湖南省地方标准《湖南降水强度等级标准》编制说明模板Word格式.docx
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4.12016年6月30日—7月4日降水过程检验4
4.22016年1月1日—9月30日降水过程检验5
4.3预期效果6
5国内外现行相关法律、法规和标准情况6
6重大意见分歧及处理结果7
6.1征求意见稿(正式)意见处理经过和依据7
6.2送审意见处理经过和依据7
7实施本标准的措施建议7
湖南省地方标准《湖南降水强度等级标准》编制说明
1项目背景
湖南省是我国暴雨洪涝灾害发生最频繁、受灾最严重的省份之一。
湖南省位于长江中游荆江以南、南岭以北地区,介于北纬24°
38'
-30°
08'
、东经108°
47'
-114°
15'
之间;
整体地处我国第二、三级阶梯的过渡地带,地势南高北低、西峻东缓,东南西三面环山,构成向北敞开的“马蹄”型地形格局;
境内水系丰富,呈扇形辐射状;
处在东南季风与西南季风的交绥地带,典型的亚热带湿润季风气候。
李巧媛对湖南省各量级降水的年变化特征研究表明,湖南省近几十年来的大量级降水(大雨以上量级)均有增加的趋势;
李巧媛等对湖南大暴雨特征的研究结果也显示湖南省近几十年大暴雨的发生频率明显上升,并且这种趋势会进一步维持;
张剑明等对湖南省极端暴雨事件的研究表明湖南省过去50年极端降水事件增多、强度增大。
强降水是造成湖南最大的气象成因,并且短时强降水对流性强、累计雨量大、影响范围广,常带来山洪、地质灾害及流域洪水,给国民经济带来了严重损失。
如2005年新邵太子庙乡特大山洪暴雨,2006年“碧利斯”、2007年“圣帕”台风暴雨,2016年6月株洲极端暴雨及7月上旬长江流域洪水等强降水事件都造成了较大的财产损失和人员伤亡。
然而,目前为止全国对于降水强度等级尚无统一的标准,很难客观评价每次降水事件的强度和等级,影响了对暴雨灾害的评估,增加了政府部门科学组织防汛救灾工作的难度。
因此,开展降水强度等级标准的研究迫在眉睫。
降水强度等级不仅与降水量级有关,还与降水范围有着重要的联系,不同降水强度一定程度上能反映出有无山洪和地质灾害,强降水影响范围的大小是衡量洪涝灾害的一项重要指标。
因此,开展湖南降水强度等级标准的相关研究,不仅能监测和评估洪涝灾害的影响程度,还能对政府部门进行防汛救灾工作提供科学依据,对防灾减灾、促进经济发展具有重要的科学意义和应用价值,并能针对性地指导公众生活、农业生产等相关活动。
2工作简况
2.1任务来源
《湖南省质量监督管理局关于下达2016年第2批地方标准制修订项目计划的通知》下达了《湖南降水强度等级划分》地方标准制定项目,本标准技术归口单位和项目主管部门为湖南省气象局,起草单位为湖南省气象台。
2.2主要工作过程
2016年10-12月,编写实施方案与分工,制定工作进度计划。
2017年1-8月收集整理湖南省96个地面气象观测站自建站-2015年的降水历史观测资料,建立96个地面气象观测站历年逐小时降水量数据集。
2017年9月-12月,查阅文献资料。
2018年1月-9月,资料分析。
2018年10月-2019年12月,针对96个地面气象观测站24小时内的降水,结合其影响范围、降水量级以及极端降水情况,确定不同强度降水的阈值,建立湖南降水强度等级标准。
2020年1月-2020年10月,编写《湖南降水强度等级标准》征求意见稿。
2020年10-11月,在征求意见稿的基础上,并编写编制说明,结合相关领域专家的意见细化、完善征求意见稿。
2020年12月,通过审查、修改,形成报批稿,申请召开评审会。
2.3主要起草人及所做的工作
姓名
工作单位
职称
主要工作内容
蔡荣辉
湖南省气象台
正高
方案设计
姚蓉
正高
方案完善、标准编制
李巧媛
高工
唐佳
资料分析、文献查阅
苏涛
工程师
3标准编制原则和确定地方标准主要内容的依据
3.1标准编制原则
该标准划分在按照国家有关法律、法规原则下,根据气象行业实际情况,参考当地24h降水量级划分标准、24h最大降水量及最大小时雨量与灾害的关系,同时考虑影响区域范围大小和南北方降水差异,确定24h最大日降水量、最大小时降水量、降水量百分位、站点降水最大降水量级站次等作为降水强度等级主要影响指标。
