寧夏寧東160710暴雨洪水調(diào)查分析

摘 要：文章通過對鹽池西北部、靈武東北部（寧東）地區(qū)發(fā)生的160710暴雨洪水調(diào)查分析，總結(jié)該地區(qū)暴雨洪水特性，提出合理性建議，為當?shù)胤篮闇p災(zāi)、經(jīng)濟社會發(fā)展提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：寧東；暴雨洪水；調(diào)查分析

1 自然概況

1.1 地形地貌

寧東屬于寧夏靈武市寧東鎮(zhèn)，是寧東能源化工基地所在地，位于寧夏回族自治區(qū)中東部，整個區(qū)域主要由低山丘陵、緩坡丘陵和部分沙漠沙丘組成。低山丘陵主要分布在該區(qū)域中部，主要的低山有旗眼山和楊家窖山，山體低矮，較平緩，相對高度在100～300m之間，因風(fēng)蝕嚴重，母質(zhì)為基巖風(fēng)化后的殘積堆積物，土質(zhì)較薄，含礫石較多。緩坡丘陵主要分布在大河子溝北部，地面切割嚴重，沖溝分布較多，地面起伏，相對高度在50m左右。母質(zhì)由第四紀洪積風(fēng)積物組成。沙丘地帶主要分布在溝道的中上游，有北岌岌灘，豬頭嶺等沙漠帶。特別是豬頭嶺以西沙丘高且密集，最高達60m。

1.2 河流水系

寧東境內(nèi)主要山洪溝道有水洞溝、大河子溝兩條。

水洞溝是黃河右岸一級支流，發(fā)源于靈武市東高立墩山北麓，流域面積約為210km2，溝長約42km。大河子溝位于靈武市東部，屬黃河一級支流，發(fā)源于靈武市磁窯堡大邱山嶺（靈武東南部楊家窯村），主溝自東向西至靈武市北部臨河入黃河，流域面積874km2，河長56.0km。該區(qū)域?qū)偻`鹽干旱荒漠區(qū)，大部分以荒漠草原植被為主，兼有少部分的沙漠丘陵區(qū)，海拔高程在1100～1650m之間，東高西低，南高北低，地形起伏，植被覆蓋差，水土流失、風(fēng)蝕較嚴重。

2 水文站點及調(diào)查斷面

2.1 區(qū)域內(nèi)水文站點

水洞溝流域現(xiàn)布設(shè)遙測站點共計7處，其中雨量站5處，水庫站2處。大河子溝流域現(xiàn)布設(shè)遙測站點16處，其中雨量站14處，水文站1處，水庫站1處。

2.2 調(diào)查斷面

160710暴雨致使水洞溝支流胡家大溝、大河子溝支流回回巷溝發(fā)生較大洪水，本次胡家大溝洪水調(diào)查斷面選擇入水洞溝口溝上游約4km處?；鼗叵餃嫌捎谇嚆y高速橫跨溝道，施工現(xiàn)場修保通便道阻斷溝道，洪水調(diào)查斷面選擇施工現(xiàn)場上游，分四個調(diào)查斷面，分別是回回巷溝、1號支流斷面、2號支流斷面及三合一斷面。

3 暴雨分析

3.1 暴雨成因

2016年7月10日受副熱帶高壓東退使得西部冷空氣東移影響，使我區(qū)出現(xiàn)分散性陣雨，大武口西部、平羅東部、西夏區(qū)西南部、西吉及彭陽部分地區(qū)降中到大雨，鹽池西北部及南部、靈武東北部（寧東）降大到暴雨。

3.2 降雨范圍及降雨量

根據(jù)水文局遙測雨量站監(jiān)測結(jié)果：第一次降雨過程7月10日13：00開始，歷時0.5h～3.0h，暴雨中心在寧東鎮(zhèn)清水營引子山自然村一帶（東經(jīng)106°46′29.6″、北緯38°09′4.4″），降雨量達到1.2-72.4mm之間。由于本次降雨強度大，歷時短，致使水洞溝支流胡家大溝、大河子溝支流回回巷溝同時發(fā)生洪水。第二次降雨過程歷時較長，降雨強度減弱，歷時1.5h-8h，降雨量在31.3-2.0mm之間，最大降雨量為清水營雨量站31.3mm。

