沙河2016年『7·19暴』雨洪水分析

2016年7月19日-21日，在沙河流域發(fā)生了一次較大規(guī)模的暴雨洪水，這次雨洪可以說是自1996年以來最大的一次暴雨洪水過程。

1.流域概況

沙河流域位于海河流域大清河水系西南部，流域面積5405km2。沙河發(fā)源于山西省靈丘縣，流經(jīng)保定市阜平、曲陽縣，流入石家莊市行唐縣后有支流曲河、郜河匯入，下游與磁河匯合后為潴龍河，河道全長227km。

2.暴雨成因

本次暴雨主要受副熱帶高壓外圍暖濕氣流和高空槽、高空低渦等氣候因素的綜合影響，東北平原上空的高壓脊和副高脊線疊加，形成東阻形勢，受高壓阻擋影響，河套地區(qū)西風(fēng)槽移動(dòng)緩慢，使河北省一直受到槽前偏南氣流的影響，并持續(xù)較長時(shí)間，為暴雨的持續(xù)提供了良好的水汽條件。另外，受太行山地形輻合抬升作用影響，加強(qiáng)了暴雨的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度。

3.暴雨特性分析

3.1 暴雨的時(shí)空分布

本次強(qiáng)降雨持續(xù)時(shí)間短，強(qiáng)度大。7月19日0時(shí)開始時(shí)僅沙河流域上游山區(qū)降雨，至7時(shí)降雨范圍開始雨區(qū)擴(kuò)大至整個(gè)沙河流域。其中，沙河流域王快以上流域面平均降雨量195mm，王快流域面平均降水過程見圖1。

圖1 王快流域面平均降水過程柱狀圖

本次降雨雨量分布不均，沙河流域南部地區(qū)為暴雨，其他地區(qū)為大暴雨，阜平、滿城、徐水、易縣、高碑店、涿州、淶水部分地區(qū)為特大暴雨。暴雨中心位于沙河流域中下游，暴雨中心最大點(diǎn)雨量為阜平縣新房站431mm。王快以上流域（3770km2，其中保定市境內(nèi)面積 2575 km2）降水均在100mm以上，其中，降雨量超過200mm的籠罩面積為1770km2，降雨量超過250mm的籠罩面積為740km2，降雨量超過300mm的籠罩面積為310km2。見王快以上流域“7·19”降雨量等值線圖2。

圖2 王快流域“7·19”降雨量等值線圖

3.2 暴雨重現(xiàn)期分析

沙河“7·19”暴雨中，暴雨中心新房站降雨431mm，位于大沙河支流胭脂河上，通過暴雨頻率分析，新房站最大3h降水量為104mm，相當(dāng)于10年一遇；最大6h降水量為187mm，超過30年一遇；最大24h降水量為356mm，接近于100年一遇。見沙河“7·19”暴雨中心新房站短歷時(shí)降雨量重現(xiàn)期分析成果表1。

表1 沙河“7·19”暴雨中心代表站短歷時(shí)降雨量重現(xiàn)期分析成果

4.洪水分析

受2016年7月 19日～21日暴雨影響，沙河各支流河道出現(xiàn)不同程度的漲水過程：沙河阜平站洪水于7月19日8時(shí)開始漲水，7月20日3時(shí)45分到達(dá)峰頂，峰頂水位為252.20m，實(shí)測洪峰流量581m3/s。下游王林口站洪水于7月19日16時(shí)15分開始漲水，7月20日5時(shí)05分到達(dá)峰頂，峰頂水位203.70m，實(shí)測洪峰流量521m3/s。沙河支流胭脂河新房站于7月19日11時(shí)開始漲水，22時(shí)45分到達(dá)峰頂，峰頂水位271.70m，洪峰流量811m3/s。經(jīng)過分析計(jì)算，得到沙河流域各水文站點(diǎn)的洪水基本情況，具體成果見表2。

表2 “7·19”暴雨洪水各站洪水特征值統(tǒng)計(jì)表

4.1 流域產(chǎn)水

下表為本次暴雨洪水中3個(gè)主要產(chǎn)水流域的情況統(tǒng)計(jì),其中王快水庫站的洪水總量為阜平站、新房站實(shí)測與王快水庫攔蓄量之和,洪水總量中包括地表徑流、壤中流和基流。從表3中可以看到，3個(gè)站的總徑流系數(shù)均在0.18～0.25之間。雖然本次暴雨總量大，但流域前期較為干旱，河道損耗較多，所以產(chǎn)流量較少。詳見不同流域產(chǎn)水情況統(tǒng)計(jì)表3。

表3 不同流域產(chǎn)水情況統(tǒng)計(jì)

4.2 河道洪水傳播

阜平至王快相距30km,新房到王快相距27km，由于河道多年來水量少，兩岸地下水位大幅度下降，使洪水傳播時(shí)間增長。從阜平站、新房站開始漲水到王快水庫明顯增蓄,其間歷時(shí)6～7h。而在80年代，洪水從新房站至王快水庫平均傳播時(shí)間僅為2～4h,很明顯,現(xiàn)狀條件下洪水的傳播時(shí)間比80年代明顯增長。

5.結(jié)語

沙河流域“7·19”暴雨持續(xù)時(shí)間短、強(qiáng)度大、分布不均，形成了沙河流域自1996年以來最大的一場雨洪過程。本場降雨造成局部山區(qū)產(chǎn)流量較大，但未造成重大洪澇災(zāi)害，并使各大中型水庫明顯增蓄，有效緩解流域用水緊張現(xiàn)狀。沙河“7·19”暴雨洪水再次提醒我們，隨著氣候變化極端天氣事件增多，今后防汛工作中要密切關(guān)注短歷時(shí)高強(qiáng)度暴雨，提前預(yù)警，采取防范措施，盡最大能力降低人民生命財(cái)產(chǎn)損失。