ICS 07.060 CCS A 47 四川省地方标准 DB51/T 3170 2024 DB51 川西高原 中小河流 暴雨洪涝 气象风险 预警等级 2024-05-08 发布 2024-06-08 实施 四 川 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB51/T 3170 2024 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范 性引 用文 件.1 3 术语 和定 义.1 4 等级 划分 和计 算方 法.2 附录A（资 料性）暴 雨诱 发 中小河 流洪 水气 象风 险预 警等级 判别 指标 计算 方法（日 最大 值或超 门限 峰 值重现期 法）.4 附录B（资 料性）暴 雨诱 发中小 河流 洪水 气象 风险 预警等 级判 别指 标计 算方 法（百 分位 法）.5 附录C（资 料性）面 雨量 计算方 法.6 参考文 献.8 DB51/T 3170 2024 II 前 言 本文件 按照GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导则 第1 部分：标准化 文件 的结构 和起草 规则 的规 定起草。本文件 由 四 川省 气象 局提出、归 口并 解释。本文件 起草 单位：四川 省 气候中 心（西 南区 域气 候 中心）、北 京师 范大 学环 境 学院、阿 坝州 气象 局、甘孜州 气象 局、彭州 市气 象局。本文件 主要 起草 人：徐沅 鑫、郭 海燕、徐 金霞、钟 燕川、陈超、郭 斌、王珊、刘小 波。DB51/T 3170 2024 1 川 西高原 中小河流 暴雨洪 涝气象风 险预警 等级 1 范围 本 文件 规定 了 川 西高 原中 小河流 暴雨 洪涝 气象 风险 预警 所 涉及 的等 级划 分和 计算方 法。本 文件 适用 于在 川西 高原 范围内 开展 中小 河流 暴雨 洪涝 气 象风 险预 警等 级确 定。2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款。其 中，注日 期的 引用 文件，仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件；不注 日期 的引 用文件，其 最新 版本（包 括所有 的修 改单）适 用 于 本文件。GB/T 20486 江 河流 域面 雨 量等级 GB/T 50095 水 文基 本术 语 和符号 标准 QX/T 118 气象 观测 资料 质 量控制 地面 QX/T 451 暴雨 诱发 的中 小 河流洪 水气 象风 险预 警等 级 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 川西高 原 western sichuan plateau 本标准 中指 甘 孜藏 族自治 州、阿 坝藏族 羌族 自治州（除汶 川县三 江镇、水磨 镇、漩 口镇、映秀 镇）所辖的 行政 区域。3.2 中小河 流 small and medium-sized river 集水面 积大 于200km2且小 于3000km2的河 流。来源：QX/T 451-2018,2.1 3.3 流域 watershed;basin;catchment 地表水 和地 下水 的分 水线 所包围 的集 水区 域，习惯 上指地 表水 的集 水区 域。来源：GB/T 50095-2014,2.5.1 3.4 暴雨 torrential rain 甘孜藏 族自治 州、阿坝藏 族羌族 自治州（除 汶川县 三江镇、水磨 镇、漩口镇、映秀 镇）24h降水量大于等 于25mm 的 强降 水称 为暴雨。3.5 暴雨洪 涝气象 风险 torrential rain induced meteorological risk of flood 由暴雨 气象 因素 诱发 的较 短时间 内流 量急 骤增 加、水位明 显上 升等 水流 现象 所造成 的预 期损 失。注：风 险是 一种 可能 的状 态，而 不是 真实 发生 的状况。3.6 DB51/T 3170 2024 2 面雨量 areal precipitation 某一 时 段内 特定 区域 或者 流域的 平均 降雨 量。来源：GB/T 20486-2017,2.4 3.7 重现期 recurrence periods（RP）等于及 大于（或 者等 于及 小于）一定 量级 的水 文要 素值（本标 准中 为降 水量）出现 一次 的平 均 间 隔年数，由该 量级 频率 的倒 数计。