本次降雨過程，降雨量50-100mm的籠罩面積為117km2，主要分布在鹽池縣西北部及南部、靈武市東北部；25-50mm籠罩面積為1358km2，降雨量10-25mm籠罩面積為1.29萬km2，降雨量10mm以下的籠罩范圍為3.18萬km2。

3.3 降雨過程

7月10日13～17時流域內(nèi)出現(xiàn)短時強降雨，寧東鎮(zhèn)清水營引子山自然村降大暴雨，主雨集中在13：00至15：36，單站最大1小時降雨量達42.8mm，總計降雨量99.0mm。本次降雨在引子山、東風(fēng)水庫、白芨芨灘同時開始，由東向西，造成水洞溝支溝胡家大溝、大河子溝流域支溝回回巷溝同時發(fā)生較大洪水。

3.4 降雨特點

通過對遙測降雨監(jiān)測過程分析，寧東160710暴雨主要特征為：（1）降雨分兩場，第一場洪水歷時短，主雨歷時集中在1h～3h內(nèi)，是發(fā)生洪水的主要暴雨。第二場降雨歷時較長，歷時在1.5h～8h。（2）強度大，單站最大1小時降雨量達42.8mm。（3）暴雨中心一次性降雨量大，引子山達到72.4mm。（4）產(chǎn)流快，降雨后1小時左右發(fā)生洪水。

3.5 暴雨重現(xiàn)期

暴雨中心引子山遙測站7月10日13：00～14：00監(jiān)測雨量42.8mm，最大6小時降雨量72.4mm。根據(jù)《寧夏暴雨洪水圖集》點雨量均值等值線圖，查得暴雨區(qū)域1小時降雨量17.5mm、CV=0.75、 CS=3.5CV，6小時點雨量29.0mm，CV=0.70、CS=3.5CV，計算不同保證率點雨量。

通過計算對比分析此次降雨，暴雨中心引子山1小時降雨量接近20年一遇，6小時降雨量接近30年一遇。

4 洪水分析

4.1 本區(qū)域洪水特性

本區(qū)域洪水特性與暴雨特性相應(yīng)，即年際變化大，有明顯的季節(jié)性、地區(qū)性。洪水大小及發(fā)生次數(shù)與暴雨強度、歷時、籠罩面積等因素有關(guān)。因區(qū)域?qū)俑珊祷哪畢^(qū)，暴雨洪水不均勻的特性較為明顯，洪峰流量隨流域面積的增大而緩慢增加，一般為單峰，復(fù)式洪峰較少。由于本區(qū)域暴雨集中，產(chǎn)流面積小，歷時短，洪峰陡漲陡落，峰高量小，峰型尖瘦，洪水歷時一般在2h-6h左右。160710暴雨洪水歷時2-3.5h，洪峰流量達116m3/s-175m3/s，符合本區(qū)域的洪水特性。

4.2 洪水調(diào)查成果

4.2.1 洪水調(diào)查的計算方法

根據(jù)實測過水斷面面積及洪痕比降，采用比降面積法計算洪峰流量，即：Q=A×V

式中：A-過水斷面面積（m2）；V-平均流速（m/s）；R-水力半徑（m） R=A/（2h+L）；n-糙率；I-洪水水面比降（10-4）；I=（Z上-Z下）/L；W-洪水總量（104m3）；a-為概化系數(shù)，取0.19；Q-洪峰流量（m3/s）；T-洪水歷時（s）

根據(jù)各實測斷面，計算過水面積、平均水深、水力半徑，并根據(jù)實測上下游洪痕高程，計算出該斷面河段的洪痕比降J，據(jù)《寧夏回族自治區(qū)洪水調(diào)查資料匯編》，查算相應(yīng)比降J、平均水深下糙率n，計算出平均流速，平均流速乘以面積的洪峰流量。概化系數(shù)查《寧夏回族自治區(qū)水文手冊》計算洪水總量。

4.2.2 洪水調(diào)查成果

水洞溝流域胡家大溝發(fā)生的洪水，經(jīng)調(diào)查計算洪峰流量為116m3/s，歷時為2h，洪水總量為15.87萬m3。大河子溝流域回回巷溝支溝調(diào)查洪峰流量175m3/s，歷時3h，洪水總量為35.91萬m3。調(diào)查斷面下游9km，設(shè)有馬跑泉水文站，遙測自記水位計過程完整，查線流量94.0m3/s，經(jīng)過洪水調(diào)查核實，洪峰流量與之相應(yīng)。

