山丘區(qū)流域洪水特性實例分析

王永波

摘 要：高海拔山丘區(qū)河流夏訊洪水具有暴漲暴落，易成災害的特點。因此對其洪水特性分析十分必要，文中以湯旺河流域五營站、伊新站和晨明站實例水文數(shù)據(jù)為例，從流域洪水的來源組成、傳播時間、出現(xiàn)頻率、洪峰特點等方面做了初步分析。簡要得出流域洪水自上而下的部分基本特征。

關(guān)鍵詞：湯旺河；洪水組成及來源；洪峰頻率與模數(shù)；Cv值；洪水過程特性

中圖分類號：P333 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）02-0092-02

Abstract： The summer flood of rivers in high-altitude hilly areas has the characteristics of sudden rise and fall， and is easy to become a disaster. Therefore， it is necessary to analyze the characteristics of flood. In this paper， the hydrological data of Wuying Station， Yixin Station and Chenming Station in Tangwang River Basin are taken as an example. This paper makes a preliminary analysis of the source composition， propagation time， occurrence frequency and flood peak characteristics of the flood in the river basin. Thus， part of the basic characteristics of the basin flood from the top to the bottom are briefly concluded.

Keywords： Tangwang River； composition and source of flood； flood peak frequency and modulus； Cv value； characteristics of flood process

1 實例流域概況

湯旺河流域位于黑龍江省東北部，貫穿小興安嶺全境。河源位于伊春市烏伊嶺區(qū)桔源林場，河源點海拔高程536m，E129°9′50.5″；N48°44′22.3″，河口高程85m，E129°54′52.1″；N46°40′23″，流域總面積20779km2，河流長度456km，河流比降0.658‰。流域地理位置屬中溫帶大陸性季風氣候區(qū)，流域降水量屬省內(nèi)高值區(qū)，多年均值620mm，年內(nèi)集中在6-9月，約占年量75%。流域夏汛期經(jīng)常出現(xiàn)暴雨洪水過程，由太平洋暖濕氣流或鄂霍次克海冷氣流的降雨形成。

2 流域洪水過程特性

2.1 資料樣本介紹

流域代表站資料年限為1958-2014年，洪峰數(shù)據(jù)包括3年調(diào)查值，洪水分析要素選擇洪峰流量與洪水歷時和對應降雨過程進行分析，資料情況見表1。

2.2 流域暴雨洪水基本特性

根據(jù)代表站樣本資料分析，結(jié)合歷史調(diào)查洪水資料，以較大洪水過程為主要分析樣本，得出流域洪水具有以下幾個方面的特征。

2.2.1 洪水類型

凌汛和夏汛洪水是流域的主要洪水類型。由春季融雪形成的凌汛洪水主要出現(xiàn)在春季5月左右，部分凌汛洪水由冰壩阻水形成，但很少見。流域凌汛水位有時即為當年最高洪水位，這在部分支流有時出現(xiàn)。流域夏汛洪水多由暴雨引發(fā)，一般在6～9月份，7、8月份次數(shù)最多，約占總數(shù)70%左右。

2.2.2 洪水組成和洪峰要素分析

各代表站洪水均來自于上游干流來水，有時中游和下游控制站來水主要由區(qū)間降雨形成，但出現(xiàn)次數(shù)較少。湯旺河五營站洪水以上游干流來水為主，洪峰型式單峰居多，水位暴漲暴落，上漲歷時15～60小時；洪峰滯留時間2小時左右，最大24小時漲率0.10米/小時。

伊新站洪水由五營站、伊春河、雙子河、友好河等區(qū)間來水隨機組成。洪峰以單峰為主。五營站至伊新站洪水傳播時間約18小時；伊春站至伊新站約4小時，伊新站洪峰停留時間約2.5小時，最大24小時漲率0.13米/小時。

流域出口晨明站洪水由上游伊新站來水和伊新至晨明區(qū)間來水組成，多數(shù)以上游干流來水為主。伊新至晨明洪水傳播時間約15小時，晨明洪峰停留時間約3小時，洪水最大24小時漲率為0.12米/小時。

2.2.3 引發(fā)洪水的降雨量級分析

統(tǒng)計各代表站歷年雨洪資料表明，當流域內(nèi)平均雨量大于50毫米/天且流域前期土壤含水量（pa值）大于50毫米時，相應流域即可出現(xiàn)一次洪水過程；平均雨量大于100毫米/天且流域前期土壤含水量（pa）大于90毫米時，則可能出現(xiàn)大洪水過程。

結(jié)合以上分析，可知流域洪水歷時均較短，洪水類型為短歷時降雨產(chǎn)流，漲落迅速。全流域性洪水出現(xiàn)較少，洪水洪峰量級大、漲落迅速，易發(fā)生災害。

2.3 洪水頻率分析

洪水頻率一般用代表站每年最大洪峰的出現(xiàn)頻率表示，頻率的倒數(shù)既為洪水重現(xiàn)期。洪水頻率只是代表洪水出現(xiàn)幾率的可能性程度，具有平均意義，不具備唯一的數(shù)值意義。

歷時調(diào)查洪水處理辦法：

晨明站有3次調(diào)查洪水，1911年洪水洪峰流量7290 m3/s；1945年5034m3/s；1951年3424m3/s，1961年洪水為部分實測、部分調(diào)查洪水（5280m3/s），計算時也將其加入歷史洪水中。晨明站1960年流量停測，因當年伊新站洪峰流量較大（1650m3/s），插補晨明站1960年洪峰流量2507m3/s。洪水頻率計算結(jié)果見表2。

2.4 洪水演變分析

由附表可見，代表站洪峰均值自上至下逐漸增大，Cv值逐漸遞減，但洪峰模數(shù)（五營站0.081、伊新站0.083、晨明站0.092m3/（km2.s））基本穩(wěn)定。五營站Cv值較大的原因是流域上游地勢陡峻，降雨徑流復雜，洪水年際間變化大，導致Cv值高。伊新和晨明站流域面積逐漸增大，河網(wǎng)自身調(diào)蓄能力強，其洪峰年際變化也就平穩(wěn)，Cv值因此相對小些。各站之間洪峰模數(shù)相近，表明流域下墊面植被環(huán)境差異小，產(chǎn)流規(guī)律相似，單位面積產(chǎn)水量也基本一致。

3 結(jié)束語

分析流域洪水特征必須結(jié)合流域自然地理特性來驗證分析成果的合理性，本文所述實例流域水文特征基本符合我國北方山區(qū)河流基本特性。文中對各代表站年最大洪水頻率分析時加入歷時洪水的目的是為了延長資料樣本的長度和增強數(shù)據(jù)代表性，否則缺少歷史調(diào)查洪水的樣本系列，其分析結(jié)果會存在偏差，有偏大可能。文中各項流域洪水特征數(shù)據(jù)，僅作為個人專業(yè)研討交流用途，工程設計或水利開發(fā)規(guī)劃工作需求時僅供參考。

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