3.8 序列百 分位 比例 sequential percentile ratio（SPR）降水量 资料 序列 中所 有的 值按数 值大 小排 列时，某 一值对 应的 累计 百分 位。4 计算方 法 和 等级 划分 判别指 标计 算方 法 4.1 4.1.1 降水数 据时 间序 列构 建 表1 流域内 气象 站点 分布 情况 对应降 水序 列构 建方 法 流域内气象站点 分布情况 降水序列构建方法 符合首选条件*气象站点 采用所有符合首选条件*的气象站降水观测资料计算流域面雨量形成降水量时间序列 符合首选条件*气象站点 使用符合首选条件*气象站点降水观测资料作为计算中所使用的降水量时间序列 符合首选条件*气象站点 且符合次选条件*气象站点 使用观测时间最 长的 符合次选条件*气象站点降水观测资料作为计算中所使用的降水量时间序列 符合首选条件*气象站点 且符合次选条件*气象站点 使用符合次选条件*气象站点降水观测资料作为计算中所使用的降水量时间序列 符合条件 气象站点 使用最临近符合条件 气象站点降水观测资料作为计算中所使用的降水量时间序列*：指该气象 站有效 观测年 限 30a，且观测数据符 合 气 象 观测资料 质量控 制 地面（QX/T 118）要 求。*:指该气象站有 效观测 年限 30a 且 20a，且观测数据符 合 气象观测 资料质 量控制 地 面（QX/T 118）要求。4.1.2 气象风 险预 警指 标计 算 表2 不同降 水序 列对 应气 象风 险预警 指标 计算 方法 流域降水 序列 日最大值 重现期 法 超门限峰 值重现 期法 序列百分 位比例 法 面雨量时 间序列 30a 单站雨量序列 30a 单站雨量序列 当 不同 方法 计算 出的 划分 标准指 向预 警等 级不 一致 时，选 取 最 高的 预警 等级 为最终 结果。中小河 流暴 雨洪 涝气 象风 险预警 等级 划分 标准 计算 方法见 附录A 及 附录B，面 雨 量计算 方法 见附 录C。等级划 分 4.2 川西高 原暴 雨诱 发中 小河 流洪水 气象 风险 预警 等级 可采用 两种 方法 进行 划分，即RP（重现 期）和SPR（序列 百分 位比 例），分 为 气象 风险 很高（一 级）、气象 风险 高（二 级）、气象风 险较 高（三级）、有一定气 象风 险（四级），各等级 划分 标准 见表3。DB51/T 3170 2024 3 表3 暴雨诱 发中 小河 流洪 水气 象风险 预警 等级 级别、含 义和判 别指 标 级别 级别含义 判别指标 一级 气象风险很高 或 二级 气象风险高 或 三级 气象风险较高 或 四级 有一定气象风险 或 A A DB51/T 3170 2024 4 附录A（资料 性）暴雨诱 发中 小河 流洪 水气 象风险 预警 等级 划分 标准 计算方 法（日最 大值 或超 门限峰 值重 现期 法）采用年 最大 值法（即一 年 只选取 一个 最大 日降 水量 值）或超 门限 峰值 法（选 取 降水量 时间 序列 中第99百分 位日 降水 量以 上的 所有日 降水 量值）进行 采 样，获取 该观 测站 点的 历 史样本 序列。选择 不同 的 分布函数，利用 最大 似然 法 估计函 数参 数，随 后进 行 拟合优 度检 验，选 取表 现 最优的 分布 函数 进行 重现 期计算。下面 以耿 贝尔 极值 型分 布型 为例 进行 说明：极值 型分 布函 数见式（1）：(A.1)式（A.1）的超 越保 证率 函 数，即 耿贝 尔概 率分 布函 数是：(A.2)式（A.2）中：极大 值的 分布 函数；：极 大 值的 概率 分布 表达 式。：极大 值分 布参 数，计算 公式见 式（A.3）：极大 值分 布参 数，计算 公式见 式（A.4）(A.3)式（A.3）中：该气 象站 降水 观测 资料 序列的 均方 差；：气象 站降 水观 测资 料序 列样本 数对 应的 分布 函数 均方差，可 通过 查表 得到。(A.4)式（A.4）中：气象 站降 水观 测资 料序 列的数 学期 望；：该气 象站 降水 观测 资料 序列的 均方 差；：气象 站降 水观 测资 料序 列样本 数对 应的 分布 函数 数学期 望，可通 过查 表得 到；：气象 站降 水观 测资 料序 列样本 数对 应的 分布 函数 均方差，可 通过 查表 得到。不同重 现期 的降 水量 可通 过 式（A.5）求 得。(A.5)式（A.5）中：该重 现期 对应 的降 水量（单位：毫 米，mm）；：极大 值分 布参 数，计算 公式见 式（A.3）；：极大 值分 布参 数，计算 公式见 式（A.4）；：概率，即 重现 期的 倒数。