4.3 洪水調(diào)查成果分析

水洞溝支流胡家大溝調(diào)查洪峰流量116m3/s，斷面選擇合理，洪痕清晰，測驗河段順直，調(diào)查資料真實可靠，為30年一遇洪水。

回回巷溝洪水調(diào)查分四個斷面進行，因1號支流、2號支流、回回巷溝調(diào)查斷面以上河長、匯流面積基本相同，且在同一籠罩面積范圍內(nèi)，所以洪峰流量疊加，疊加流量103m3/s；三合一斷面調(diào)查洪峰流量175m3/s，疊加流量與調(diào)查洪峰流量相差72.0m3/s，是因為青銀高速施工工地過河修一便道，形成了攔水壩，實際調(diào)查的175m3/s的洪峰流量為垮壩流量。另外，馬跑泉水文站10日10：40最高水位1264.62m，相應(yīng)流量94.0m3/s，洪水歷時3.5h，洪水總量為22.50萬m3。上游三合一調(diào)查斷面洪峰流量175m3/s，洪水總量為35.91萬m3。三合一斷面距馬跑泉水文站9km，期間有洼地、溝塘、小型蓄水池等截留，洪峰流量和洪水總量有所削減。

5 災(zāi)情

水洞溝和大河子溝是寧夏入黃較大的山洪溝道，流域植被差，水土流失嚴重，每遇山洪暴發(fā)嚴重影響當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，威脅人民生命財產(chǎn)安全。160710暴雨洪水主要造成如下災(zāi)害：一是160710暴雨洪水造成寧東鎮(zhèn)清水營村影視城景區(qū)內(nèi)多間房屋坍塌，一名女子死亡。二是本次洪水過程使得附近種植的大面積樹苗全部被淹，樹苗種植地區(qū)的鐵質(zhì)圍欄全部被沖倒，農(nóng)作物受災(zāi)情況較嚴重。三是東風(fēng)水庫和清水營水庫均遭受不同程度的堤壩沖毀損失；四是青銀高速施工路段保通便道回民巷橋，路基受損，橋下積水，4輛施工車輛水淹被困；寧東至清水營公路基受損，造成道路交通設(shè)施損毀。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

（1）寧東160710暴雨洪水過程，主要是受副熱帶高壓東退使得西部冷空氣東移影響，造成暴雨洪水發(fā)生突然，暴雨集中，歷時短，洪水發(fā)生快，峰高量小，陡漲陡落。（2）本次降雨中心在寧東鎮(zhèn)清水營引子山自然村一帶，水洞溝支流胡家大溝調(diào)查洪峰流量116m3/s，斷面選擇合理，洪痕清晰，測驗河段順直，調(diào)查資料真實可靠，為30年一遇洪水?；鼗叵餃虾榉辶髁?75m3/s，為10年一遇洪水；馬跑泉洪峰流量94.0m3/s，為5年一遇洪水，調(diào)查資料準確可靠。（3）寧東雖然為寧夏靈鹽干旱荒漠區(qū)，但受地理位置和地形影響，突發(fā)性、短歷時的暴雨洪水，在汛期易發(fā)生。且快速產(chǎn)流，形成峰高量小的洪水，容易造成大的洪水災(zāi)害。

6.2 建議

（1）建議區(qū)域相關(guān)部門應(yīng)加大暴雨洪水災(zāi)害防御宣傳，使溝道兩邊居民以及相關(guān)建設(shè)施工單位了解洪水災(zāi)害的危險性，做好安全防范。（2）疏浚溝道，加強山洪溝道治理，保證洪水暢通。（3）加強村民洪澇災(zāi)害防范意識，提高自救及避險能力，保障人身安全。（4）增加站網(wǎng)密度，有效控制暴雨中心及籠罩面積。

參考文獻

[1]寧夏回族自治區(qū)水文手冊[R].寧夏回族自治區(qū)水文總站，1975.

[2]寧夏回族自治區(qū)暴雨洪水圖集[R].寧夏回族自治區(qū)水文總站，

1975.

[3]寧夏回族自治區(qū)暴雨洪水調(diào)查資料匯編[R].寧夏回族自治區(qū)水文總站，1980.

[4]寧夏典型暴雨洪水分析成果匯編[R].寧夏水文水資源勘測局，

2014.

[5]譚維炎，張維然，等.水文統(tǒng)計常用圖表[M].水利出版社，1982.

作者簡介：王永福，男，工程師，主要從事水文測驗及水文水資源調(diào)查評價工作。