大清河流域“8·04”暴雨洪水分析

叢梅梅

(遼寧省營口水文局，遼寧 營口 115003)

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大清河流域“8·04”暴雨洪水分析

叢梅梅

(遼寧省營口水文局，遼寧 營口 115003)

摘要：2012年8月3—4日大清河流域普降大到暴雨，局部地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨，最大點(diǎn)雨量達(dá)341.1 mm，流域平均降水量達(dá)253.4 mm。通過對(duì)本流域內(nèi)12處雨量站及大清河下游區(qū)域代表站望寶山水文站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)此次暴雨洪水的時(shí)間和空間的分布情況來進(jìn)行分析，這對(duì)本流域防汛、規(guī)劃、洪水預(yù)報(bào)等具有較大意義。文章主要闡述了大清河流域“8·04”暴雨洪水的形成過程，并對(duì)該暴雨洪水進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，為本流域的防汛測(cè)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)以及水利規(guī)劃提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：暴雨；洪水；特性；頻率

2012年8月3日—4日大清河流域普降大到暴雨，局部地區(qū)出現(xiàn)特大暴雨，最大點(diǎn)雨量達(dá)341.1 mm，流域平均降水量達(dá)253.4 mm。通過對(duì)本流域內(nèi)12處雨量站及大清河下游區(qū)域代表站望寶山水文站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)此次暴雨洪水的時(shí)間和空間的分布情況來進(jìn)行分析，對(duì)本流域防汛、規(guī)劃、洪水預(yù)報(bào)等具有較大意義。

1流域概況

大清河上游分東西2個(gè)支流，東支流發(fā)源于大石橋市建一鎮(zhèn)八盤嶺山的東大嶺下。西支流發(fā)源于海城市英洛鎮(zhèn)，西支稱西大清河。兩支流于高屯鎮(zhèn)汪戶屯上游匯合，流經(jīng)海城市、大石橋市和蓋州市的20個(gè)鎮(zhèn)。大清河共有一級(jí)支流有21條，還有板手峪、廂房峪、腰道溝、海龍川、頭道溝、后仙峪、小錯(cuò)草峪、大錯(cuò)草峪、大廟溝、大王寨溝、天寶溝、大胡峪、三道岑、大金寺、泥河子等15條小支流匯入大清河流域，流域形狀呈扇型，地勢(shì)由東向西傾斜。本流域東鄰大洋河，西向遼東灣，北靠海城河，南界碧流河。

流域總面積1 482 km2，其中營口市境內(nèi)1 361 km2，河流全長(zhǎng)100.7 km，中東部低山丘陵面積占71%，西部平原占29%，多年平均徑流量32 952 萬 m3[1]。

從平原形態(tài)上看，上游和下游河道較穩(wěn)定，河道擺幅一般為0.3～0.9 km；中游河道不穩(wěn)定，河道擺幅高達(dá)3 km，彎道有13處，平均每1 km有彎道1.2處。

流域內(nèi)有3座大、中型水庫。石門水庫位于大清河上游，蓋州市榜式堡鎮(zhèn)石門西村，修建于1971年。壩址以上集水面積410 km2，河道長(zhǎng)39.2 km，河道平均比降9‰，是一座以防洪、灌溉、城市供水、養(yǎng)魚、發(fā)電等為主，綜合利用的大(2)型水利工程。三道嶺水庫位于大石橋市東部山區(qū)周家鎮(zhèn)境內(nèi)三道嶺村北大清河支流上，修建于1974年?？刂屏饔蛎娣e133 km2，河長(zhǎng)18.2 km，河道比降5.5‰，是一座以灌溉、防洪、城市供水、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫。周家水庫位于周家鎮(zhèn)境內(nèi)，屬大清河西支支流大金寺河，修建于1963年。控制流域面積42 km2，河長(zhǎng)7.8 km，河道比降31.4‰[2]。

2暴雨分析

2.1暴雨情況

此次降水從7月3日3時(shí)開始，到4日15時(shí)大部分基本結(jié)束，歷時(shí)達(dá)31～36 h，降水分布面積較廣，流域范平均降水量達(dá)253.4 mm，最大降水量為黃土嶺雨量站341.1 mm，最小降水量為初堡雨量站176.5 mm。降水量情況和降水等值線見表1、圖1。

表1　大清河流域降水情況統(tǒng)計(jì)表

圖1大清河流域降水等值線圖

2.2暴雨成因

受第10號(hào)臺(tái)風(fēng)“達(dá)維”北上影響，遼寧大部分地區(qū)均受到不同程度暴雨襲擊。本流域地處遼寧中南部，所以受到影響較大。

2.3暴雨特點(diǎn)

2.3.1降水量大。

此降水過程降水量超過200 mm有11站。其中：6站達(dá)200～250 mm；2站達(dá)250～300 mm；3站超過300 mm[3]。從空間分布來看，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，入侵我國的臺(tái)風(fēng)大多在E10°～20°生成，且半數(shù)以上臺(tái)風(fēng)均在浙江登陸，比例高達(dá)57.1%，而此次臺(tái)風(fēng)形成于E25°，這種高緯度生成的臺(tái)風(fēng)在歷史上是比較少見，正因如此臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)水氣較為充足，雖然到達(dá)本流域時(shí)有所減少，但降水量仍然較大。

