魯北地區(qū)暴雨洪水特性與現(xiàn)狀工程防洪能力分析

崔淑霞

(濱州市海河管理局， 山東 濱州　256616)

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魯北地區(qū)暴雨洪水特性與現(xiàn)狀工程防洪能力分析

崔淑霞

(濱州市海河管理局， 山東 濱州256616)

【摘要】由于天氣系統(tǒng)和地理地形因素，魯北地區(qū)暴雨洪水頻發(fā)，且具有范圍廣、雨量大、洪峰高、歷時長等特點，而現(xiàn)狀防洪工程卻存在著泄洪能力低、河床淤高、堤防殘破、建筑物老化等問題，防洪能力衰減20%～50%,與防御較大暴雨洪水的要求極不適應，防洪壓力巨大，應引起有關(guān)部門的高度重視，并采取有效措施，確保防洪安全，減輕洪災危害。

【關(guān)鍵詞】魯北地區(qū)； 暴雨規(guī)律； 洪水特性； 防洪工程； 搶險救災

魯北地區(qū)(即山東海河流域)南依黃河、金堤河，西、北隔衛(wèi)運河、漳衛(wèi)新河與河南、河北兩省相望，東臨渤海，東西長360km，南北寬80km，面積30945km2。自古以來，該地區(qū)就是暴雨洪水頻發(fā)地區(qū)，浩浩蕩蕩的洪水，淹沒農(nóng)田，沖毀室廬，溺斃人口，嚴重危害人民的生產(chǎn)、生活。新中國成立后1961年、1963年、1964年、1990年發(fā)生的暴雨洪水，更對經(jīng)濟社會發(fā)展造成了巨大損失。深入探索魯北地區(qū)的暴雨洪水規(guī)律和特性，并據(jù)此完善相應的防洪措施，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1暴雨特性

1.1降雨特點

魯北地區(qū)屬華北季風區(qū)，來自我國東南沿海和太平洋面的暖濕氣團是造成魯北地區(qū)降水的主要因素。魯北地區(qū)多年平均年降水量564mm，降水量的年際變化較大，豐水年的1964年降水量高達993.2mm，1968年(枯水年)降水量僅為333.9mm。由于受季風氣候影響，降水量年內(nèi)變化也較大，有顯著的季節(jié)性，汛期6—9月降水量占全年降水量的約80%。

1.2暴雨成因

造成魯北地區(qū)暴雨的主要成因有兩個，一為天氣系統(tǒng)因素，二為地理、地形因素，其中天氣系統(tǒng)因素是造成暴雨的主要因素。魯北地區(qū)暴雨天氣系統(tǒng)主要有三種類型。

a.氣旋型。6月下旬至7月上旬，副熱帶高氣壓脊線推進到30°以北，氣旋開始明顯影響魯北地區(qū)，由于氣旋擾動，便產(chǎn)生暴雨。氣旋型暴雨的特點是量大、雨急、歷時長、范圍廣。據(jù)對1953—1998年1653次暴雨的統(tǒng)計，氣旋雨有565次。

b.冷鋒型。進入7月以后，冷鋒云系常常帶來較大暴雨，同時伴有雷鳴、大風。影響魯北地區(qū)的冷鋒雨帶，一般是東西向、東北或西南向，由西北向東南方向移動，移動速度較快。因此，冷鋒形成的暴雨量小、雨急、不均勻、歷時較短。據(jù)對1953—1998年1653次暴雨的統(tǒng)計，冷鋒雨有830次。

c.靜止鋒型。靜止鋒型暴雨一般雨急、量大、范圍廣、歷時長，常常造成陰雨連綿的天氣，魯北地區(qū)的長歷時暴雨，多由此種天氣系統(tǒng)造成。

1.3暴雨特性

a.暴雨面深關(guān)系。魯北地區(qū)發(fā)生的暴雨，80%的范圍都達六七個縣，由此可知，暴雨點面系數(shù)全區(qū)差別不大。同一場暴雨不同歷時的點面系數(shù)，一般隨歷時的減小而降低。[1]

