趙 軍,武永輝,巨阿咪
(陜西省漢中水文水資源勘測(cè)局,陜西 漢中 723000)
涇洋河發(fā)源于大巴山北麓漢江以南鎮(zhèn)巴縣南星子山西坡代錢壩的黑龍洞,為漢江右岸一級(jí)支流牧馬河最大支流,全長(zhǎng)84.6 km,流域面積1008 km2,河床平均比降13.4‰。河流流經(jīng)鎮(zhèn)巴縣城、西鄉(xiāng)縣堰口鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)羅家咀匯入牧馬河。此次暴雨洪水歷時(shí)短,強(qiáng)度大,給當(dāng)?shù)卦斐闪藝?yán)重的洪澇災(zāi)害。
涇洋河鎮(zhèn)巴縣城段,位于涇洋河上游的河谷地帶,城區(qū)呈狹長(zhǎng)形,東面為海拔1189 m的鞍埡梁,西面為海拔916.5 m的黑虎梁,南北長(zhǎng)3.6 km,寬不足0.5 km,涇洋河自南而北穿城而過。涇洋河鎮(zhèn)巴水位站(鎮(zhèn)巴縣城區(qū)廣電局?jǐn)嗝妫┮陨虾娱L(zhǎng)27.6 km,流域面積166 km2。鎮(zhèn)巴以上涇洋河流域內(nèi)山高坡陡,且50%以上面積坡度≥35°,地形地貌復(fù)雜。
涇洋河流域下游靠近河口段,設(shè)有堰口基本水位站1處,該站于1976年1月設(shè)立,該站觀測(cè)雨量;流域內(nèi)設(shè)有基本雨量站2處(鎮(zhèn)巴、司上),鎮(zhèn)巴縣氣象局觀測(cè)站1處,鎮(zhèn)巴縣防汛辦設(shè)立的水位監(jiān)測(cè)斷面1處,共有4處雨量站??h城靠下游處建有城市景觀蓄水使用的翻扳閘工程1處。涇洋河水系圖見圖1。
圖1 涇洋河水系圖
受副熱帶高壓、低空切變和中尺度對(duì)流系統(tǒng)的共同影響,2010年7月24日,涇洋河上游發(fā)生暴雨,此次暴雨范圍較小,僅發(fā)生在涇洋河上游流域的鎮(zhèn)巴縣城及周邊的碾子鎮(zhèn)、清水鄉(xiāng)、小洋鎮(zhèn)等部分區(qū)域,暴雨所籠罩在鎮(zhèn)巴縣城及縣城周圍的鞍埡梁、黑虎梁等區(qū)域。暴雨中心在鎮(zhèn)巴縣城及其周邊地帶,其中鎮(zhèn)巴站最大1小時(shí)降雨量為76.0 mm,最大12小時(shí)降雨量為187.0 mm,次降雨量為250.0 mm。
本次暴雨的主要特點(diǎn)是范圍小、強(qiáng)度大、歷時(shí)短,本次降雨過程從22日8時(shí)開始至24日13時(shí)結(jié)束,歷時(shí)53小時(shí)。主降雨過程從24日0時(shí)至24日13時(shí),歷時(shí)13小時(shí),其中最大暴雨集中在24日0時(shí)至24日2時(shí)的2小時(shí)內(nèi)。鎮(zhèn)巴站點(diǎn)最大1小時(shí)降雨量76.0 mm,點(diǎn)最大12小時(shí)降雨量187.0 mm,點(diǎn)最大24小時(shí)降雨量244.0 mm,最大降雨量柱狀圖見圖2。點(diǎn)最大次降雨量250.0 mm,點(diǎn)三日降雨量292.0 mm。
圖2 最大降雨量柱狀圖
此次暴雨鎮(zhèn)巴站點(diǎn)最大1小時(shí)降雨量76.0 mm,最大12小時(shí)降雨量187.0 mm,最大24小時(shí)降雨量244.0 mm。暴雨重現(xiàn)期采用以下方法確定:
(1)經(jīng)驗(yàn)公式推求
依據(jù)《漢中地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》(1988年)(以下簡(jiǎn)稱手冊(cè)),經(jīng)計(jì)算:最大1小時(shí)暴雨kp=2.20,經(jīng)查手冊(cè)當(dāng)暴雨頻率P=5%時(shí),kp=2.01;當(dāng)暴雨頻率P=2%時(shí),kp=2.45;計(jì)算最大12小時(shí)暴雨kp=1.92,經(jīng)查手冊(cè)當(dāng)暴雨頻率P=10%時(shí),kp=1.77;當(dāng)暴雨頻率P=5%時(shí),kp=2.20;最大24小時(shí)暴雨kp=2.20,經(jīng)查手冊(cè)當(dāng)暴雨頻率P=5%時(shí),kp=2.20。
(2)實(shí)測(cè)暴雨資料推求
本次搜集到鎮(zhèn)巴氣象站實(shí)測(cè)雨量系列成果資料:1971年~2007年最大1小時(shí)雨量、1980年~2007年最大12小時(shí)雨量、1980年~2007年最大24小時(shí)雨量,計(jì)入本次雨量,按不連續(xù)序列進(jìn)行頻率計(jì)算。其最大1小時(shí)均值為35.0 mm,CV=0.37,取 CS/CV=6.5;最大 12小時(shí)均值為 102.7 mm,CV=0.32,取CS/CV=4.0;最大 24小時(shí)均值為 133.8 mm,CV=0.33,取CS/CV=3.0。計(jì)算得最大1小時(shí)當(dāng)P=2%時(shí),雨量為72.0 mm;最大12小時(shí)當(dāng)P=3.33%時(shí),雨量為180.0 mm;最大24 h當(dāng)P=2%時(shí),雨量為240.0 mm。最大1小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)暴雨頻率曲線見圖3~圖5。頻率成果見表1。
