黃南地區氣象災害特征分析及公路降雨預警研究

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丁立善張長(cháng)棟石榮善

青海省防災減災重點(diǎn)實(shí)驗室青海省雜多縣氣象局青海省河南縣氣象局

摘 要:利用2009-2019年黃南地區氣象年報表中氣象災害的記錄進(jìn)行特征分析,結果表明黃南地區的氣象災害類(lèi)別有9類(lèi),主要是暴雨洪澇、冰雹、雪災、地質(zhì)災害,主要發(fā)生在*-9月,按空間分析黃南河南是氣象災害高發(fā)地,公路氣象災害與氣象災害發(fā)生時(shí)間一致,但空間上公路氣象災害與氣象災害發(fā)生的高發(fā)地不同,公路氣象災害高發(fā)地是同仁黃南。基于降雨量、預警站點(diǎn)和地形結構建立的黃南公路降雨預警,預警效果較好,可以用于黃南地區公路的氣象業(yè)務(wù)服務(wù)中。

關(guān)鍵詞:氣象災害;公路預警;黃南地區;

作者簡(jiǎn)介:丁立善(19*9-),男,工程師,主要研究方向:氣象服務(wù)黃南。;

隨著(zhù)西北暖濕化日益顯著(zhù),造成西北氣象災害次數增加、強度增大,對本地化的氣象災害進(jìn)行分析可以針對性開(kāi)展氣象服務(wù),通過(guò)建立有效的公路預警指標,可及時(shí)地減少氣象災害對公路通行的危害黃南。早在20世紀*0年代代歐洲就建立了實(shí)時(shí)公路預報系統,我國公路氣象服務(wù)起步較晚,但發(fā)展速度較快,主要得益于氣象觀(guān)測技術(shù)的進(jìn)步和我國公路交通建設的快速發(fā)展[1]。國內學(xué)者也對公路的氣象災害進(jìn)行了研究,張曉美等[2]研究指出青海省公路交通的氣象災害主要是強降雨和公路積雪,張金滿(mǎn)等[*]開(kāi)展了災害性天氣交通事故特征及霧天公路通行預警指標體系的研究,德慶卓嘎等[*]開(kāi)展了公路交通地質(zhì)災害氣象預警, 保廣裕等[*] 對青海省公路沿線(xiàn)強降雪天氣災害風(fēng)險進(jìn)行了區劃研究,金欣等[*]對海東市G*京藏高速公路(馬場(chǎng)垣至平安段)進(jìn)行了氣象災害風(fēng)險普查與防范對策的研究。氣象災害影響黃南地區的公路安全通行時(shí)有發(fā)生,如暴雨、強降水引發(fā)的落石、滑坡、泥石流、洪澇,導致公路的通行條件下降,影響著(zhù)公路交通的安全和保障,如2010年9月21日同仁氣象站測降水量達到7*.1mm, 2*h達到黃色暴雨量級,引發(fā)洪水、泥石流,致使省道20*公路同仁境內出現約*00余米公路被泥石流掩埋,公路中斷*h, 經(jīng)交通部門(mén)的組織搶修,于21日凌晨1時(shí)*0分左右公路基本恢復通車(chē)。因此通過(guò)研究本地化的氣象災害的時(shí)空特征發(fā)生及其規律,采用在公路沿線(xiàn)已建立的氣象自動(dòng)站針對性的開(kāi)展公路氣象服務(wù),建立氣象災害公路防范機制,實(shí)現公路的安全通行就顯得十分必要。在黃南地區降雨、降雪是造成交通事故最嚴重的災害性天氣[7],因此加強對氣象災害的分析研究,并制定相應的對策,可以保障公路安全通行,并提高本地化專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)的水平。

1 區域概況與資料

黃南藏族自治州是青海省的*個(gè)地級行政區之一,位于青海省東南部,因地處黃河之南而得名[*]黃南。黃南地區地形復雜,呈北低南高,海拔在19**~*9**m之間。黃南地區交通方式單一,澤庫機場(chǎng)項目和西成高鐵項目還在建設中,目前交通方式主要依靠張汶高速公路G0*11(平安—同仁)、省道S20*(平安—河南),所以黃南地區公路的通行直接影響著(zhù)黃南人民的生產(chǎn)生活,因此針對本地化的公路建立氣象公路預警保障工作就顯得十分重要。

本文采用的氣象災害資料是根據各縣年報表中統計而來(lái)的2009-2019年的災情信息黃南。災情信息主要來(lái)源為氣象部門(mén)收集民政局、交通局、應急管理局等部門(mén)獲取后記錄在每月A文件中,在年底的時(shí)候統一制作J文件中備注保存,降水資料為通過(guò)CIMISS氣象數據統一服務(wù)接口下載的每日降水量得到,所以數據可靠。