b.暴雨時深關(guān)系。發(fā)生在魯北地區(qū)的暴雨中，24h暴雨占比重較大，也就是短歷時暴雨居多，長歷時暴雨較少。在24h中，主雨又多集中在6h之內(nèi)，即降雨強度大，歷時短。

c.雨型特點。魯北地區(qū)暴雨雨型比較復雜，長短歷時暴雨各有特點。對于短歷時暴雨，一般主雨靠前，少數(shù)主雨居后。而長歷時暴雨中，則次雨在前，主雨在后。由于魯北各河較彎曲，比降較小，大量引黃造成地下水位較高，土壤含水量趨于飽和，后期主雨到來時往往造成澇災。

2洪水特性

2.1洪水組成

魯北地區(qū)的洪水主要是暴雨洪水，暴雨與洪水在時間上對應關(guān)系一致。但入汛后的第一次洪水，不僅有暴雨，還有各攔河閘汛前攔蓄的枯季徑流，使洪水總量與流域面雨量不相對應。

2.2洪水季節(jié)特征

魯北各河的洪水大都出現(xiàn)在汛期的6—9月，其中發(fā)生在7、8兩個月的頻率最高。據(jù)實測，徒駭河宮家閘發(fā)生的3次大洪水時間分別是1977年7月6日、1962年8月21日、1963年8月31日；馬頰河大道王閘發(fā)生的3次大洪水時間分別是1974年8月11日、1977年8月7日、1990年7月24日。

2.3洪水傳播特點

魯北地區(qū)各河，河勢彎曲，比降較小，匯流歷時較長，漲水一般2～3天，洪峰持續(xù)約半天到1天，落水歷時則長達10～15天，特別是在汛期連續(xù)暴雨情況下，前一次暴雨洪水尚未退盡，后一次暴雨洪水接踵而至，形成持續(xù)時間更長的連續(xù)洪水[2]。據(jù)推算：徒駭河從源頭聊城市莘縣相莊閘至最末一級攔河閘(濱州市沾化區(qū)壩上閘)，長310.8km，洪水傳播歷時81h；馬頰河從源頭聊城市王鋪閘至最末一級攔河閘(濱州市無棣縣馬村閘)，長260.6km，洪水傳播歷時71h；德惠新河從源頭德州市平原縣王鳳樓閘至最末一級攔河閘(濱州市無棣縣胡道口閘)，長150.8km，洪水傳播歷時41h；漳衛(wèi)新河從上游漳河岳城水庫至最末一級攔河閘(濱州市無棣縣辛集閘)，長452km,洪水傳播歷時114h。

3現(xiàn)狀工程防洪能力分析

3.1防洪河道分布與河道特征

魯北地區(qū)防洪河道的發(fā)育、形成和流向與地理位置和地形密切相關(guān)。由于歷史時期黃河曾經(jīng)在魯北地區(qū)長期流經(jīng)、屢次決口、頻繁改道，曾先后出現(xiàn)過數(shù)十條大大小小的泄洪河道，后經(jīng)千百年演變和人類活動影響，現(xiàn)在形成了徒駭河、德惠新河、馬頰河、衛(wèi)運河和漳衛(wèi)新河5大防洪干流河道，其中徒駭河長421.5km,德惠新河長172.6km，馬頰河長338km，衛(wèi)運河長157km，漳衛(wèi)新河長244km。因魯北地區(qū)的地勢是南高北低、西高東低，因此，這5條河道中，除衛(wèi)運河由南而北流至天津外，其余4河均自西而東流入渤海。

魯北地區(qū)的防洪河道，既有從外省流入魯北的客水河道，又有源自當?shù)氐膬?nèi)河；既有雨源性坡水河道，又有排泄鄰省山洪的河道。這些河道的洪水主要發(fā)生在汛期的6—9月，具有坡度緩、匯流速度慢、洪水漲落緩慢、泄洪持續(xù)時間長等特征，在非汛期且無黃河水補給時，基流很小，甚至常出現(xiàn)斷流或干涸。

