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蝌蚪五線譜 
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，北京市密云區再次發布暴雨紅色預警。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。
01
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：
式中：L為坡面長度（米）；n為曼寧糙率系數，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動力。四川大學試驗發現：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，雨強指數僅為-0.25（同等雨量下，時間僅縮短至1/1.8）。
北京密云山區平均坡度超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（n）：地表的剎車片
曼寧系數表征地表對水流的阻力。其值受兩項因素支配：
地表材質：瀝青路面n≈0.01，灌木叢生地表n可達0.43。
微觀地形：喀斯特山區試驗顯示，巖石與坡面夾角從30°增至180°時，曼寧系數先降后升，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?。┲Я魍絽R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、河道，暫停戶外作業。
橙色預警（3小時雨量≥50mm）：立即轉移至安全場所，遠離高危區域。
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、堅固建筑高層轉移，遠離河道漫灘、橋梁涵洞等地。
圖源：千庫網
3.山洪來臨時的逃生方向
向溝道兩側高地垂直奔跑，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，手機無信號可連續揮動鮮艷衣物或吹救生哨。
4.城市內澇應對
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
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及“氣象北京”公眾號發布的暴雨預警信息，預警期間非必要不前往風險區域，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.《山區流域坡面匯流時間參數優化試驗研究》（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《山洪災害調查與評價技術規范》（SL767-2018）
2.《工程水文學》（第四版） 河海大學出版社
3.《北京山區崩塌、滑坡、泥石流災害空間分布及其敏感性分析》（北京林業大學學報）
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.《北京升級發布洪水紅色預警！直擊救援一線→》
https://mp.weixin.qq.com/s/fkJ4mp_r-VD5y6yiVfcrxA
作者：蝌蚪君
審核：劉穎 李培元
審核專家：武成智 長白山天池火山監測站研究員，科普中國專家
來源: 蝌蚪五線譜
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