2 氣象災害特征分析

2.1 氣象災害特征

圖1 黃南地區氣象災害圖

根據201*年執行的《全國氣象災情收集上報技術(shù)規范》[9]對黃南地區2009-2019年氣象災害信息統計分析可得黃南地區氣象災害圖如圖1所示,分析可得黃南地區的氣象災害有9類(lèi),分別是暴雨洪澇、冰雹、雪災、地質(zhì)災害、大風(fēng)、雷電、其他、干旱和沙塵暴,共有11*條災情信息記錄,年均10.*條黃南。從氣象災害類(lèi)別的占比分析可得,暴雨洪澇占*1.2%,其余為冰雹21.9%、雪災9.*%、地質(zhì)災害*.7%、大風(fēng)7.0%、雷電7.0%、其他2.*%、干旱0.9%、沙塵暴0.9%,由此分析可得,黃南地區的主要氣象災害類(lèi)別是暴雨洪澇、冰雹、雪災、地質(zhì)災害,主要氣象災害類(lèi)別占比高達*1.*%且主要災害容易造成公路、損壞、受阻中斷。

2.2 氣象災害時(shí)空分布特征

按月統計2009-2019年黃南地區氣象災害如圖2(a)可得,氣象災害主要發(fā)生在*-9月,占比高達**.2%,其中7月和*月是高發(fā)期,主要是暴雨洪澇、地質(zhì)災害、冰雹、雷電,其中2月是雪災的高發(fā)期,比較特殊的是12月未有災情發(fā)生黃南。按空間分析黃南地區氣象災害如圖2(b)可得,氣象災害依次是為河南、同仁、尖扎、澤庫,河南縣最多高達**次,澤庫最少為*次,其余為同仁*1次,尖扎21次,河南是氣象災害高發(fā)地。

2.* 公路氣象災害時(shí)空分布特征

圖2 黃南地區氣象災害時(shí)空分布特征圖

圖* 黃南地區公路氣象災害

黃南地區影響公路通行的主要因素是降水誘發(fā)的暴雨洪澇、地質(zhì)災害、雪災及其伴生災害洪水、滑坡、泥石流、積雪、道路結冰等黃南。2009-2019年發(fā)生的11*條災情信息記錄中有**條公路氣象災害,其中暴雨洪澇為2*次,雪災*次,地質(zhì)災害*次,如圖*(a)所示按月統計分析可得,主要集中在*-9月,占全年的**.*%,其中7月和*月是高發(fā)期,氣象災害影響公路通行主要以暴雨洪澇、地質(zhì)災害等造成,其余為降雪應發(fā)的雪災造成,集中在10-*月,占全年的1*.7%,氣象災害影響公路通行主要以積雪、道路結冰等造成。如圖*(b)所示從空間上分析公路氣象災害可得,氣象災害影響公路通行與氣象災害發(fā)生的次數不同,氣象災害影響公路通行依次是為同仁1*次、河南11次、尖扎*次、澤庫*次,同仁是公路氣象災害最高發(fā)地。

* 降雨公路預警指標研究

每年*-9月的降雨是造成黃南地區公路通行的主要氣象因素,所以以降雨天氣現象為例,針對降雨開(kāi)展黃南公路通行的預警研究黃南。

*.1 主干道的預警站點(diǎn)選取

以黃南地區主要公路張汶高速公路G0*11(平安—同仁段)、省道S20*(平安—河南段)主干道,通過(guò)對黃南地區已建使用的國家站、天氣站、交通站、區域站中選取預警站點(diǎn),研究篩選確定*個(gè)國家站、*個(gè)沿線(xiàn)區域站,每個(gè)縣1個(gè)國家氣象站,2個(gè)具有代表性的區域站如圖*所示黃南。

圖* 黃南地區主干道預警站點(diǎn)圖

*.2 預警建立

降雨天氣過(guò)程對公路通行的影響與降水的強度、大小、范圍和地質(zhì)條件密切相關(guān)黃南。因此本文以霧天、冰雪天公路通行預警指標體系[*,10]和2009-2019年降雨引發(fā)的公路通行情況,建立黃南地區的降雨公路通行條件預警。

V

為降雨公路預警黃南,綜合定義為:

V=∑i=1*a1Ai+∑i=1*a2Bi+∑i=12a*Ci?????????(1)V=∑i=1*a1Ai+∑i=1*a2Bi+∑i=12a*Ci?????????(1)

其中:

(1)

Ai

為降雨情況描述黃南,依據預警站點(diǎn)單站可能或已出現青海省暴雨災害等級暴雨的降水量情況判斷取值,分為

A

1、

A

2、

A

A

*共*類(lèi)黃南,分別對應暴雨紅色(2*h≥1*1mm)、橙色(91mm≤2*h≤1*0mm)、黃色(*1mm≤2*h≤90mm)和藍色(2*mm≤2*h≤*0mm)預警信號[11];

