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

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)強降雨騰出庫容。

這場與洪水的賽跑，勝負關鍵藏在一條公式中：坡面-河道匯流時間τc。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。

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把暴雨“倒計時”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間τc。掌握它，就能把“山洪的腳步聲”翻譯成“倒計時讀秒”。

匯流時間指降水或水流從流域的源頭匯集到流域出口所需的時間，目前國際通用的坡面匯流時間公式，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；i為有效降雨強度（毫米/小時）；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？

1.坡度（S）：重力的加速器

坡度是水流的核心驅(qū)動力。四川大學試驗發(fā)現(xiàn)：坡度越陡，雨強對匯流時間的壓縮效應越顯著。

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

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

北京密云山區(qū)平均坡度超30°，一旦遭遇極端雨強，匯流時間將呈“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0.43。

微觀地形：喀斯特山區(qū)試驗顯示，巖石與坡面夾角從30°增至180°時，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，進而影響洪峰緩急

狹長流域（L大）匯流時間長，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，易因多點暴雨遭遇“洪水疊加”。

03

公式之外——普通人應該知道的防汛知識

1.暴雨預警分級與行動

藍色預警（12小時雨量≥50mm）：減少外出，避開低洼地，檢查排水設施。

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

橙色預警（3小時雨量≥50mm）：立即轉(zhuǎn)移至安全場所，遠離高危區(qū)域。

紅色預警（3小時雨量≥100mm）：非必要不外出，做好緊急撤離準備。

2.洪水預警應對

收到洪水預警后，立即向高地、堅固建筑高層轉(zhuǎn)移，遠離河道漫灘、橋梁涵洞等地。

圖源：千庫網(wǎng)

3.山洪來臨時的逃生方向

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，抓住樹木、巖石等固定物，撥打110/119并報告地標位置，手機無信號可連續(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)

遠離燈桿、電箱等帶電設施，若家中進水立即關閉電源；車輛熄火被困時，棄車逃生并利用安全錘破窗。

5.家庭應急包中必備物品

手電筒、救生哨、高能量食品、急救藥品、漂浮繩（可自制）。

最后蝌蚪君提醒廣大市民朋友：請及時關注北京氣象局官網(wǎng)及“氣象北京”公眾號發(fā)布的暴雨預警信息，預警期間非必要不前往風險區(qū)域，遇低洼積水路段注意繞行，切勿強行通過，確保出行安全。

參考資料：

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

中華人民共和國水利部《山洪災害調(diào)查與評價技術規(guī)范》（SL767-2018）

2.《工程水文學》（第四版） 河海大學出版社

3.《北京山區(qū)崩塌、滑坡、泥石流災害空間分布及其敏感性分析》（北京林業(yè)大學學報）

4.《北京市水務局提醒：防汛關鍵期，重要的事情要謹記》

https://swj.beijing.gov.cn/swdt/swyw/202507/t20250724_4158086.html

5.《北京升級發(fā)布洪水紅色預警！直擊救援一線→》

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

轉(zhuǎn)自：蝌蚪五線譜

來源： 西城科普進行時