该标准根据《中华人民共和国国家标准化法》《中华人民共和国标准化法实施条例》《中华人民共和国气象法》及有关法规、规章,按GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:
标准的结构和编写规则》、GB/T1.2—2009《标准化工作导则第2部分:
标准的制定方法》中的原则要求及相关领域有关标准进行编写¨
,确保标准的科学性、先进性、普适性和可操作性,并符合《湖南省地方标准管理办法(试行)》(湘市监发〔2019〕1号)的要求。
3.2确定标准主要内容的依据
降水强度等级不仅与降水量级有关,还与降水范围有着重要的联系,不同降水强度与山洪和地质灾害的发生有较好的相关性,强降水的影响大小还与降水的前期分布情况及所影响区域的自然地理环境等诸多因素都有关密切的关系。
陈静静等对1980-2007年湖南省的地质灾害类型进行了分析,结果显示湖南有64.6%的地质灾害为降雨型,其中91.4%由短期降雨造成。
许霖等对2010年7月8-13日和2012年7月12-19日湖南两次暴雨过程的对比分析表明,湖南省内强降水的致灾能力差异成因十分复杂。
罗伯良等参照世界气象组织将>
90%分位点的事件定义为极端事件的规定,将1961-2004年的日降水量>
95%分位点的事件定义为极端强降水事件,结果表明湖南省极端强降水强度阈值分布在18.7~29.1mm·
d-1之间,平均阈值为22mm·
d-1,接近大雨(25mm),按此标准湖南省的极端强降水太多。
强降雨是导致包括湖南在内的中国南方山洪灾害的主要致灾因子,李婷婷等采用最大3日降雨量为指标来衡量一次降雨的致灾能力研究了湘水流域的山洪灾害成因与防治。
要对降水过程的强度等级进行划分,因为涉及的因素太多,且多种非气象要素的数据也不易获取,要做到量化的标准十分困难。
因此,在经过前期的相关研究后,选择只对24小时内的液态降水的强度等级划分标准进行研究,与之相关联的降水过程的强度等级由降水过程中的最强降雨时段的降水强度决定。
编制依据为DB43/T835-2013《湖南极端降水事件监测方法与判别指标》、DB43/T232–2004《天气术语》、GB/T28592-2012《中国气象局的降水量等级》、GB/T28594-2012《临近天气预报标准》、GB/T21984-2008《短期天气预报标准》、GB/T27966-2011《灾害性天气预报警报指南》、GB/T27956-2011《中期天气预报》以及GBT20486-2006《江河流域面雨量等级》文件。
参考相关领域的众多标准,对标准中的相关部分进行了提取、归纳。
因为强降水是造成湖南省洪涝的最重要原因,也是诱发山洪、滑坡、泥石流等地质灾害的重要因素,其致灾能力也是必须考虑的一个方面。
根据湖南省气象部门现行的《气象灾害预警办法》的相关规定,将降水的站点数作为降水强度等级划分的一个重要因子。
最终,从众多的因子中选取了24小时降水量、24小时内最大小时雨量、降水序列百分位三个指标,构建的单站降水强度指数与区域降水强度指数两个指数,来确定湖南省降水事件强度等级划分标准,将湖南降水强度等级划分为一般降水、较强降水、强降水、特强降水、极端降水。
4主要验证的分析及预期效果
4.12016年6月30日—7月4日降水过程检验
6月30日20时~7月6日14时,湘西、湘中以北出现了持续性强降雨,共1761乡镇累计降雨量超过100毫米,其中760个乡镇累计降雨量超过200毫米,37个乡镇累计降雨量超过400毫米,6个乡镇累计降雨量超过500毫米(湘阴县西林683毫米,湘阴县东港501.3毫米,赫山区新和电排547.6毫米,赫山区沧水铺镇政府563.8毫米,桃江县灰山港镇562.5毫米,桃江县高桥乡511.5);
1小时最大雨强为96.3毫米(怀化鹤城凉亭坳,7月3日22~23时)(见图1)。
图1 湖南省7月1日08时~7月5日08时降雨量实况图(单位:
毫米)
为了解制定的降水强度等级标准是否能合理,根据初步确定的降水强度等级划分标准,对2016年7月1—4日影响湖南省强降水过程的降水强度各项指数进行了计算,最后得出了此次强降水过程中每一天的降水强度等级(表1)。
