岷縣“8·10”暴雨洪水調(diào)查分析

李錦蛟

(甘肅省水文站，甘肅 蘭州 730000)

2020年8月10日17時(shí)，受高空冷空氣和暖濕氣流的影響，甘肅省定西市岷縣、漳縣部分地方普降大到暴雨，引發(fā)暴洪災(zāi)害，導(dǎo)致岷縣義仁溝、納納河、申都河等多條溝道洪水泛濫，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施等遭到極大破壞。據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)布的災(zāi)情報(bào)告，本次暴洪致2人遇難，全縣18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi)，其中禾馱鎮(zhèn)、申都鄉(xiāng)、茶埠鎮(zhèn)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災(zāi)嚴(yán)重，直接經(jīng)濟(jì)損失5.2億元。對(duì)此次暴雨洪水進(jìn)行分析，探尋暴雨洪水演進(jìn)規(guī)律，提出防治對(duì)策，為今后水旱災(zāi)害防御和災(zāi)后重建提供技術(shù)支持。

1 概況

岷縣位于甘肅省西南部，洮河中游，定西市南部，地處甘南草原、隴南山地及黃土高原接壤區(qū)；全縣深處內(nèi)陸，屬于高原形態(tài)自然景觀，河谷寬淺，切割較小，海拔在2 200～3 700 m之間，相對(duì)高差1 500 m；氣候處于大陸氣團(tuán)和亞熱帶暖濕氣團(tuán)交替區(qū)，受地理位置和地形影響，年降水量從東南向西北遞減，多年平均降水量551.2 mm，4-10月降水量占全年降水量的86%，年平均氣溫5.7℃；地質(zhì)地貌復(fù)雜，山洪災(zāi)害頻繁，縣域溝壑縱橫，山體破碎，溝道坡度大，且地表土質(zhì)疏松，植被較差，水土流失嚴(yán)重，極易造成山洪災(zāi)害[1]。

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

2020年8月10日-11日，副熱帶高壓西伸北抬，副高邊緣的暖濕氣流在副高西側(cè)形成急流，水汽大量向北輸送，冷空氣從北方東移南下，并與副高邊緣西側(cè)的暖濕氣流聯(lián)手造成岷縣及漳縣部分地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)降水。加之8月以來(lái)，前期降水偏多，土壤含水量較高，導(dǎo)致岷縣納納河、義仁溝、喬家溝發(fā)生洪水，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施等遭到極大破壞。

2.2 暴雨時(shí)空分布

此次降水過(guò)程籠罩了岷縣全境及漳縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，8月10日16時(shí)至11日12時(shí)，岷縣的上溝村站累積降水量99.0 mm、東照站92.8 mm、義仁溝站92.4 mm、漳縣的石咀溝86.4 mm，有41個(gè)站點(diǎn)降水在50～100 mm之間，達(dá)到暴雨級(jí)別，有42個(gè)站點(diǎn)降水量在25～50 mm之間，為大雨級(jí)別，有24個(gè)站點(diǎn)降水量在10～25 mm之間，為中雨級(jí)別。岷縣坎峰電站、閭井鎮(zhèn)狼渡灘、東溝村、綠沙村、底固村、山溝村、武旗村降水量在0.4～9.8 mm之間。降水量等值線見圖1。

圖1 降水量等值線圖

此次降水于8月10日16時(shí)開始，至11日12時(shí)結(jié)束，歷時(shí)20 h，降水主要集中在10日17:00～24:00之間，尤其17:00～20:00更加集中，1 h最大降水量48.6 mm、3 h最大降水量62.0 mm、6 h最大降水量72 mm，出現(xiàn)在禾馱鎮(zhèn)義仁溝站。暴雨中心監(jiān)測(cè)站點(diǎn)降水量累積曲線見圖2。

圖2 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)降水量累積曲線

2.3 暴雨重現(xiàn)期

此次降水高值區(qū)的納納河義仁溝為有記錄以來(lái)最大值。以受災(zāi)嚴(yán)重的禾馱鎮(zhèn)義仁溝監(jiān)測(cè)點(diǎn)3 h降水量62.0 mm進(jìn)行重現(xiàn)期確定。通過(guò)分析比較，選擇氣候條件基本一致的岷縣水文站長(zhǎng)系列3 h降水量為頻率計(jì)算基本數(shù)據(jù)，通過(guò)頻率計(jì)算，繪制P-Ⅲ型曲線，進(jìn)行適線,并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)頻率法和現(xiàn)場(chǎng)暴雨調(diào)查走訪，最后確定此次降水高值區(qū)的納納河上游義仁溝區(qū)域3 h降水量重現(xiàn)期為100 a一遇。岷縣水文站3 h最大降水量頻率曲線見圖3。

圖3 岷縣水文站3h最大降水量頻率曲線圖

2.4 暴雨特性

通過(guò)分析得知，此次暴雨呈現(xiàn)降水集中、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。尤其麻子川鎮(zhèn)上溝村、岷陽(yáng)鎮(zhèn)東照村、禾馱鎮(zhèn)義仁溝村降水高度集中，降水強(qiáng)度更大，其中1 h最大降水量為48.6 mm、3 h最大降水量62.0 mm，6 h最大降水量72.0 mm，均出現(xiàn)在禾馱鎮(zhèn)義仁溝站。

大部分站強(qiáng)降水集中在17:00～20:00，降水量占整個(gè)降雨過(guò)程的60%以上。降水高度集中，降雨強(qiáng)度大，該區(qū)域狹窄的河道促進(jìn)了洪水匯流的集中，導(dǎo)致干流和支流發(fā)生較大洪水，造成洪澇災(zāi)害。