(2)

Bi

為影響范圍黃南,依據預警站點(diǎn)出現暴雨的站點(diǎn)數量判斷取值,

B

1、

B

2、

B

B

*共*類(lèi)分別為

B

1=(10~12站)、

B

2 =(7~9站)、

B

*=(*~*站)、

B

* =(1~*站);

Ci

為地質(zhì)條件黃南,考慮氣象災害對公路影響和地質(zhì)條件相關(guān)將河谷山地

C

1和草原微丘

C

2,2 類(lèi)黃南,即同仁和尖扎為河谷山地為

C

1,河南和澤庫為草原微丘為

C

2;

a

1、

a

2、

a

*為指標權重黃南。

運用專(zhuān)家評判法對降雨天氣公路的通行條件預警各項指標賦值、賦權重,將其均值作為黃南地區雨天公路通行預警的權重系數和指標(表1)黃南。同時(shí)根據降雨情況及其影響范圍和地質(zhì)因素,將黃南地區降雨公路預警級別按由弱到強分為*個(gè)等級:當0

V

≤*.0 時(shí)黃南,為降雨公路黃色預警,*.0

V

≤7.0時(shí)黃南,為降雨公路橙色預警;7.0

V

≤10.0時(shí),為降雨公路紅色預警黃南。

表1 黃南地區雨天公路通行預警指標的權重系數和指標

表1 黃南地區雨天公路通行預警指標的權重系數和指標

*.* 預警的檢驗

通過(guò)降雨公路預警綜合指標定義對2009-2019年降雨造成2*次公路氣象災害信息進(jìn)行預警指標檢驗,*次未能通過(guò)檢驗,20次通過(guò)檢驗,其中黃色預警11個(gè),橙色預警9個(gè),紅色預警0個(gè)黃南。

* 結論

(1)黃南地區的氣象災害類(lèi)別有9類(lèi),主要氣象災害類(lèi)別是暴雨洪澇、冰雹、雪災、地質(zhì)災害黃南。

(2)按時(shí)間分析氣象災害主要發(fā)生在*-9月,占比高達72.*%,2月是雪災的高發(fā)期,比較特殊的是12月未有災情發(fā)生,按空間分析河南是氣象災害高發(fā)地黃南。

(*)公路氣象災害與氣象災害發(fā)生時(shí)間一致,但空間上分析公路氣象災害與氣象災害發(fā)生的高發(fā)地不同,公路氣象災害高發(fā)地是同仁黃南。

(*)建立的黃南降雨公路通行預警體系,其預警級別由弱到強為*級,通過(guò)對2*次降雨引發(fā)的公路氣象災害進(jìn)行檢驗,預警效果較好,可以用于黃南地區降雨公路的氣象業(yè)務(wù)服務(wù)中黃南。

參考文獻

[1] 豐德恩黃南,唐衛,柳艷香,等.中國高速公路交通氣象災害風(fēng)險預警業(yè)務(wù)系統設計與應用[J].氣象科技,201*,**(*):*22-*2*.

[2] 張曉美黃南,呂明輝,王毅,等.我國公路交通氣象災害風(fēng)險隱患特征分析[J].災害學(xué),2019,**(*):19-2*.

[*] 張金滿(mǎn)黃南,譚桂容,武輝芹,等.災害性天氣交通事故特征及霧天公路通行預警指標體系[J].干旱氣象,201*,**(2):*70-*7*.

[*] 德慶卓嘎黃南,張國平,胡駿楠,等.西藏公路交通地質(zhì)災害氣象預警[J].中國地質(zhì)災害與防治學(xué)報,201*,29(*):121-129.

[*] 保廣裕黃南,周丹,鄭玲,等.青海省公路沿線(xiàn)強降雪天氣災害風(fēng)險區劃研究[J].沙漠與綠洲氣象,2019,1*(*):109-11*.

[*] 金欣黃南,祁亞楠,唐生昊,等.海東市主要高速公路氣象災害風(fēng)險普查與防范對策[J].青??萍?,2020,27(*):*1-**.

[7] 王敏黃南,代青措.黃南阿賽公路沿線(xiàn)不良氣象條件分析[J].青海氣象,201*(1):2*-2*.

[*] 李國順黃南,張連葵.以青海藏族民歌為例談區域民族音樂(lè )的多元文化屬性[J].青海教育,201*(Z1):**.

[9] 國家氣候中心.全國氣象災情收集上報技術(shù)規范[S].北京:中國氣象局黃南,201*.

[10] 張金滿(mǎn)黃南,譚桂容,李飛,等.冰雪天氣公路通行條件預警指標[J].氣象科技,201*,**(2):**1-***.

[11] 青海省地方標準.氣象災害分級指標( DB**T*72—201*)[S].西寧:青海省質(zhì)量技術(shù)監督局黃南,201*:*.

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