由表1可见,2016年7月1日和4日湖南的降水强度达到了特强等级标准,7月2、3日湖南的降水强度达到了极端降水标准。
从过程本身的发展特征来看,根据标准划分得到的结果是合理的,与事实吻合。
从过程的影响来看,此次强降水过程是湖南2016年汛期最强的一次降水过程,造成了严重的灾害,资水流域出现了超记录的水位,洞庭湖出现了超警戒水位且高居不下,是1998年以来湖南最严重的汛情。
表12016年7月1-4日湖南降水强度等级表
日期
Ih1
Ih2
Ih3
Id
Is
降水强度等级
********
3
4
2
6
Ⅱ
7
Ⅰ
8
1
5
4.22016年1月1日—9月30日降水过程检验
对湖南省2016年1月1日—9月30日的降水的分析结果显示,全省共有232d出现了降雨(84.98%),其中共有191d的降水强度在I~IV(75.49%)。
降水强度为I级的降水共出现了5d,分别是5月19日、6月15日、7月2日、7月3日和9月9日,其中7月3日,Ih1、Ih2、Ih3,3个指数均为4(最强)。
Ⅱ级降水的分布中,可以比较清楚地对应相应的降水过程,包括3月19—22日、5月6—7日、6月2—3日、10—11日、27—28日、7月1—4日、13—18日、8月6—10日、9月9—10日,与业务实际相比较,降水过程中影响范围大、降雨强度大的降水过程有较好的体现,但是实际决策气象服务中服务的次数更多。
另外,一次特强降水过程中常常只有其中的某一天达到了特强降水级别,特强降水等级在时间上的持续性较差,这与2016年湖南强对流性质降水比较多、降水局地性较强等也有较好的对应。
Ⅲ级降水的数量最多,高达129d,其中主要由Ih3的数值较大造成降水强度等级高,此种结构与决策气象服务的实际相差较大,且造成工作中不能抓住重点,因此指数还有待进一步调整。
Ⅳ级降水虽然只有30d,但这与Ih3的低阈值关系非常大。
通过对2016年前期降水的强度等级划分检验可知,初步设置的湖南省降水强度等级划分标准总体可行,但是对其中百分位指数的确定方法还要进一步修正。
利用该标准对2016年7月1—4日暴雨、大暴雨过程以及1月1日—9月10日降水过程检验表明,该标准能客观评价降水强度等级,不仅兼顾了科学性、客观性和适应性,且可操作性较强。
4.3预期效果
该标准适应于国家级、省级及地市级气象台站对于降水强度等级的划分,并在一定程度上解决了南北方降水差异所带来的影响,便于业务推广使用,但因标准中最大小时降水量及降水量百分位各地存在一定差异,在实际应用过程中需灵活掌握。
5国内外现行相关法律、法规和标准情况
本标准不违背国内外现行相关法律、法规和标准,在编制过程主要参照了以下相关法律、法规和标准:
(1)《中华人民共和国国家标准化法》
(2)《中华人民共和国标准化法实施条例》
(3)《中华人民共和国气象法》
(4)国标《标准化工作导则第1部分:
标准的结构和编写规则》,GB/T1.1—2009
(5)国标《标准化工作导则第2部分:
标准的结构和编写规则》,GB/T1.2—2009
(6)国标《降水量等级》,GB/T28592-2012
(7)国标《临近天气预报标准》,GB/T28594-2012
(8)国标《江河流域面雨量等级》,GBT20486-2006
(9)国标《灾害性天气预报警报指南》,GB/T27966-2011
(10)国标《中期天气预报》,GB/T27956-2011
(11)国标《短期天气预报标准》,GB/T21984-2008
(12)地标《气象灾害术语和分级》,DB43/T234-2004
(13)地标《湖南极端降水事件监测方法与判别指标》,DB43/T835-2013
(14)地标《天气术语》,DB43/T232–2004
6重大意见分歧及处理结果
6.1征求意见稿(正式)意见处理经过和依据
(暂缺)
6.2送审意见处理经过和依据
7实施本标准的措施建议
依托该标准的相关业务规范已在湖南试行。
依据该标准而制作的降水强度等级标准,已在湖南气象部门预报及服务业务中试用。
希望通过该标准的实施,更好地规范湖南划分降水强度等级的标准。
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