表1 涇洋河鎮(zhèn)巴站暴雨頻率計(jì)算成果表
圖3 鎮(zhèn)巴站最大1小時(shí)暴雨頻率曲線圖
圖4 鎮(zhèn)巴站最大12小時(shí)暴雨頻率曲線圖
圖5 鎮(zhèn)巴站最大24小時(shí)暴雨頻率曲線圖
根據(jù)以上計(jì)算成果,經(jīng)分析確定鎮(zhèn)巴站本次暴雨最大1小時(shí)、最大12小時(shí)、最大24小時(shí)重現(xiàn)期均為50年一遇;按12小時(shí)、24小時(shí)暴雨量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)均為特大暴雨量級(jí);根據(jù)鎮(zhèn)巴氣象局1958年以來暴雨資料排位,本次暴雨最大1小時(shí)降雨量歷史排第1位,最大24小時(shí)降雨量歷史排第3位。
根據(jù)鎮(zhèn)巴縣防汛辦水位監(jiān)測(cè)斷面資料顯示:7月23日8時(shí),涇洋河水位為681.96 m,至24日1時(shí)24分,水位漲至682.98 m,歷時(shí)17.4小時(shí),水位漲幅1.02 m,流量從51.1 m3/s漲至203 m3/s,流量漲幅152 m3/s;主洪水從24日1時(shí)24分開始迅速上漲(水位682.98 m),到24日2時(shí)49分出現(xiàn)第一次洪峰(水位684.88 m),歷時(shí)僅1.4小時(shí),水位漲幅達(dá)1.90 m;流量從203 m3/s漲至701 m3/s,流量漲幅達(dá)498 m3/s;此后,水位一直在高位波動(dòng),至24日8時(shí)00分出現(xiàn)第二次洪峰,峰頂水位684.91 m,流量710 m3/s。
3.2.1 歷史洪水
根據(jù)陜西省水文總站1985年編印的《陜西省洪水調(diào)查資料》,洪水排位情況為:1978年7月2日洪水,調(diào)查流量938 m3/s(較可靠),排第1位;1974年洪水,無具體量值,排第2位。
3.2.2 重現(xiàn)期分析
涇洋河流域無基本水文站,沒有實(shí)測(cè)的洪水流量系列資料。本次洪水的洪峰流量頻率分析計(jì)算,通過參證站水文比擬法、《漢中地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行確定,并采用《漢中市防汛手冊(cè)》(2003年)中鎮(zhèn)巴縣城防洪預(yù)案及鎮(zhèn)巴縣防辦頻率計(jì)算成果,作為本次鎮(zhèn)巴設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算成果的參證數(shù)據(jù)。確定鎮(zhèn)巴站洪峰流量重現(xiàn)期為20年一遇。計(jì)算成果見表2。
表2 涇洋河鎮(zhèn)巴縣城“7.24”洪水不同重現(xiàn)期洪峰流量成果表 單位:m3/s
涇洋河“2010·7”暴雨洪水的特點(diǎn)是匯流時(shí)間短,洪水暴漲暴落,來勢(shì)兇猛,洪水災(zāi)害嚴(yán)重。暴雨致使山洪暴發(fā),河水猛漲,滑坡、泥石流險(xiǎn)情大量發(fā)生,導(dǎo)致縣內(nèi)交通癱瘓,電力、通訊、供水全部中斷。特別是縣城附近山體多處滑坡,13條山洪暴發(fā),洪水伴著泥石流卷入城內(nèi),造成城區(qū)13 km主干道受阻,街道及低洼地帶迅速形成內(nèi)澇,面積達(dá)2.8 km2,最深處達(dá)2 m。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),鎮(zhèn)巴縣因洪水災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失18.7億元,成災(zāi)人口11.2萬(wàn)人。
涇洋河2010年“7·24”暴雨洪水的特點(diǎn)是匯流時(shí)間短,洪水陡漲陡落,來勢(shì)兇猛,洪水災(zāi)害嚴(yán)重。暴雨中心位于鎮(zhèn)巴縣城,暴雨中心最大1小時(shí)降雨量76.0 mm,最大12小時(shí)降雨量187.0 mm,最大24小時(shí)降雨量244.0 mm。本次暴雨最大1小時(shí)、最大12小時(shí)、最大24小時(shí)重現(xiàn)期均為50年一遇。鎮(zhèn)巴站洪峰流量710 m3/s,重現(xiàn)期為20年一遇。
近年來國(guó)家對(duì)水文行業(yè)的資金投入不斷加大,新建了一批防汛專用水位站和雨量站,建議完善防洪工程建設(shè),建立完善有效預(yù)報(bào)預(yù)警機(jī)制,提升中小河流暴雨洪災(zāi)的抵御能力,將洪災(zāi)的損失減少到最小。