羅堂松,杜雁鵬,邵學(xué)強(qiáng),周海龍
(1.浙江同川工程技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310051;2.江山市水利局,浙江 江山 324100)
2019年6月6日,江山市普降大暴雨,中西部地區(qū)遭遇特大暴雨,6日08時至7日08時,全市面雨量204.6 mm,最大降雨量站點為龍頭站302.5 mm。全市18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)均不同程度受災(zāi),其中長臺溪沿線的清湖街道和新塘邊溪沿線的新塘邊鎮(zhèn)、賀村鎮(zhèn)等3個中西部鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)受小流域山洪影響,災(zāi)情最為嚴(yán)重。在收集暴雨洪水資料和現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上,對“20190606”暴雨洪水特性進(jìn)行分析,為今后小流域洪水防御工作提供借鑒。
江山市位于浙江省西南部,地屬衢州市,是浙、 閩、贛三省交界,東經(jīng)118°22′37″至118°48′48″,北緯28°15′26″至28°53′27″。東北面柯城區(qū),東鄰衢江區(qū)、遂昌縣,南毗福建省浦城縣,北連常山縣,西部與江西省玉山縣、廣豐縣接壤。南北長70.75 km,東西寬41.75 km,總面積2 019.00 km2。
江山市境內(nèi)有兩大水系,其一為錢塘江水系,其二為長江鄱陽湖信江水系。除西南部的楓溪、大橋溪、新塘邊溪為信江水系外,其余分屬錢塘江水系的江山港、常山港、烏溪江支流。本次特大暴雨、洪水發(fā)生在江山港支流長臺溪和信江支流新塘邊溪,屬江山市中西部地區(qū),是本次暴雨洪水調(diào)查分析的重點區(qū)域。
長臺溪是和睦溪、長臺溪、張村溪、玉坑口溪匯集總稱,發(fā)源于張村鄉(xiāng)箬坑嶺腳,在清湖街道航山根注入江山港,為江山港主要支流之一。長臺溪主流全長35.00 km,落差700 m,流域面積244.37 km2。
新塘邊溪為信江主要支流,發(fā)源于新塘邊鎮(zhèn)上洋村,東北經(jīng)新塘邊,折西北經(jīng)外塢至東庫后流入江西省玉山縣。江山市境內(nèi)主流全長11.00 km,落差30 m,流域面積46.30 km2。
2019年6月6—7日,受西南季風(fēng)和冷空氣影響,浙江省多地出現(xiàn)雷雨大風(fēng)和暴雨等強(qiáng)對流天氣。受強(qiáng)對流云團(tuán)影響,江山市中北部賀村、新塘邊一帶出現(xiàn)大暴雨,近6 h降水量達(dá)150.0~200.0 mm,最大蓮華山站(氣象站)達(dá)191.2 mm。
6月6日8時至7日8時,江山市普降暴雨,全市面雨量204.6 mm,有14個自動監(jiān)測站點雨量超過250.0 mm,降雨量最大為龍頭站302.5 mm。長臺溪流域的石家壟站283.5 mm、長臺溪水文站275.0 mm、長臺雨量站268.0 mm;新塘邊溪流域的青口站298.0 mm、青建站290.5 mm。根據(jù)江山市30個市級雨量站實測降雨量,繪制江山市24 h降雨量等值面圖(見圖1)。由圖1可見,本次降雨的空間分布不均勻,主要集中在江山市的中西部山區(qū)。
進(jìn)一步分析各時段的降雨量,選取處于暴雨中心的龍頭站、石家壟進(jìn)行降雨時程分布分析,分析過程見表1。
圖1 江山市2019年6月6日8時至7日8時雨量等值面圖
表1 典型站點雨量時程分布表 mm
續(xù)表1
由表1可見,龍頭站3,6,12 h降雨量分別占24 h總雨量的40%、64%和90%,石家壟站3,6,12 h降雨量分別占24 h總雨量的41%、75%和95%,降雨在時段分布上不均勻,主要集中在6~24 h。
因此,本次強(qiáng)降雨呈現(xiàn)出降雨量大、時空分布不均勻的特點。
為分析長臺溪、新塘邊溪流域本次暴雨的重現(xiàn)期,統(tǒng)計暴雨中心所在位置及鄰近站點的長系列實測暴雨資料,選擇長臺溪流域的長臺站為代表站,棠坂溪的壇石站為新塘邊溪代表站(因新塘邊溪流域內(nèi)無長序列代表站)。長臺站、壇石站的設(shè)計暴雨成果見表2,本次暴雨重現(xiàn)期分析成果見表3。
表2 長臺站、壇石站設(shè)計暴雨成果表
表3 長臺站、壇石站本次暴雨重現(xiàn)期分析成果表
