影響“7·21”洪水傳播時間的因素

顏菲閱

（河北省大清河河務管理處，河北 保定 071051）

1 “7·21”洪水簡介及進程

2 洪水預期傳播時間與實際傳播時間對比

1.1 “7·21”洪水簡介

受冷空氣和副高外圍暖濕氣流共同影響，2012年7月21日至22日大清河流域北支普降暴雨，局部地區(qū)特大暴雨，發(fā)生自“96·8”以來最大一次暴雨洪水，造成了人員傷亡及經濟的重大損失。最大降雨量為北京市房山區(qū)河北鎮(zhèn)460mm，我省境內最大雨量為淶源縣王安鎮(zhèn)349mm。暴雨引發(fā)拒馬河大洪水，紫荊關水文站最大洪峰為2580m3/s，達20年一遇；張坊水文站最大洪峰2500m3/s，落寶灘水文站最大洪峰2510m3/s，以上3個水文站測得洪峰流量都超過“96·8”期間出現的最大洪峰。

1.2 河道水情

7月21日19點10分，南拒馬河洪水到達落寶灘，7月22日8點，最大洪峰到達落寶灘，峰值2510m3/s。23日4點30分，南拒馬河洪水到達北河店，23日17點35分，南拒馬河最大洪峰到達北河店，峰值118m3/s。7月22日10點，琉璃河洪水到達東茨村，22日23點，琉璃河最大洪峰到達東茨村，峰值404m3/s。23日15點35分，白溝河洪水到達新蓋房樞紐引河閘。24日18點，白溝河最大洪峰到達新蓋房樞紐，峰值217m3/s。7月24日凌晨5點洪水經白溝引河下口涌入白洋淀。

“7·21”洪水預期與實際傳播的時間對比如表1。

表1 “7·21”洪水預期與實際傳播時間對比

2012年7月21日，拒馬河上游紫荊關站，21日17時47分開始起漲，22時形成2580m3/s的洪峰流量；中游張坊站21日19時開始起漲，22日7時洪峰流量達2570m3/s。洪峰歷時9h即抵達張坊，比預期傳播時間的10～13h要短。主要是由于大范圍的高強度降雨，使得降雨強度遠大于下墊面的下滲能力，超滲產流現象普遍存在，因此匯流時間大大縮短，局部水量急速匯聚，加之拒馬河流域山勢陡峭，使得降雨迅速進入河道形成洪水，河道上游各支流源短流急，使得洪水來勢迅猛。

洪水在鐵鎖崖出山分流進入南、北拒馬河。以南拒馬河為例，落寶灘水文站21日19時10分起漲，21時出現1080m3/s的洪峰，22日8時出現最大洪峰流量2510m3/s。下游北河店水文站23日4時30分才起漲，至17時35分出現最大流量118m3/s。洪峰從落寶灘到北河店距離51km，歷時33h，流速只有1.6km/h。 遠遠超過了理論傳播時間的7～9h。說明了南拒馬河河道已發(fā)生了劇烈變化，阻水嚴重，河道行洪能力嚴重下降，洪水傳播時間大大延長。

白溝河由于北拒馬河、琉璃河及小清河洪水的匯入，東茨村水文站21日23時起漲；下游新蓋房水文站23日15時35分開始見水，52km歷時41h，流速僅1.3km/h。實際的洪水傳播時間亦遠遠超過了預期時間10～14h。

3 影響洪水傳播時間的因素

3.1 外部因素的影響

南拒馬河、白溝河洪水行進速度慢的原因主要是連續(xù)多年干旱，河道干涸，一旦洪水到來，洪水下滲量較大，以及河床多年未行洪，糙率增大，造成河道洪水流速減小，洪水傳播時間增長。

3.1.1 河道多年未行洪

由于多年未行洪，河道已發(fā)生了劇烈變化，阻水嚴重，河道行洪能力嚴重下降。且北方較干旱，地表水較少，地下水常常是重要的供水水源。常年的小流量或干涸，致使大清河流域地下水超采。當洪水到來時，洪水就會在丘陵區(qū)或行洪河段的上游段下滲，雖然補充了地下水，但由于多年未行洪，地下水埋深大，使洪水大量下滲延緩了洪水行進速度，抬高了洪水水位，增大了抗洪壓力。

