门负责人，而面向党政主要负责人的“叫应”服务尚不到位。党政部门对基层责任人的“叫应”机制尚未有效建立，一定程度上影响了政府防灾减灾应急响应联动和救灾调度效果。（3）进一步完善预警信号发布机制。全网发布能力有待提升，需进一步落实预警信号属地化发布，提升全网发布时效，助力防灾减灾。（4）进一步增强公众气象防灾减灾意识的宣传与普及，使更多的人树立科学防灾意识，培养避险自救的安全素养，是一项长期艰巨的任务，需要抓紧抓实。151青海科技202303气象科技青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY参考文献:1王振海.青海省灾害性天气个例分析文集(2007-2017年)M.北京:气象出版社,2021:149.2谢友文,童洁,肖诗尧,等.山区突发性暴雨气象防灾减灾典型案例研究J.农业灾害研究,2020,10(5):89-91+94.3邓玲,李学敏,张思远.暴雨灾害气象防灾减灾服务效益评估指标体系研究J.湖北农业科学,2021,60(17):188-193.Typical Case Study of Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Flash Flood Disaster Under Complex TerrainHuangZichen,HuangTiantian,ZhangQingmei,YuanChengxin（QinghaiMeteorologicalObservatory,Xining810001,Qinghai）Abstract:FromAugust17to18,2022,therewasawidespreadprecipitationweatherprocessinQinghaiProvince,whichcausedmanyplacestosufferfromdifferentdegreesofheavyrainfall,floodingandmudslidedisastersduetothewiderange,intensityandlocalnatureoftheprecipitationimpact.Takingthisdisasterasanexample,weanalyzeindepththecausesofheavyrainfallincomplexterrainandthecharacteristicsofmeteorologicaldisasterpreventionandmitigation,proposetheproblemswhichneedtobesolvedinresponsetosuddenheavyrainfalldisastersincomplexterrain,andexplorethemechanismsforimprovingmeteorologicaldisasterpreventionandmitigationcapabilitiesinresponsetosuchdisasterevents.Accordingtotheresults,(1)thefirstlineofdefensefordisasterpreventionandmitigationincomplexterrainistoimprovethecapabilityofshort-timeproximityweathermonitoringandforecasting.(2)Promotingtheseamlessandintegratedoperationofthe“call-and-response”mechanismisanimportantsupportformeteorologicaldisasterpreventionandmitigationwork.(3)Accurateandtimelylocalizedreleaseofearlywarninginformationisanimportantbarriertoensuremeteorologicaldisasterpreventionandmitigation.Itisnecessarytofurtherimprovethereleasemechanismofearlywarningsignals,enhancetheabilitytoreleaseearlywarninginformationonthewholenetwork,andtrulyimplementlocalizedrelease.Theresultsofthestudycanprovidereferencebasisformeteorologistsandrelevantmanagementdepartmentstomakedecisions.Keywords:Flashfloodingincomplexterrain；Disasterpreventionandmitigation;Meteorologicalservicecase