漢江金水河、子午河“2015·06”暴雨洪水分析

宋淑紅，由宇軍，賀成民

（陜西省水文水資源勘測局，陜西 西安 710068）

1 流域概況

子午河系漢江上游北岸的一級支流，分屬寧陜縣、佛坪縣管轄。河流上游由汶水河、蒲河、椒溪河匯合而成。主源汶水河發(fā)源于寧陜、周至、戶縣交界的秦嶺南麓，由東北向西南流經(jīng)寧陜縣境內(nèi)，在寧陜縣與佛坪縣交界處與蒲河、椒溪河匯合后稱子午河，子午河由北向南于石泉縣三華石鄉(xiāng)白沙渡附近入漢江。

子午河屬山溪性河流，主要流經(jīng)秦嶺深山區(qū)，流域呈扇形。河流全長161 km，流域面積3010 km2，河道平均比降5.44‰。三河口以上汶水河全長106 km，流域面積1094 km2，河道平均比降9.3‰；椒溪河長70 km，流域面積596 km2，河道平均比降18.7‰；蒲河長58 km，流域面積496 km2，河道平均比降52.2‰。

金水河源于佛坪縣秦嶺光頭山東南側(cè)蛇草坪，流經(jīng)佛坪縣、洋縣，由北向南，從金水河口注入漢江。金水河流域天然落差1633 m，河道全長70.7 km，流域面積720 km2，河道平均比降24‰，多年平均徑流量2.7億m3，年平均流量8.56 m3/s。

2 暴雨分析

流域內(nèi)現(xiàn)有的雨量站基本能夠控制主要暴雨區(qū)域，暴雨中心一帶雨量站觀測資料完整、可靠，暴雨分析主要以現(xiàn)有雨量站的報汛資料為依據(jù)。

2.1 雨量資料統(tǒng)計

本次暴雨調(diào)查分析共搜集了子午河流域內(nèi)40余處報汛雨量站資料，搜集的雨量站資料全部為自動測報系統(tǒng)中的遙測站資料。

收集到的雨量資料，根據(jù)數(shù)據(jù)采集的方法、途徑，以及系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對各站資料進行時空分布的合理性分析，多數(shù)站時段雨量數(shù)據(jù)基本完整，大多采用24段制觀測，數(shù)據(jù)可靠。“15.6”暴雨部分站時段雨量統(tǒng)計見表1。

表1 金水河、子午河“15.6”暴雨部分站主雨過程時段降雨量統(tǒng)計表 單位：mm

2.2 暴雨分析

2.2.1 暴雨中心量級確定

“15.6”暴雨子午河各站降雨量普遍在76～208 mm之間。暴雨中心佛坪縣石墩河回龍寺站降雨量208mm，屬蒲河流域；次中心佛坪縣長角壩鄉(xiāng)小南坪站降雨量156.2 mm，屬椒溪河流域。

“15.6”暴雨金水河各站降雨量普遍在92～234 mm之間。暴雨中心佛坪縣栗子壩鄉(xiāng)沙梁子站降雨量234 mm，次中心佛坪縣栗子壩鄉(xiāng)龍?zhí)蹲诱窘涤炅?23 mm。

依據(jù)雨量等級劃分標準，12 h降雨量大于等于70 mm、小于140 mm為大暴雨，大于140 mm為特大暴雨。子午河流域暴雨中心回龍寺站最大12 h降雨量為141.6 mm，屬特大暴雨。

金水河流域暴雨中心沙梁子站最大12 h降雨量為137.6 mm，次中心龍?zhí)蹲诱咀畲?2h降雨量為163.5mm，為特大暴雨。

2.2.2 暴雨的時空分布

根據(jù)收集的時段雨量數(shù)據(jù)分析：本次降雨從25日10時開始降雨，主要降雨時段集中在6月29日0至8時之間，各站最大雨強均出現(xiàn)在6時之前，29日12時降雨基本結(jié)束。

根據(jù)雨量站資料統(tǒng)計，本次降雨為流域普遍降雨，大河壩站以上流域面平均雨量為128.7 mm，兩河口以上面平均雨量為125.3 mm，金水河流域面平均雨量為139.2 mm。

29日0～6時為降雨強度最大的時段，是形成子午河“15.6”洪水的主要降雨。子午河流域暴雨中心最大1小時降雨量31 mm，時間為29日1～2時。金水河流域暴雨中心最大1小時降雨量為43 mm，時間為28日22～23時。金水河、子午河“15.6”暴雨洪水過程降雨量等值線見圖2，子午河暴雨中心站最大3h、6h、12h時段降雨量等值線見圖1～圖4。

