磁窯河“202110”秋汛暴雨洪水調(diào)查分析

馬飛廷

（呂梁市水文水資源勘測(cè)站，山西 交城 033000）

1 流域自然地理概況

磁窯河是汾河一級(jí)支流，地處汾河中游的右岸，文峪河?xùn)|部，發(fā)源于交城縣山區(qū)的塔棱村及清徐縣山區(qū)的養(yǎng)天池一帶，流經(jīng)交城、文水、汾陽(yáng)、平遙、孝義、介休六個(gè)縣市，是呂梁平川區(qū)域第三大河流。流域總面積為1 059.83 km2，河道總長(zhǎng)86.4 km，其中，地處平川區(qū)域的河長(zhǎng)66.4 km。平川區(qū)河道縱坡0.28‰～0.5‰。交城西石候村是磁窯河干流的起點(diǎn)，也是壺瓶石河、瓦窯河、磁窯河、白石南河和汾河灌區(qū)一、二支渠總退水出口的交匯點(diǎn)，呈五指狀布局。磁窯河流域山區(qū)面積占461.06 km2，地形溝壑縱橫，支離破碎，植被較差，巖石裸露風(fēng)化嚴(yán)重，溝道縱坡較大。

2 暴雨

2.1 天氣背景

根據(jù)國(guó)家氣象臺(tái)報(bào)道，2021 年10 月1 日08 時(shí)，西太平洋副熱帶高壓穩(wěn)定維持在黃淮地區(qū)，與西風(fēng)帶低值系統(tǒng)在山西形成穩(wěn)定的“東高西低”的環(huán)流形勢(shì)；700 hPa 副高312 線位于河南北部，山西北部存在西南急流，河套西部存在切變線。2 日08 時(shí)，副高588 線北抬到長(zhǎng)江沿線，中緯度有短波槽東移，山西北部存在急流，700 hPa 副高312 線位于山西南部，河套西部有切變線，山西北部存在西南急流。3 日08 時(shí)，山西受西南氣流影響，副高邊緣存在西南急流。呂梁位于風(fēng)速風(fēng)向輻合區(qū)，T-Td＜4℃，有明顯的冷暖空氣交匯。4 日08 時(shí)，在山西中部存在一條東西向的風(fēng)向風(fēng)速輻合帶，輻合線附近偏南一側(cè)出現(xiàn)較強(qiáng)降水，部分地區(qū)達(dá)到暴雨。5 日08 時(shí)，山西受副高邊緣西南氣流影響，疊加呂梁山、太行山復(fù)雜地形對(duì)偏東氣流降水有增幅作用，導(dǎo)致呂梁中南部強(qiáng)降水的出現(xiàn)。6 日08 時(shí)，巴爾喀什湖北側(cè)的橫槽轉(zhuǎn)豎，冷空氣爆發(fā)南下，6 日20 時(shí)，副熱帶高壓東移南退入海，山西降水基本結(jié)束。

2.2 暴雨過(guò)程及分布

這場(chǎng)暴雨自10 月3 日2 時(shí)開(kāi)始，降雨持續(xù)4 d，至6 日15 時(shí)結(jié)束，文峪河流域平均降雨量198.6 mm，單站累計(jì)最大降雨量為交城縣會(huì)立鄉(xiāng)后戴家莊村站286.8 mm；磁窯河流域平均降雨量185.5 mm，單站累計(jì)最大降雨量為晉中市平遙縣寧固鎮(zhèn)寧固村站214.4 mm。

從空間分布看，兩個(gè)暴雨中心分布在文峪河流域上游山區(qū)和文峪河、磁窯河流域下游汾孝邊山地帶。文峪河流域上游山區(qū)暴雨中心，250 mm 以上面積223 km2，平均雨深263.4 mm；200 mm 以上面積1 759 km2，平均雨深226.4 mm。文峪河、磁窯河流域下游汾孝邊山地帶暴雨中心，250 mm 以上面積41.4 km2，平均雨深260.0 mm；200 mm 以上面積751.8 km2，平均雨深229.6 mm。

2.3 暴雨特點(diǎn)

2.3.1 降雨過(guò)程

本次降雨有兩個(gè)明顯降雨過(guò)程，第一個(gè)雨強(qiáng)較大，降雨持續(xù)時(shí)間短，第二個(gè)雨強(qiáng)較常見(jiàn)，降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，累計(jì)雨量大。

2.3.2 降雨強(qiáng)度

交城縣中西河后戴家莊雨量站1h 最大雨量42.8mm，6 h 最大雨量為78.6 mm，24 h 最大雨量為105.2 mm，72 h 最大雨量為271.6 mm，次降雨量為286.8 mm，見(jiàn)圖1。