2.3.2降水強(qiáng)度大。

從降水等值線可以看出暴雨中心在黃土雨量站附近，通過代表雨量站點(diǎn)降水累積曲線(圖2)表明，前期降水強(qiáng)度在5～10 mm/h，3日21時(shí)至次日凌晨降水強(qiáng)度最大，在20～60 mm/h，隨后雨強(qiáng)逐漸減小。黃土嶺雨量站1 h最大雨量達(dá)58.6 mm；3 h最大雨量達(dá)119.7 mm；6 h最大雨量達(dá)145.0 mm；12 h最大雨量達(dá)194.9 mm；24 h最大雨量達(dá)280.2 mm。通過對(duì)本流域各時(shí)段最大降水量所有實(shí)測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，該場(chǎng)次時(shí)段最大降水強(qiáng)度自有記錄以來最大。

2.3.3持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)

根據(jù)本流域水文資料統(tǒng)計(jì)，本流域80%強(qiáng)暴雨過程基本在24h內(nèi)結(jié)束，而本次降水從3日4時(shí)開始，在4日15時(shí)基本結(jié)束，平均降水時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)達(dá)34 h。

3洪水分析

3.1洪水情況

位于大清河下游的區(qū)域代表站望寶山水文站對(duì)本次暴雨所產(chǎn)生的洪水過程做了全過程的水文測(cè)驗(yàn)。通過實(shí)測(cè)資料可以看出，3日8時(shí)30分開始起漲，4日10時(shí)58分出現(xiàn)洪峰，13日水位基本落平，本次洪水水位變幅達(dá)6.97m，各項(xiàng)特征值和水位流量過程線詳見表2、圖2[4]。與此同時(shí)，由于本流域內(nèi)普降暴雨，各水庫相繼超過汛限水位。

表2　望寶山站特征值統(tǒng)計(jì)表

圖2代表雨量站點(diǎn)降水累積曲線

3.2洪水特性

由望寶山站的水位流量過程線(圖3)可知，暴雨洪水過程相互對(duì)應(yīng)，洪水匯流時(shí)間短，洪峰歷時(shí)較短，呈尖瘦型，陡漲陡落。從開始起漲到洪峰出現(xiàn)為14 h，平均上漲0.5 m/h，流量平均每小時(shí)增加285m3/s，而落水相對(duì)較為緩慢，歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)213 h。經(jīng)分析計(jì)算，望寶山水文站1 d洪量為18 230 萬m3；3 d洪量為24 528 萬m3；7 d洪量為26 642 萬m3。

圖3　水位、流量過程線

表3　望寶山站實(shí)測(cè)洪水排序表(資料系列1959—2012年)

中國在水文頻率計(jì)算中大多采用P-Ⅲ型頻率曲線，并在1993年國家發(fā)布的《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》規(guī)定“頻率曲線線型一般應(yīng)采用皮爾遜Ⅲ型。特殊情況，經(jīng)分析論證后也可采用其它線型”。因此文章采用P-Ⅲ型頻率曲線對(duì)望寶山水文站建站年實(shí)測(cè)最大流量進(jìn)行頻率計(jì)算。

表4　望寶山水文站洪峰流量頻率計(jì)算成果

4結(jié)語

通過上述分析，可以看出“8.04”大洪水是望寶山站1959年有水文記錄以來的特大洪水，且名列首位，達(dá)100 a一遇。形成該特大洪水的主要原因有以下幾點(diǎn)[5]：①降水的時(shí)程分配有利于大洪水的產(chǎn)生，降水歷時(shí)長(zhǎng)，雨型具有先小后大的特點(diǎn)，先期的降水使下墊面土壤水分飽和，后期的強(qiáng)降水大部分形成徑流；②降水的空間分布有利于大洪水的產(chǎn)生，全流域平均降水量達(dá)253.4mm，整個(gè)流域全部產(chǎn)流；③流域地貌有利于大洪水的產(chǎn)生，中東部低山丘陵面積占71%，溝壑比較發(fā)育，產(chǎn)流后地表徑流匯流速度較快，東西兩大支流匯流時(shí)間基本相同；④本流域內(nèi)3座大中型水庫修建年代較早，且均為土石壩，屬病險(xiǎn)水庫，調(diào)蓄錯(cuò)峰作用不明顯。另外，這次暴雨洪水的實(shí)測(cè)資料比較齊全，這些資料對(duì)今后的水利規(guī)劃和工程運(yùn)用等方面均有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李增貴.泜河流域“96.8”暴雨洪水分析[J].河北水利水電技術(shù)，1998(03)：55-56.

[2]李俊.連江流域“2012·6”暴雨洪水分析[J].人民珠江，2013(05)：26-27.

[3]楊萍,李家高.柳江、紅水河上游“2000·6·21”暴雨洪水分析[J].人民珠江，2007(04)：

[4]王長(zhǎng)海.遼河流域“05.8”暴雨洪水分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2006(05)：52-55.

[5]曾代球,趙毓秀,黃慶蓮.遼河各河段的徑流特性[J].水文，1997(03)：54-56.

文章編號(hào)：1007-7596(2016)02-0028-03

[收稿日期]2015-10-28

[作者簡(jiǎn)介]叢梅梅(1980-),女，遼寧朝陽人，工程師，從事水文水質(zhì)分析及水資源評(píng)價(jià)等工作。

中圖分類號(hào)：P333.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B