圖1 金水河、子午河“15.6”暴雨次雨量等值線圖

圖2 金水河、子午河“15.6”暴雨0～3時雨量等值線圖

圖3 金水河、子午河“15.6”暴雨0～6時雨量等值線圖

圖4 金水河、子午河“15.6”暴雨28日21時～29日9時雨量等值線圖

2.2.3 與歷史暴雨對比

將本次與歷史“02.6”、“07.8”、“10.7”暴雨對比分析如下：1）降雨歷時對比

“02.6暴雨”降雨從6月8日18時至9日11時結(jié)束，歷時17小時。

“07.8暴雨”降雨從8月6日14時至9日20時結(jié)束，歷時78小時。

“10.7暴雨”降雨從7月22日14時至24日20時結(jié)束，歷時54小時。

“15.6暴雨”降雨從6月25日10時至29日12時結(jié)束，歷時98小時。

2）降雨強度對比

子午河流域點最大降雨量對比分析 單位：mm

從表中可以看出，“15.6”最大1 h、最大6 h、最大12 h降雨量均小于“02.6”暴雨，但各時段雨量均超過“07.8”和“10.7”暴雨。

3 洪水分析

3.1 洪水過程

本次洪水大河壩站從6月26日20時開始起漲，29日8時到達峰頂逐漸回落，7月2日8時基本落平，洪水歷時108小時。

本次洪水兩河口站從6月26日20時開始起漲，29日8時30分到達峰頂逐漸回落，7月2日8時基本落平，洪水歷時108小時。

大河壩、兩河口站洪水過程見圖5。

圖5 大河壩、兩河口站“15.6”洪水過程線

3.2 洪峰流量確定

實測起漲水位516.36 m，洪峰水位524.21 m，水位漲幅7.85 m，洪峰流量采用中泓浮標法施測，面積借用，計算洪峰流量為3300 m3/s。

過程共施測流量22次（測次34～55），其中34～48次流量為漲坡測點，49次流量為峰頂測點，50～55次流量為落坡測點，其中流速儀法施測18次，中泓浮標法施測4次。實測起漲水位543.09 m，實測洪峰水位550.81 m，水位漲幅7.72 m，洪峰流量采用中泓浮標法施測，面積借用，洪峰流量為4060 m3/s。

3.3 洪水總量計算

根據(jù)洪水過程推算，大河壩站洪水總量為2.31億m3，兩河口站洪水總量為2.63億m3。

3.4 洪峰流量重現(xiàn)期的確定

依據(jù)2007年陜西省水文局頻率計算成果，分析確定子午河兩河口站“15.6”洪水洪峰流量頻率為5%，重現(xiàn)期為20年一遇。

3.5 與“02.6”、“07.8”、“10.7”歷史洪水對比分析

3.5.1 洪峰流量對比

“02.6”兩河口洪峰流量6270 m3/s，超100年一遇洪水；“07.8”兩河口洪峰流量3860 m3/s，接近20年一遇洪水；“10.7”兩河口洪峰流量2960 m3/s，接近10年一遇洪水；“15.6”兩河口洪峰流量4060 m3/s，為20年一遇洪水。

3.5.2 洪量對比

“02.6”兩河口洪量 2.79億 m3；“07.8”兩河口洪量 2.80億 m3，“10.7”兩河口洪量 3.67 億 m3，“15.6“兩河口洪量2.63億m3，洪量較小，洪峰尖瘦。

4 暴雨洪水特點

根據(jù)以上分析，本次暴雨洪水具有以下特點：

1）降雨歷時長，范圍廣。降雨總歷時4天，雨區(qū)覆蓋全流域范圍。

2）雨量集中、雨強大。主雨時段集中在29日0時至6時，流域內(nèi)各站6h降雨量均達到100～140 mm。

3）前期降雨多，利于洪峰形成。6月22日之后，流域較長時間處在間斷性降雨過程中，前期土壤基本飽和，洪水徑流系數(shù)大，有利于大洪水形成。

4）洪水漲水歷時短，峰高量大。大河壩站、兩河口站從400 m3/s漲至洪峰均歷時6小時，匯流速度快，傳播時間短，洪水總量大。

5 結(jié)語

“15.6”金水河、子午河暴雨洪水，對沿河群眾的生命財產(chǎn)造成了損失，主要原因是暴雨集中且強度大，洪水峰高量大，匯流速度快，傳播時間短。在建三河口水庫樞紐工程施工期建設歷時長，子午河洪水對在建三河口水庫樞紐工程存在極大威脅，研究流域暴雨洪水特征，對掌握該區(qū)域洪水產(chǎn)匯流特性，延長預警預報預見期，對工程安全和人民群眾生命財產(chǎn)安全有著重要的現(xiàn)實意義。