楊勝忠，陳少華

(貴州省黔東南自治州氣象局，貴州 凱里 556000)

1 引言

當(dāng)前，旅游業(yè)已成為最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一。漂流旅游是融探險(xiǎn)、體育和旅游于一體的特殊旅游活動(dòng)。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，漂流旅游在全國呈快速發(fā)展勢(shì)頭。貴州省漂流旅游資源豐富，目前全省已開發(fā)漂流河流27條，漂流總里程353.3 km，并且隨著漂流項(xiàng)目的盛行，各景區(qū)景點(diǎn)進(jìn)一步開發(fā)，為貴州漂流旅游鼓足了勁。黔東南苗族侗族自治州位于貴州省東南部，現(xiàn)在已開發(fā)并初具規(guī)模的有臺(tái)江翁密河漂流、施秉杉木河漂流、黃平野洞河漂流、黃平飛云大峽谷漂流等。

臺(tái)江翁密河漂流位于臺(tái)江縣，漂流河段全長(zhǎng)約8 km，行程約3 h，全在深山峽谷中穿行，兩岸原始森林保存完好，具有紅豆杉等名貴植物674種，鴛鴦、獼猴等動(dòng)物178種。翁密河漂流屬大落差強(qiáng)刺激的雙人自助漂流。漂流其間，一條清澈蜿蜒的河流，向峽谷深處延伸，天高水長(zhǎng)，青山環(huán)繞，迎面而來的是一種游客期待的驚險(xiǎn)。

漂流旅游是一種戶外的水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，游客完全暴露于自然條件下，對(duì)于氣候條件的變化更為敏感，因而天氣狀況對(duì)于客流量有著重要的影響。影響漂流旅游的氣象因素主要有降水、溫度、濕度、日照、風(fēng)速等。其中，降水對(duì)漂流起著極其重要的作用，降水量的多少直接影響到水位的高低，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降水時(shí)，還會(huì)引發(fā)暴雨山洪，危及旅客的生命財(cái)產(chǎn)安全。黔東南州氣象局2011年開始在全州主要防御點(diǎn)建立暴雨山洪水位監(jiān)測(cè)站，監(jiān)測(cè)氣象要素主要包括降水量、水位和溫度。因此，本文以臺(tái)江縣翁密河為例，從降水量方面研究入手，著重分析暴雨山洪與水位之間的關(guān)系，建立山洪水位預(yù)報(bào)模型，為漂流旅游防災(zāi)減災(zāi)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

2 資料與方法

黔東南州氣象局2011年開始在全州主要防御點(diǎn)建立暴雨山洪水位監(jiān)測(cè)站，并逐漸增加完善。翁密河位于臺(tái)江縣境內(nèi)，發(fā)源于雷公山山脈，于2010年旅游開發(fā)為漂流景區(qū)。水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)建在景區(qū)起漂點(diǎn)，建站時(shí)間為2011年9月。本文采用的資料來源于黔東南州氣象局山洪水位資料及降雨量資料，時(shí)間為2011年9月—2012年7月。

收集統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)每天的日降水量資料及當(dāng)日最高水位資料，水位漲幅采用日最高水位變化值求得。降水量的多少直接影響地面徑流量，當(dāng)日降水量＜10 mm時(shí)，對(duì)河流的水位貢獻(xiàn)不大，本文主要研究強(qiáng)降水對(duì)漂流旅游的影響，選取日降水量＞10 mm以上的天氣過程與水位進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)，找出相關(guān)因子，建立預(yù)報(bào)方程。

3 翁密河水位預(yù)測(cè)方程的建立及檢驗(yàn)

3.1 降水量、水位預(yù)測(cè)方程建立

根據(jù)臺(tái)江縣翁密河水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)資料統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日降水量在0.1～9.9 mm，水位上漲情況不明顯，平均上漲高度接近0.0 m。當(dāng)降水量＞10.0 mm時(shí)，降水量對(duì)水位的影響較大。翁密河流域在資料統(tǒng)計(jì)時(shí)段共出現(xiàn)23次日降水量＞10.0 mm的天氣過程，其中，中雨13次，大雨7次，暴雨、大暴雨3次。3次暴雨、大暴雨天氣過程為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日這次大暴雨天氣過程水位上漲較為顯著。

圖1 (a)同一時(shí)段降水量與水位漲幅比較;(b)水位漲幅與降水量關(guān)系多項(xiàng)式、線性和指數(shù)擬合

通過23次降水量和水位漲幅相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，降水量與水位漲幅之間存在著顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.90，水位上漲的幅度是隨著降水量的增加而增加的，當(dāng)降水量達(dá)到40 mm以上時(shí)，水位上漲比較顯著，它們的趨勢(shì)變化如圖1a所示。圖1b是水位漲幅與降水量關(guān)系多項(xiàng)式、線性和指數(shù)擬合情況。從圖中可以看出，水位漲幅與降水量的關(guān)系對(duì)于多項(xiàng)式及指數(shù)擬合都有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。多項(xiàng)式及指數(shù)擬合公式為:y=0.000 2 x2－0.0047 x+0.1666，指數(shù)擬合公式為:y=0.058 7 e0.03x;線性趨勢(shì)的擬合公式為:y=0.013 9 x－0.172 4。

3.2 預(yù)報(bào)方程的選取及檢驗(yàn)

通過多項(xiàng)式、指數(shù)及線性對(duì)降水量和水位漲幅進(jìn)行擬合，分別得出它們的預(yù)測(cè)方程。利用2012年7月實(shí)況資料進(jìn)行檢驗(yàn)，得表1。