3.2防洪河道現(xiàn)狀

魯北地區(qū)的徒駭河、德惠新河、馬頰河和漳衛(wèi)新河均系20世紀六七十年代治理的，防洪標準普遍偏低，徒駭河、馬頰河為20年一遇防洪標準，德惠新河為10～15年一遇防洪標準，漳衛(wèi)新河強迫行洪5000m3/s時，洪水位高出兩岸地面2.5m以上，其他中小河流防洪標準更低。經(jīng)過幾十年的運行，徒駭河河底現(xiàn)已淤高1.5～2.0m以上，馬頰河河底淤高3.5m，德惠新河河底淤高3.0m，漳衛(wèi)新河河底淤高4.0～5.0m，其他中小河流河底也普遍淤高1.0～2.0m。各河的洪堤防也被風雨剝蝕得低矮單薄。

3.3河道防洪能力分析

各防洪河道的嚴重淤積、河床抬高，導致防洪能力普遍衰減，據(jù)防汛部門測算，徒駭河防洪能力比設計泄洪標準1410m3/s降低40%，德惠新河防洪能力比設計泄洪標準472m3/s降低40%，馬頰河防洪能力比設計標準1030m3/s降低50%，漳衛(wèi)新河防洪能力比設計標準3500m3/s降低47%，衛(wèi)運河防洪能力比設計標準也有降低，其他中小型河道防洪能力比設計標準降低20%～40%。

4特大暴雨洪水發(fā)生時的緊急搶險措施

魯北地區(qū)的暴雨來勢猛、雨量大、范圍廣，河道洪水洪峰高、流量大、歷時長，特別在各防洪河道防洪能力普遍衰減的情況下，該地區(qū)的防洪壓力大，危險因素多，一旦有特大暴雨洪水發(fā)生，應采取以下緊急抗洪搶險措施：?黨政軍民緊急動員，大打抗洪搶險人民戰(zhàn)爭，地方行政首長一線領(lǐng)導，果斷決策，正確指揮，防汛部門日夜值班，密切監(jiān)視雨情、水情、工情和災情變化堅持統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度的原則，統(tǒng)一調(diào)度實施防洪措施[3]；?把確保人民群眾生命安全放在抗洪搶險的首位，采取多種措施，安全轉(zhuǎn)移群眾，及時調(diào)運或空投食物、衣被、救生器材和藥品，搭建生活設施，確保群眾生命安全、身體健康；?組織精干力量堅守河道、堤壩，組成人防長城，搶險堵漏，確保河道不決口，洪水不外溢；?要確保通信暢通、搶險物資運輸及時，一旦發(fā)生通信中斷、交通阻塞，立即組織搶修，確保指揮系統(tǒng)暢通、搶險物資供應及時。

參考文獻

[1]宗先國，呂祖峰，張超英.魯北平原區(qū)暴雨洪水特性分析[J].山東水利，1999,12(12)：14-15.

[2]山東省水利廳水旱災害編委會.山東水旱災害[M].鄭州：黃河水利出版社,1996.

[3]劉繼磊.沂河曹溝橡膠壩防洪調(diào)度相關(guān)問題研究[J]水利建設與管理，2014(7):57.

Analysis on rainstorm flood characteristics and status quo project flood control ability in North Shandong area

CUI Shuxia

(BinzhouHaiheAdministration,Binzhou256616,China)

Abstract：North Shandong suffers from frequent rainstorm and flooding due to weather system and geography factors, which is characterized by wide range, high rainfall, high flood peak, long duration, etc. However, status quo flood control project is with problems of low flood discharge capacity, high riverbed accretion, broken embankment, aging building and structures, etc. The flood control capacity is attenuated by 20%～50%, which is extremely inconsistent with the requirement of defending heavy rainstorm flooding, thereby leading to high flood control pressure. Related departments should pay high attention to it, and adopt effective measures to ensure flood control safety and reducing flood damage.

Key words：North Shandong area; heavy rain law; flood characteristics; flood control project; rescue and relief work

DOI:10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.02.001

中圖分類號：TV87

文獻標志碼：B

文章編號：1005- 4774(2016)02- 0001- 03