7月26日22:00—27日02:00，北京密云北部42km2的山地在150mm的短歷時(shí)暴雨中形成3870m3/s的洪峰。雷達(dá)拼圖顯示，22:00最強(qiáng)回波頂高14km，23:30地面開始產(chǎn)流，次日凌晨00:42洪峰抵達(dá)潮河張家墳斷面。

7月28日，北京市密云區(qū)再次發(fā)布暴雨紅色預(yù)警。同日，密云水庫下泄流量緊急增至820立方米每秒，為后續(xù)強(qiáng)降雨騰出庫容。

這場與洪水的賽跑，勝負(fù)關(guān)鍵藏在一個(gè)公式中：坡面-河道匯流時(shí)間τc公式。它決定了雨水從山坡匯入河流的速度，也劃定了山洪與可控洪水的分界線。

01

把暴雨“倒計(jì)時(shí)”算出來

密云的這場雨，從“第一滴雨滴”到“最大洪峰”經(jīng)過了2.7h——這正是小流域的匯流時(shí)間τc。掌握它，就能把“山洪的腳步聲”翻譯成“倒計(jì)時(shí)讀秒”。

匯流時(shí)間指降水或水流從流域的源頭匯集到流域出口所需的時(shí)間，目前國際通用的坡面匯流時(shí)間公式，將四大要素濃縮為冪函數(shù)：

式中：L為坡面長度（米）；n為曼寧糙率系數(shù)，地表阻力指標(biāo)；i為有效降雨強(qiáng)度（毫米/小時(shí)）；S為坡度（百分比或角度）。

02

三大地形因子，如何左右洪水命運(yùn)？

1.坡度（S）：重力的加速器

坡度是水流的核心驅(qū)動力。四川大學(xué)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：坡度越陡，雨強(qiáng)對匯流時(shí)間的壓縮效應(yīng)越顯著。

45°陡坡上，雨強(qiáng)指數(shù)為-0.40（雨量倍增，匯流時(shí)間縮短至1/2.3）。

5°緩坡上，雨強(qiáng)指數(shù)僅為-0.25（同等雨量下，時(shí)間僅縮短至1/1.8）。

北京密云山區(qū)平均坡度超30°，一旦遭遇極端雨強(qiáng)，匯流時(shí)間將呈“崩塌式”縮短，洪水猝不及防。

2.曼寧系數(shù)（n）：地表的剎車片

曼寧系數(shù)表征地表對水流的阻力。其值受兩項(xiàng)因素支配：

地表材質(zhì)：瀝青路面n≈0.01，灌木叢生地表n可達(dá)0.43。

微觀地形：喀斯特山區(qū)試驗(yàn)顯示，巖石與坡面夾角從30°增至180°時(shí)，曼寧系數(shù)先降后升，90°垂直巖壁阻力最小。

3.坡面長度（L）：決定流域形狀，進(jìn)而影響洪峰緩急

狹長流域（L大）匯流時(shí)間長，洪峰平緩；扇形流域（L小）支流同步匯入，洪峰尖銳。密云水庫上游潮白河流域呈羽狀分支，易因多點(diǎn)暴雨遭遇“洪水疊加”。

03

公式之外——普通人應(yīng)該知道的防汛知識

1.暴雨預(yù)警分級與行動

藍(lán)色預(yù)警（12小時(shí)雨量≥50mm）：減少外出，避開低洼地，檢查排水設(shè)施。

黃色預(yù)警（6小時(shí)雨量≥50mm）：避免前往山區(qū)、河道，暫停戶外作業(yè)。

橙色預(yù)警（3小時(shí)雨量≥50mm）：立即轉(zhuǎn)移至安全場所，遠(yuǎn)離高危區(qū)域。

紅色預(yù)警（3小時(shí)雨量≥100mm）：非必要不外出，做好緊急撤離準(zhǔn)備。

2.洪水預(yù)警應(yīng)對

收到洪水預(yù)警后，立即向高地、堅(jiān)固建筑高層轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)離河道漫灘、橋梁涵洞等地。

圖源：千庫網(wǎng)

3.山洪來臨時(shí)的逃生方向

向溝道兩側(cè)高地垂直奔跑，切勿順溝逃生；已被洪水包圍時(shí)，抓住樹木、巖石等固定物，撥打110/119并報(bào)告地標(biāo)位置，手機(jī)無信號可連續(xù)揮動鮮艷衣物或吹救生哨。

4.城市內(nèi)澇應(yīng)對

避開漩渦、噴涌積水處（可能是缺失井蓋的下水道）；

圖源：千庫網(wǎng)

遠(yuǎn)離燈桿、電箱等帶電設(shè)施，若家中進(jìn)水立即關(guān)閉電源；車輛熄火被困時(shí)，棄車逃生并利用安全錘破窗。

5.家庭應(yīng)急包中必備物品

手電筒、救生哨、高能量食品、急救藥品、漂浮繩（可自制）。

最后提醒廣大市民朋友：請及時(shí)關(guān)注北京氣象局官網(wǎng)及“氣象北京”公眾號發(fā)布的暴雨預(yù)警信息，預(yù)警期間非必要不前往風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，遇低洼積水路段注意繞行，切勿強(qiáng)行通過，確保出行安全。

參考資料：

1.《山區(qū)流域坡面匯流時(shí)間參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)研究》（彭清娥，趙明輝，史學(xué)偉，黃爾，工程科學(xué)與技術(shù)，2018年50卷第5期）

中華人民共和國水利部《山洪災(zāi)害調(diào)查與評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（SL767-2018）

2.《工程水文學(xué)》（第四版） 河海大學(xué)出版社

3.《北京山區(qū)崩塌、滑坡、泥石流災(zāi)害空間分布及其敏感性分析》（北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)）

4.《北京市水務(wù)局提醒：防汛關(guān)鍵期，重要的事情要謹(jǐn)記》https://swj.beijing.gov.cn/swdt/swyw/202507/t20250724_4158086.html

5.《北京升級發(fā)布洪水紅色預(yù)警！直擊救援一線→》

https://mp.weixin.qq.com/s/fkJ4mp_r-VD5y6yiVfcrxA

來源：蝌蚪五線譜

編輯：二分

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