DB51/T 3170 2024 5 附录B（资料 性）暴雨诱 发中 小河 流洪 水气 象风险 预警 等级 划分 标准 计算方 法（序列 百分 位比 例 法）序列百 分位 比例 的计 算采 用下面 的经 验公 式：(B.6)式（B.6）中：第 个百分 位值：升序 排列 后的 气象 站降 水观测 资料 序列（单 位：毫米，mm）：第 个序列 数：第 个序列 数权 重(B.7)式（B.7）中：第 个序列 数：百分 位数：气 象 站降 水观 测资 料序 列总数(B.8)式（B.8）中：第 个序列 数权 重：百分 位数：气 象 站降 水观 测资 料序 列总数：第 个序列 数 统计对 应地区 站点1d、2d、3d、10d 过程降 水 量，形 成样本 序列，计算 不同百 分位对 应的 临界值。DB51/T 3170 2024 6 附录C（资料 性）面雨量 计算 方法 C.1 概述 面雨量 指某 一特 定区 域或 流域的 平均 降雨 量，计算 方法不 同会 导致 面雨 量计 算结果 出现 差异。目 前气象和 水文 部门 广为 采用 的是算 术平 均法、泰森 多 边形法 和克 里金 法。其 中 算术平 均法 简便 易行，适 用于面积 比较 小、地 形起 伏 不大，且 雨量 站较 多又 分 布较为 均匀 的流 域。泰 森 多边形 法考 虑了 流域 内各 雨量站控 制面 积的 权重，比 算术平 均法 更合 理，精度 也较高，而 且当 雨量 站固 定不变 时，各雨 量 站 的 权 重系数也 不变，适用 于雨 量 站分布 不均 的流 域。克 里 金法是 一种 有效 的插 值方 法，它考 虑了 已观 测雨 量 之间的空 间相关 性，更适合 于地形 地貌类 型比 较复杂，降雨 量空间 分布 不均匀 情况下 流域面 雨量 的计 算。在实际 应用 中，可根 据流 域的地 形地 貌和 雨量 站分 布情况，选 择比 较适 宜的 计算方 法。C.2 算术平 均法 流域内 所有 雨量 站 的 同期 站点雨 量之 和，除以 雨量 站总数，其 计算 公式 见式（C.9）：(C.9)式（C.9）中：流 域面 雨量（单 位：毫米，mm）；流 域内 雨量 站 的 同期 站点雨 量（单位：毫 米，mm）；雨 量站 数。C.3 泰森多 边形 法 将流域 内 各 相邻 雨量 站 用 直线相 连，作各 连线 的垂 直平分 线，这些 垂直 平分 线相交 把流 域划 分 为 若干个多 边形，每个 多边 形 内都有 一个 雨量 站。设 每 个雨量 站 都 以其 所在 的最 小多边 形 为 控制 面积，则流域面雨 量为 各雨 量站 点 的 雨量乘 以各 自的 控制 面积 的总和 除以 流域 的总 面积，其计 算公 式为：(C.10)式（C.10）中：雨量站 的控 制面 积与 流域 总 面积 的比 值，即权 重系数；流 域内 雨量 站 的 控制 面积；流 域的 控制 面积。(C.11)式（C.11）中：流 域面 雨量（单 位：毫米，mm）；雨量站 的 同 期降 雨量（单位：毫 米，mm）；雨 量站 点数。C.4 克里金 法 克里金（Kriging）法是 一 种地理 统计方 法，又称为 空间自 协方差 最佳 插值方 法。它 以空间 结构 分析为基 础进 行估 值，在插 值 过程中 可以 反映 空间 场的 各 向异 性，并且 充分 利用 数 据点之 间的 空间 相关 性。克里金 法 具 体分 为许 多种，包括 普通 克里 金法、简 单克里 金法、通 用克 里金 法等等。普 通克里金法是克里 金插 值法 中使 用最 多的插 值方 法，是 区域 化 变量的 线性 估算。它假设数据变 化呈 正态 分布，认 为区域化 变量 的期 望值 未知，插值 过程 类似 于加 权滑 动平均，权 重值 的确 定来 自于空 间数 据分 析，其计算公式 为：DB51/T 3170 2024 7(C.12)式（C.12）中：估 计点 的值，即 为最 小面元 的面 雨量；已 测得 的第 个位 置的 数值；在第 个位置 上测 得值 的位置 权重；估 算样 本所 在的 第 个位置；雨 量站 数目；插 值雨 量点 数目。(C.13)式（C.13）中：流 域面 雨量；最 小面 元面 积（空间 分辨率）；流 域总 面积。DB51/T 3170 2024 8 参考文 献 1 四 川省 气象 局.四川 省灾害 性天 气预 警信 号和 防御指 南Z,2024 2 四 川省 气象 局.四川 省气象 灾害 预警 信号 发布 与传播 规定Z,2024 3 DB50/T 270 气 象灾 害 标准