3.1.2 糙率增大

河道糙率主要分為主槽糙率和灘地糙率。主槽糙率在規(guī)劃設計中一般為0.0225～0.025，而實際上由于非法采沙、多年未行洪等原因形成沙丘及雜草叢生，加大了主槽糙率，使其值增至0.025～0.030。近些年，非法采砂等行為而使拒馬河中下游河道中形成了數不清的坑，當洪水經過時，這些坑就成為一個個微型蓄水“水庫”，大大減緩了洪水流速，攔蓄了水量，降低了水位，削減了洪峰，延長了行洪時間。此外，行洪初期，主槽糙率的增大使洪水造床的時間加長，亦使行洪時間加長。

近年來，沿河兩岸村民種植大量高稈密集作物，個別河段內樹林成片。這使得灘地糙率由規(guī)劃設計中的0.030～0.035增高至0.040～0.045。 斷面平均流速減小，同流量的水位抬高，洪水高水位持續(xù)時間加長，行洪時阻水嚴重，防洪壓力增大。雖然每年水利部門都安排布置清障任務，但由于各方面原因和阻力，效果并不顯著。因此河道糙率增大，洪水傳播時間增長。

3.1.3 阻水障礙物

（1）部分河道內存在未經許可的非法建筑及設施，新開發(fā)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、房地產業(yè)和旅游景點也是不斷侵占河道。

（2）最近幾年雨季少雨，連續(xù)干旱，河道斷流，致使原來就不寬的河道逐漸變窄，暴雨引發(fā)山洪使當地群眾深受其害。

這次洪災中多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生路斷屋毀、人畜傷亡事件、整個災區(qū)下游的工廠和作坊遭水淹、沖毀等災情。這些非法違章建筑改變了水流方向，破壞了河床及堤防，對河勢穩(wěn)定、行洪安全埋下隱患。同時，也使得河道洪水流速受阻，洪水傳播時間增長。

3.2 內部因素的影響

所謂洪水的內部因素，主要是洪水流量的量級、洪水過程及洪水的含沙量。洪水流量級的大小主要是影響過水斷面面積和水深，從而改變影響水流的外部條件。洪水含沙量不同主要是影響了水流自身的密度，從而影響流速。

“7·21”洪水中，上游河道多具多沙和游蕩性，因坡陡流急，洪水挾沙量大，河床沖淤嚴重。對于中下游河道，當洪水來量大時，河床主槽刷深，嚴重時甚至改道；當洪水來量減小時，又會造成河床嚴重淤積，從而影響洪水傳播時間。

4 建議

4.1 加大執(zhí)法力度，依法管理河道

（1）建立河道執(zhí)法隊伍，給河道管理人員配發(fā)水政監(jiān)察證，持證上崗，執(zhí)法工作規(guī)范化。

（2）加強執(zhí)法人員的法律知識理論及辦案程序培訓，增強執(zhí)法人員法律意識，提高執(zhí)法工作水平。

（3）在執(zhí)法過程中，對違犯國家水利法規(guī)，破壞河道工程設施的單位或個人要依據 《水法》、《防洪法》及《中華人民共和國河道管理條例》等有關規(guī)定嚴肅查處。

（4）執(zhí)法要到位，堅決制止行洪河道灘地興建任何違章建筑。

4.2 加大清障工作力度

大多數河道阻水障礙物是人為因素造成的，必須按照上述法律的有關規(guī)定，本著“誰設障，誰清障”的原則，限期清除或加以改建。尤其是在汛前，該清除的必須清除，以確保行洪安全。

4.3 嚴治河道無序采砂

應深入開展河道采砂專項整治行動，為進一步加強河道采砂管理，維護采砂秩序，規(guī)范采砂行為，確保河勢穩(wěn)定和行洪安全，打擊在河道、耕地、林地亂采濫挖等違法行為做更充分的準備。

5 結語

參考88年洪水、“96·8”洪水及“7·21”洪水資料，可得出近年來洪水行洪的一個主要特點：小流量，高水位，行進速度緩慢，河道行洪能力降低。影響洪水傳播時間與衰減率的因素非常復雜，不僅受河道邊界條件的影響，也與入流的洪水過程有著十分密切的關系。所以洪水傳播時間的問題，用理論方法去計算，意義不大。應當具體問題具體分析，找出影響洪水的主要因素與原因。因此，在暴雨洪水發(fā)生時，需隨時跟蹤水頭的行進速度，按實際情況觀測洪水水位變化、河勢變化，以做好洪水傳播時間的預測。

［1］河北省大清河河務管理處.2012年防汛工作總結［R］.2012.

［2］河北省大清河河務管理處.大清河水系現狀防洪能力評估報告［R］.2007.

［3］吳新玲，嚴增才.影響大清河水系現狀防洪能力問題的分析［J］.水科學與工程技術，2008（2）.

［4］翟媛.河道洪水傳播時間影響因素分析［J］.人民黃河，2007，29（8）.