由表3可知,長臺溪流域6~24 h暴雨較大,重現(xiàn)期約85 a一遇;新塘邊溪流域6~24 h暴雨較大,重現(xiàn)期約45 a一遇。但是,由于所選用代表站處于暴雨中心邊緣區(qū),暴雨強(qiáng)度相對偏小,不排除實際暴雨重現(xiàn)期更大的可能。
江山市水文站7日03時15分測得最高水位95.24 m,超警戒水位(94.50 m)0.74 m,洪峰流量2 490 m3/s,為1998年以來的最強(qiáng)一次洪水過程(1998年雙塔底站洪峰流量2 590 m3/s);長臺溪水文站水位從6日14時開始起漲,7日0時達(dá)到最高水位107.95 m,水位漲幅5.01 m;新塘邊溪無水位站。長臺溪、新塘邊溪沿線多處道路被淹、房屋進(jìn)水,局部淹沒(進(jìn)水)深度超過2 m。
本次調(diào)查的重點是洪水淹沒嚴(yán)重的長臺溪干流(和睦至小清湖之間河段)、新塘邊溪干流(集鎮(zhèn)至東庫之間河段)。共走訪流域內(nèi)的18個村(社區(qū))和碗窯、白水坑、峽口3座大中型水庫,標(biāo)注洪痕點31處,并測量洪痕高程,其中長臺溪流域12處,新塘邊溪流域19處;測量河道斷面29個,其中長臺溪流域20個,新塘邊溪流域9個。
4.3.1 洪峰流量估算
根據(jù)實測斷面、洪痕資料,采用曼寧公式計算水位流量關(guān)系,可以推求得到洪痕高程對應(yīng)的斷面平均流量[1]。由于長臺溪流域集水面積與河道坡降均較大,最高洪水位時斷面平均流速取3.1~3.7 m/s,新塘邊溪流域集水面積較小,河道坡降較平,最高洪水位時斷面平均流速取1.5~3.0 m/s。
從流量推算情況看,長臺溪流域Z3號、23號、22號斷面推求的洪峰流量較為接近,可信度較高,因此選其平均值作為推算的洪峰流量平均值,即1 060 m3/s;新塘邊溪流域9號、5號、4號斷面推求的洪峰流量較為接近,可信度較高,因此選其平均值作為推算的洪峰流量平均值,即123 m3/s。推算過程見表4。
表4 選取斷面流量估算情況表
4.3.2 設(shè)計洪峰及典型洪峰推求
長臺溪流域選用長臺站設(shè)計雨量成果,新塘邊溪流域選用壇石站設(shè)計雨量成果,經(jīng)過產(chǎn)匯流計算可推求得到長臺溪流域、新塘邊溪流域的設(shè)計洪水,利用流域?qū)崪y面雨量成果,可推求得到2條流域的典型洪峰。
計算過程中產(chǎn)流計算均采用簡易扣損法;匯流計算中長臺溪流域集水面積大于50.00 km2,采用瞬時單位線法;新塘邊溪流域集水面積小于50.00 km2,采用推理公式法[2]。計算可得,長臺溪典型洪峰流量1 080 m3/s,新塘邊溪典型洪峰流量124 m3/s。
4.3.3 洪水重現(xiàn)期分析
通過頻率分析計算(見表5),綜合3.3.1利用洪痕推求的洪峰流量成果和3.3.2典型洪峰流量成果,可得長臺溪流域洪峰流量約1 070 m3/s,重現(xiàn)期約30 a一遇,新塘邊溪流域洪峰流量約124 m3/s,重現(xiàn)期約20 a一遇。
表5 設(shè)計洪水及典型洪水洪峰流量成果表
江山市“20190606”暴雨洪水對江山市中西部地區(qū)造成嚴(yán)重的小流域山洪災(zāi)害。本次降雨具有總量大、時空分布不均勻的特點,暴雨主要集中在中西部山區(qū),6~24 h雨強(qiáng)特別大,長臺溪流域6~24 h暴雨重現(xiàn)期約85 a一遇,新塘邊溪流域6~24 h暴雨重現(xiàn)期約45 a一遇。由于可選代表站處于暴雨中心邊緣,不排除實際暴雨重現(xiàn)期更大的可能。
經(jīng)過洪峰流量推算,長臺溪洪峰流量約1 070 m3/s,重現(xiàn)期約30 a一遇,新塘邊溪流域洪峰流量約124 m3/s,重現(xiàn)期約20 a一遇。
(1)優(yōu)化水文站點布設(shè)。水文監(jiān)測是水旱災(zāi)害防御工作的重要基礎(chǔ)。江山市目前有水雨情監(jiān)測站點近80個,但在一些特定區(qū)域尤其是小流域還存在空白點,如新塘邊溪流域無水雨情監(jiān)測站,暴雨分析時只能采用附近流域的站點數(shù)據(jù)。建議進(jìn)一步優(yōu)化水文監(jiān)測站點布設(shè),特別在小流域源頭、暴雨中心等重要區(qū)域增設(shè)水文監(jiān)測設(shè)施。
(2)加強(qiáng)山區(qū)河道管理。調(diào)查發(fā)現(xiàn),因歷史、地理環(huán)境的原因,山區(qū)占河建橋、建房、修路等影響河道行洪的現(xiàn)象比較普遍。建議今后在鎮(zhèn)、村類似工程建設(shè)中,應(yīng)充分論證、科學(xué)設(shè)計,嚴(yán)格審批、加強(qiáng)監(jiān)管,保障河道行洪安全。