表1 多項(xiàng)式、指數(shù)及線性方程預(yù)測(cè)檢驗(yàn)

從上表中可以看出，線性擬合用于對(duì)水位的預(yù)測(cè)效果要優(yōu)于其它兩種，特別是在降水量略小的情況下，預(yù)測(cè)值比較接近實(shí)測(cè)值，當(dāng)降水量明顯增大，達(dá)大暴雨以上量級(jí)時(shí)，預(yù)測(cè)值小于實(shí)測(cè)值，預(yù)測(cè)略失真。造成這樣的原因可能是資料樣本數(shù)太少，特別是較大降水過程的樣本數(shù)較少。所以，線性預(yù)測(cè)方程適用于降水量小于大暴雨以下的量級(jí)。對(duì)大暴雨以上降水量級(jí)的水位預(yù)測(cè)應(yīng)該尋找更為科學(xué)的預(yù)測(cè)方法。

4 強(qiáng)降水對(duì)漂流的影響

翁密河起漂點(diǎn)位于南宮鄉(xiāng)交密村，終漂點(diǎn)位于南宮鄉(xiāng)政府，漂流河段全長(zhǎng)約8 km。利用臺(tái)江縣10 m×10 m高程地理信息資料，通過ArcGIS軟件及AVSWATt2000軟件綜合處理得到如圖2所示。

通過軟件計(jì)算，在翁密河起漂點(diǎn)的流域面積為45 km2。面積較小，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的降水量可以代表整個(gè)流域面上的面雨量。當(dāng)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水或是暴雨以上的降水量時(shí)，水位上漲非常顯著。在下游終漂點(diǎn)處，流域面積為115 km2。在漂流的中途，有兩條小支流匯入。因此，在考慮強(qiáng)降水對(duì)漂流的影響時(shí)，除了考慮起漂點(diǎn)降水量的影響外，還要考慮漂流中途河段支流水位對(duì)漂流的影響。從流域面上來分析，在終漂點(diǎn)處的流域面積要比起漂點(diǎn)大得多，是起漂點(diǎn)的2.6倍。因此，在終漂點(diǎn)上，排除水流流速、河床寬度以及其它因素以外，在一定的降水量條件下，水位上漲幅度可能是起漂點(diǎn)的2.6倍，即起漂點(diǎn)水位上漲0.10 m時(shí)，終漂點(diǎn)的水位可能上漲了0.26 m。

圖2 (a)臺(tái)江翁密河漂流起漂點(diǎn)流域面;(b)臺(tái)江翁密河漂流終漂點(diǎn)流域面

由線性趨勢(shì)的擬合公式:y=0.013 9 x－0.172 4以及起漂點(diǎn)和終漂點(diǎn)水位之間的關(guān)系可以得到表2。

表2 翁密河各量級(jí)降水量在起漂點(diǎn)和終漂點(diǎn)水位漲幅預(yù)測(cè)情況

通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，降水量對(duì)山洪水位的影響很大，當(dāng)降水＞20 mm時(shí)，對(duì)漂流就有較大的影響，起漂點(diǎn)水位及終漂點(diǎn)水位不同程度上漲。當(dāng)降水量達(dá)到20 mm時(shí)，起漂點(diǎn)水位上漲0.11 m，終漂點(diǎn)水位上漲0.27 m，這對(duì)于漂流來說，是極為不安全的。當(dāng)降水量更大時(shí)，水位上漲更為明顯，特別是終漂點(diǎn)處。因此，建議降水量＞20 mm時(shí)，禁止漂流。

5 結(jié)論及討論

①通過對(duì)翁密河降水量與水位漲幅關(guān)系分析，降水量與水位漲幅之間存在著顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.90，水位上漲的幅度是隨著降水量的增加而增加，降水量越大，水位上漲越明顯。

②水位漲幅與降水量之間的預(yù)測(cè)方程為:y=0.013 9 x－0.172 4，線性預(yù)測(cè)方程適用于降水量小于大暴雨以下的量級(jí)。對(duì)大暴雨以上降水量級(jí)的水位預(yù)測(cè)應(yīng)該尋找更為科學(xué)的預(yù)測(cè)方法。

③翁密河起漂點(diǎn)與終漂點(diǎn)之間有支流匯入，且終漂點(diǎn)流域面比起漂點(diǎn)大2.6倍，因此，當(dāng)有一定降水量且水位上漲時(shí)，終漂點(diǎn)的水位漲幅要比起漂點(diǎn)大。降水量＞20 mm時(shí)，不利于漂流。

④黔東南漂流旅游資源豐富，所有漂流點(diǎn)的地形地貌都大致相同，因此，對(duì)臺(tái)江翁密河降水量和水位關(guān)系的研究，為翁密河漂流以及全州的漂流旅游水位預(yù)測(cè)預(yù)警起到一個(gè)科學(xué)指導(dǎo)作用。

⑤影響水位的因素有多，包括氣候、地形地貌、植被、河床、落差等。本文只考慮降水因素，對(duì)水位的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)有一定的代表性，但當(dāng)降水量達(dá)到大暴雨以上量級(jí)時(shí)，這種代表性可能會(huì)略差。

［1］莫興東，張連翔，李秋月.森林對(duì)降雨徑流的影響［J］.黑龍江水利科技，2010，(2).

［2］林開平，孫崇智，陳冰廉，等.廣西主要江河流域的面雨量合成分析與洪澇的關(guān)系［J］.熱帶地理，2003，(3).

［3］黃勇，何永健，朱紅芳.皖境淮河流域降雨量－水位關(guān)系分析［J］.安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，(1).