3 洪水調(diào)查及特性分析

3.1 洪水調(diào)查

受強(qiáng)降水影響，岷縣納納河、義仁溝、喬家溝發(fā)生山洪，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施等遭到極大破壞。災(zāi)害發(fā)生后，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)形成這次災(zāi)害的暴雨洪水進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，搜集了翔實(shí)可靠的暴雨洪水資料。

3.1.1 納納河

納納河為洮河水系一級(jí)支流，發(fā)源于岷縣紅花林梁與青山梁之間，流域?yàn)樯刃?，海拔? 600～3 410 m之間，自東南向西北流經(jīng)禾馱、茶埠注入洮河，流域面積354 km2，河長(zhǎng)約31 km，多年平均徑流量0.56億 m3，平均流量1.77 m3/s，干流平均坡降20.1‰，多年平均降水量597 mm，汛期7-9月降水量占全年的60%～70%，降水多以暴雨形式出現(xiàn)，且年際變化大，年內(nèi)分配不均。流域內(nèi)山高坡陡，植被覆蓋較少，是甘肅省山洪泥石流頻發(fā)地區(qū)[2]。主要支流有耳陽(yáng)溝、三溝、四溝、義仁溝、立哈等。

3.1.2 義仁溝

義仁溝為納納河支流，海拔在2 590～2 950 m之間，相對(duì)高差360 m。流域總體地勢(shì)為北高南低，由北向南傾斜，上游地勢(shì)開闊，下游兩山向河谷收縮，坡度變陡，溝谷狹長(zhǎng)，縱斷面坡度上陡下緩，橫斷面呈“U”型，流域總面積50.4 km2，流域主溝道長(zhǎng)15.5 km，河道比降27.1‰。

3.1.3 喬家溝

喬家溝為申都河支流，海拔在2 605～3 055 m之間，相對(duì)高差450 m。流域總體地勢(shì)為西北高東南低，由西北向東南傾斜，流域總面積約9.27 km2，流域主溝道長(zhǎng)8.12 km，河道比降32.2‰。洪水調(diào)查斷面位置見圖4。

圖4 岷縣“8·10”洪水調(diào)查斷面位置圖

3.2 特性分析

納納河：納納河吉納河段最高洪水位為2 314.21 m，洪峰流量為275 m3/s，為35 a一遇洪水。義仁溝：義仁溝五社河段最高洪水位為2 598.85 m，洪峰流量為115 m3/s，為100 a一遇洪水。喬家溝：?jiǎn)碳覝蠄F(tuán)結(jié)村河段最高洪水位為2 585.27 m，洪峰流量為40.3 m3/s，為50 a一遇洪水。主要河流洪水調(diào)查成果見表1。

表1 “8·10”岷縣主要河流洪水調(diào)查成果表

從調(diào)查站點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)看，因流域面積和溝道調(diào)蓄能力小，溝道比降大，流程短，洪水持續(xù)時(shí)間短，洪峰流量高，使產(chǎn)匯流更加迅速。

由于溝道比降大，暴雨高度集中，產(chǎn)匯流速度快，此次洪水呈現(xiàn)來(lái)勢(shì)猛、漲落時(shí)間快，洪峰流量大的特點(diǎn)。

4 暴雨洪水災(zāi)害成因

(1)此次降水集中、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、突發(fā)性強(qiáng)；(2)8月以來(lái)，前期降水偏多，土壤含水量較高，造成了納納河、義仁溝、喬家溝等溝道洪水泛濫，基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施等遭到極大破壞，造成嚴(yán)重生命財(cái)產(chǎn)損失；(3)溝道比降大，產(chǎn)匯流速度快，洪水來(lái)勢(shì)猛、漲落時(shí)間快，以至于河道洪水沖毀護(hù)堤，導(dǎo)致人員傷亡；(4)人類活動(dòng)造成溝道上橋梁、涵洞等行洪通道變窄，不利于洪水的排泄，致使農(nóng)田及農(nóng)作物被洪水沖毀；五是由于橋梁、涵洞設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，過(guò)水能力小,洪水難以下泄，向兩側(cè)分流，導(dǎo)致鄉(xiāng)村公路、護(hù)堤沖毀。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)此次暴雨呈現(xiàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣、強(qiáng)度大、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)；高強(qiáng)度降水集中在17時(shí)至20時(shí)，降水量占到整個(gè)降雨過(guò)程的60%以上；此次降水高值區(qū)的3 h降水量約為100 a一遇暴雨。

(2)此次洪水呈現(xiàn)來(lái)勢(shì)迅猛、陡漲陡落、洪峰流量大的特性。納納河：納納河洪峰流量為275 m3/s，重現(xiàn)期為35 a一遇洪水。義仁溝：義仁溝洪峰流量為115 m3/s，重現(xiàn)期為100 a一遇洪水。喬家溝：?jiǎn)碳覝虾榉辶髁繛?0.3 m3/s，重現(xiàn)期為50 a一遇洪水。

(3)要繼續(xù)加強(qiáng)暴雨洪水的預(yù)警，在防災(zāi)減災(zāi)工作中更好地發(fā)揮其重要作用；加大防洪減災(zāi)宣傳力度，提高群眾防洪意識(shí)，增強(qiáng)自我防范保護(hù)意識(shí)，制定符合實(shí)際的防范措施；減少對(duì)溝道行洪區(qū)域的占用，保證發(fā)生洪水時(shí)有足夠的行洪能力；對(duì)溝道附近存在危險(xiǎn)隱患的居民進(jìn)行搬遷，減少安全隱患，確保安全度汛；加大資金投入力度，提高溝道護(hù)岸工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，增大溝道行洪能力。