涇河源站160824暴雨洪水調(diào)查分析

張寧

摘 要：通過(guò)對(duì)160824暴雨洪水的調(diào)查，與《寧夏暴雨圖集》計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比，分析了調(diào)查值比計(jì)算值偏小原因。在無(wú)資料地區(qū)，在應(yīng)用當(dāng)?shù)乩碚摴交蚪?jīng)驗(yàn)公式時(shí)應(yīng)考慮水利工程、前期降雨量及因人類(lèi)活動(dòng)造成下墊面變化等方面的影響因素，使計(jì)算值符合實(shí)際情況。

關(guān)鍵詞：暴雨；洪水；分析

1 降雨分析

1.1 降雨實(shí)況

受區(qū)域強(qiáng)對(duì)流天氣影響，2016年8月24日19：00左右，涇源縣局部范圍出現(xiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程，強(qiáng)降雨過(guò)程主要集中在24日19：10至20：10，降雨沿涇河?xùn)|岸由北向南推進(jìn)，暴雨中心在涇源縣涇河源鎮(zhèn)，日降雨量為118.2mm，本次暴雨共收集11站降雨量資料，代表站日降雨量19.4～118.2mm，見(jiàn)表1。

1.2 暴雨強(qiáng)度

根據(jù)國(guó)家氣象局制定的《降水量等級(jí)》（GB/T 28592-2012）標(biāo)準(zhǔn)，本次各代表站各統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)降雨量多在12小時(shí)以內(nèi)，可按12小時(shí)降雨等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃定本次降雨強(qiáng)度。

根據(jù)收集的雨量資料，該場(chǎng)降雨歷時(shí)在12小時(shí)以內(nèi)，主雨歷時(shí)在3小時(shí)左右，涇河源水文站為暴雨中心，且強(qiáng)度大，監(jiān)測(cè)到日雨量為118.2mm，見(jiàn)表2。

1.3 暴雨籠罩面積

本次降雨1h大于30mm籠罩面積193.6km2，大于50mm籠罩面積20.4km2，大于70mm籠罩面積2.0km2；6h大于60mm籠罩面積113.6km2，大于70mm籠罩面積30.4km2，大于90mm籠罩面積9.6km2，大于110mm籠罩面積2.4km2，見(jiàn)表3。

1.4 暴雨重現(xiàn)期

分別按1h、6h降雨量頻率計(jì)算各代表站重現(xiàn)期。根據(jù)寧夏最新暴雨圖集點(diǎn)雨量均值等值線圖，查算得暴雨中心1小時(shí)降雨量均值為23.0mm、CV=0.60、CS=3.5Cv；6小時(shí)點(diǎn)雨量均值45.0mm，CV=0.54、 CS=3.5Cv，計(jì)算各代表站重現(xiàn)期，見(jiàn)表4。

2 洪水分析

2.1 洪水實(shí)況

8月24日19：00左右從黃花鄉(xiāng)到二龍河一帶發(fā)生了暴雨，暴雨中心在涇河源鎮(zhèn)，雨量為118.2mm，造成沙南、香水河、龍?zhí)端畮?kù)壩下等斷面發(fā)生洪水。調(diào)查到沙南洪峰流量36.4m3/s，洪水從20：35開(kāi)始起漲；香水河洪峰流量2.54m3/s，洪水從20：00開(kāi)始起漲；龍?zhí)端畮?kù)壩下洪峰流量2.84m3/s，洪水從19：50開(kāi)始起漲。

2.2 實(shí)測(cè)洪水

涇河源站24日19：20分開(kāi)始起漲，至20：30實(shí)測(cè)最大洪峰流量3.99m3/s，到26日8：00，洪水基本落平，洪水歷時(shí)約37小時(shí)，洪水總量為19.23萬(wàn)m3。

2.3 調(diào)查洪水

根據(jù)洪水情況本次選擇了4各斷面進(jìn)行了洪水調(diào)查，各調(diào)查斷面洪峰流量和洪水總量及涇河源站實(shí)測(cè)流量成果見(jiàn)表5，各斷面洪水演變情況見(jiàn)圖1。