圖1 后戴家莊雨量站次降雨量柱狀圖

孝義市兌鎮(zhèn)河兌鎮(zhèn)雨量站1 h 最大雨強(qiáng)10.4 mm，6 h 最大雨量為30.0 mm，24 h 最大雨量為109.4 mm，72 h 最大雨量為237.8 mm，次降雨量為265.2 mm，見(jiàn)圖2。

圖2 兌鎮(zhèn)雨量站次降雨量柱狀圖

3 洪水

3.1 洪水調(diào)查資料計(jì)算成果

本次洪水共調(diào)查了磁窯河河段3 處，水閘2 處。調(diào)查內(nèi)容包括：調(diào)查河段平面圖、洪水水面曲線及河段縱橫斷面，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 磁窯河“202110”秋汛洪水調(diào)查結(jié)果匯總表

3.2 重現(xiàn)期估計(jì)

3.2.1 流域計(jì)算洪水成果合理性分析

磁窯河設(shè)計(jì)洪水計(jì)算分別采用了《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》中的流域模型法、推理公式法、經(jīng)驗(yàn)公式法3 種方法進(jìn)行了計(jì)算。從表2 中可以看出，3 種方法計(jì)算洪峰流量成果中，經(jīng)驗(yàn)公式法成果偏大，推理公式法成果偏小，流域模型法居中。綜合分析，磁窯河演武段10 年一遇洪峰流量220 m3/s、20 年一遇洪峰流量380 m3/s；磁窯河入汾口10 年一遇洪峰流量180 m3/s、20 年一遇洪峰流量300 m3/s。

表2 設(shè)計(jì)洪峰流量成果匯總表單位：m3/s

3.2.2 洪水重現(xiàn)期估算

磁窯河演武河段10 年一遇、20 年一遇洪峰流量分別為220 m3/s、380 m3/s，本次磁窯河演武河段調(diào)查洪峰流量為283 m3/s，天然洪峰流量（扣除古賢分洪河洪峰流量）為254.3 m3/s，根據(jù)《水文基本術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50095-2014）第6.1.25 條：“中等洪水是重現(xiàn)期≥5年，＜20 年的洪水?！北敬魏樗闹噩F(xiàn)期為12 年一遇，屬于中等洪水。

磁窯河演武段、磁窯河小疙瘩村段河堤工程設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇，本次洪水的重現(xiàn)期12 年一遇，所以“202110”秋汛洪水為超標(biāo)準(zhǔn)洪水。

3.3 災(zāi)情

據(jù)市防汛抗旱指揮部初步統(tǒng)計(jì)，全市受災(zāi)人口達(dá)4.51 萬(wàn)人，其中緊急轉(zhuǎn)移安置2.2 萬(wàn)人，死亡1 人；農(nóng)作物受災(zāi)面積6.34 萬(wàn)hm2，絕收面積0.81 萬(wàn)hm2；倒塌房屋655 間，嚴(yán)重?fù)p壞房屋7 431 間，一般損壞房屋6 120 間；水毀道路共計(jì)55 處；經(jīng)濟(jì)損失12.22 億元。其中：水利工程設(shè)施損失1.09 億元，房屋及居民財(cái)產(chǎn)損失1.89 億元，農(nóng)林牧損失6.8 億元，基礎(chǔ)設(shè)施損失2.36 億元，公共服務(wù)損失0.06 億元，其它損失0.02 億元。受災(zāi)最嚴(yán)重的是孝義市，涉及3 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、1.6 萬(wàn)人，嚴(yán)重受損房屋6 000 余間，淹沒(méi)土地0.34 萬(wàn)hm2、大棚500 余座，受災(zāi)牲畜35 萬(wàn)頭（只），直接經(jīng)濟(jì)損失10.41 億元，其中水利工程設(shè)施損失0.63 億元。

4 建議

設(shè)置蓄滯洪區(qū)，配套水閘、泵站等設(shè)施；對(duì)本次洪水損毀的堤防和淤積的河道及時(shí)進(jìn)行加固清淤，對(duì)不達(dá)設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)的河段進(jìn)行全面治理，清除河道高桿植物、建筑物等障礙物；加強(qiáng)非工程措施建設(shè)，成立磁窯河聯(lián)防指揮部，做好洪水預(yù)報(bào)和聯(lián)合調(diào)度工作（包括與汾河管理單位）；加強(qiáng)河道巡查力度，加大防洪經(jīng)費(fèi)投入，按要求做好防汛物資儲(chǔ)備和管理工作；完善河道防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案和超標(biāo)洪水防御預(yù)案，做好防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急演練，對(duì)河道行洪能力和堤防質(zhì)量暫不達(dá)設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)要求的河段以及超標(biāo)洪水，分別繪制淹沒(méi)范圍圖和撤離路線圖，便于指導(dǎo)防洪搶險(xiǎn)；加強(qiáng)對(duì)堤防兩岸和規(guī)劃蓄滯洪區(qū)群眾宣傳力度；加高入汾段河道堤防，減輕汾河洪水頂托影響。