3 暴雨洪水分析

3.1 斷面上游水利工程情況

沙南站斷面以上有龍?zhí)丁⑽鲘{、臥龍山水庫(kù)，水庫(kù)基本情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表6，經(jīng)調(diào)查8月24日西峽、臥龍山水庫(kù)均未下泄流量，因調(diào)查斷面受水利工程影響，需扣除水庫(kù)面積。

3.2 產(chǎn)流面積及參數(shù)選擇

因各調(diào)查斷面上游水利工程均末有洪水下泄，采用《寧夏暴雨圖集》計(jì)算產(chǎn)流面積時(shí)，扣除各調(diào)查斷面上游水庫(kù)面積，即為各斷面實(shí)際產(chǎn)流面積，在本次1h、6h降雨量等值線圖上量算出各調(diào)查斷面1h、6h面降雨量，在等值線圖上查出清渾比，量算斷面的概化河長(zhǎng)，見(jiàn)表7。

3.3 暴雨推算洪水

依據(jù)《寧夏暴雨圖集》提供的方法， 計(jì)算出斷面1h、6h面平均雨量，然后將面雨量按降雨過(guò)程進(jìn)行分配，最后計(jì)算產(chǎn)流和匯流。產(chǎn)流計(jì)算采用扣損法，即 Ri=Hi-fi

3.4 調(diào)查洪水與推算比較

對(duì)調(diào)查、實(shí)測(cè)及采用圖集計(jì)算的洪峰流量、洪水總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表9， 從表中看出，洪峰流量調(diào)查值比圖集推算值偏小30%～1.8倍，香水河斷面偏差最大；洪水總量偏小3.1%～1.1倍，香水河斷面偏差最大。

3.5 前期降雨量分析

本次對(duì)涇河流域6各站點(diǎn)各站點(diǎn)8上旬、中旬降雨量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表10。從表中可以看出各站點(diǎn)8月上旬比多年平均降雨量偏小3～8成，中旬均偏小約1倍，說(shuō)明偏旱嚴(yán)重。

3.6 產(chǎn)流面積的分析

本次用《圖集》計(jì)算時(shí)沒(méi)有考慮下墊面因素的影響，以調(diào)查洪峰流量值為準(zhǔn)，其他計(jì)算參數(shù)及方法不變，只假設(shè)用不同的面積進(jìn)行試算，直至計(jì)算值與調(diào)查值相同或接近，此面積為產(chǎn)流面積，然后可計(jì)算出不產(chǎn)流面積折減系數(shù)，通過(guò)試算折扣系數(shù)范圍在0.40～0.80之間，見(jiàn)表11。

3.7 結(jié)論

對(duì)本次暴雨形成的洪水偏小的原因從水利工程、前期降雨量、土壤含水量、流域下墊面等方面進(jìn)行了分析，初步得出以下結(jié)論：

（1）本次降雨過(guò)程歷時(shí)為12h左右，1h降雨量除涇河源站達(dá)72.5mm，其他站點(diǎn)降雨量在6～38.6mm之間；6h降雨量除涇河源站達(dá)107.2mm，其他站降雨量在17.6～66.6mm，由于暴雨中心涇河源站籠罩面積小，所以本次主雨1h大范圍強(qiáng)度較小，強(qiáng)度小造成大部分水量下滲，是造成洪水偏小的原因之一。

（2）斷面上游水庫(kù)、景觀水壩等水利工程及，攔蓄部分水量使洪峰、洪量偏小。

（3）沙南斷面上游大部分區(qū)域?yàn)榇ㄅ_(tái)地及低洼地帶攔蓄部分水量使洪峰、洪量偏小。

（4）本地區(qū)8月上旬比多年平均降雨量偏小3～8成，中旬均偏小約1倍，前期持續(xù)干旱，使降雨下滲能力強(qiáng)。

（5）通過(guò)考慮下墊面因素的影響，對(duì)產(chǎn)流面積的進(jìn)行了試算，不產(chǎn)流面積折減系數(shù)范圍在0.40～0.80之間。

（6）由暴雨形成的洪水受前期降雨量、下墊面、降雨強(qiáng)度、籠罩面積、水利工程等多種因素的影響，所以在采用暴雨圖集計(jì)算中要考慮這些因素的影響，合理選擇計(jì)算面積、下滲公式，使計(jì)算值符合實(shí)際。