涇洋河2010年“7·24”暴雨洪水特性分析

趙 軍，武永輝，巨阿咪

（陜西省漢中水文水資源勘測(cè)局，陜西 漢中 723000）

涇洋河發(fā)源于大巴山北麓漢江以南鎮(zhèn)巴縣南星子山西坡代錢壩的黑龍洞，為漢江右岸一級(jí)支流牧馬河最大支流，全長(zhǎng)84.6 km，流域面積1008 km2,河床平均比降13.4‰。河流流經(jīng)鎮(zhèn)巴縣城、西鄉(xiāng)縣堰口鎮(zhèn)、板橋鎮(zhèn)羅家咀匯入牧馬河。此次暴雨洪水歷時(shí)短，強(qiáng)度大，給當(dāng)?shù)卦斐闪藝?yán)重的洪澇災(zāi)害。

1 概況

1.1 概況

涇洋河鎮(zhèn)巴縣城段，位于涇洋河上游的河谷地帶，城區(qū)呈狹長(zhǎng)形，東面為海拔1189 m的鞍埡梁，西面為海拔916.5 m的黑虎梁，南北長(zhǎng)3.6 km，寬不足0.5 km，涇洋河自南而北穿城而過。涇洋河鎮(zhèn)巴水位站（鎮(zhèn)巴縣城區(qū)廣電局?jǐn)嗝妫┮陨虾娱L(zhǎng)27.6 km，流域面積166 km2。鎮(zhèn)巴以上涇洋河流域內(nèi)山高坡陡，且50%以上面積坡度≥35°，地形地貌復(fù)雜。

1.2 水文站網(wǎng)概況

涇洋河流域下游靠近河口段，設(shè)有堰口基本水位站1處，該站于1976年1月設(shè)立，該站觀測(cè)雨量；流域內(nèi)設(shè)有基本雨量站2處（鎮(zhèn)巴、司上），鎮(zhèn)巴縣氣象局觀測(cè)站1處，鎮(zhèn)巴縣防汛辦設(shè)立的水位監(jiān)測(cè)斷面1處，共有4處雨量站?？h城靠下游處建有城市景觀蓄水使用的翻扳閘工程1處。涇洋河水系圖見圖1。

圖1 涇洋河水系圖

2 暴雨分析

2.1 暴雨范圍及中心

受副熱帶高壓、低空切變和中尺度對(duì)流系統(tǒng)的共同影響，2010年7月24日，涇洋河上游發(fā)生暴雨，此次暴雨范圍較小，僅發(fā)生在涇洋河上游流域的鎮(zhèn)巴縣城及周邊的碾子鎮(zhèn)、清水鄉(xiāng)、小洋鎮(zhèn)等部分區(qū)域，暴雨所籠罩在鎮(zhèn)巴縣城及縣城周圍的鞍埡梁、黑虎梁等區(qū)域。暴雨中心在鎮(zhèn)巴縣城及其周邊地帶，其中鎮(zhèn)巴站最大1小時(shí)降雨量為76.0 mm，最大12小時(shí)降雨量為187.0 mm，次降雨量為250.0 mm。

2.2 暴雨特性分析

本次暴雨的主要特點(diǎn)是范圍小、強(qiáng)度大、歷時(shí)短，本次降雨過程從22日8時(shí)開始至24日13時(shí)結(jié)束，歷時(shí)53小時(shí)。主降雨過程從24日0時(shí)至24日13時(shí)，歷時(shí)13小時(shí)，其中最大暴雨集中在24日0時(shí)至24日2時(shí)的2小時(shí)內(nèi)。鎮(zhèn)巴站點(diǎn)最大1小時(shí)降雨量76.0 mm，點(diǎn)最大12小時(shí)降雨量187.0 mm，點(diǎn)最大24小時(shí)降雨量244.0 mm，最大降雨量柱狀圖見圖2。點(diǎn)最大次降雨量250.0 mm，點(diǎn)三日降雨量292.0 mm。

圖2 最大降雨量柱狀圖

2.3 暴雨重現(xiàn)期分析

此次暴雨鎮(zhèn)巴站點(diǎn)最大1小時(shí)降雨量76.0 mm，最大12小時(shí)降雨量187.0 mm，最大24小時(shí)降雨量244.0 mm。暴雨重現(xiàn)期采用以下方法確定：

（1）經(jīng)驗(yàn)公式推求

依據(jù)《漢中地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》（1988年）（以下簡(jiǎn)稱手冊(cè)），經(jīng)計(jì)算：最大1小時(shí)暴雨kp=2.20，經(jīng)查手冊(cè)當(dāng)暴雨頻率P=5%時(shí)，kp=2.01；當(dāng)暴雨頻率P=2%時(shí)，kp=2.45；計(jì)算最大12小時(shí)暴雨kp=1.92，經(jīng)查手冊(cè)當(dāng)暴雨頻率P=10%時(shí)，kp=1.77；當(dāng)暴雨頻率P=5%時(shí)，kp=2.20；最大24小時(shí)暴雨kp=2.20，經(jīng)查手冊(cè)當(dāng)暴雨頻率P=5%時(shí)，kp=2.20。

（2）實(shí)測(cè)暴雨資料推求

本次搜集到鎮(zhèn)巴氣象站實(shí)測(cè)雨量系列成果資料：1971年～2007年最大1小時(shí)雨量、1980年～2007年最大12小時(shí)雨量、1980年～2007年最大24小時(shí)雨量，計(jì)入本次雨量，按不連續(xù)序列進(jìn)行頻率計(jì)算。其最大1小時(shí)均值為35.0 mm，CV=0.37，取 CS/CV=6.5；最大 12小時(shí)均值為 102.7 mm，CV=0.32，取CS/CV=4.0；最大 24小時(shí)均值為 133.8 mm，CV=0.33，取CS/CV=3.0。計(jì)算得最大1小時(shí)當(dāng)P=2%時(shí)，雨量為72.0 mm；最大12小時(shí)當(dāng)P=3.33%時(shí)，雨量為180.0 mm；最大24 h當(dāng)P=2%時(shí)，雨量為240.0 mm。最大1小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)暴雨頻率曲線見圖3～圖5。頻率成果見表1。

表1 涇洋河鎮(zhèn)巴站暴雨頻率計(jì)算成果表

圖3 鎮(zhèn)巴站最大1小時(shí)暴雨頻率曲線圖

圖4 鎮(zhèn)巴站最大12小時(shí)暴雨頻率曲線圖

圖5 鎮(zhèn)巴站最大24小時(shí)暴雨頻率曲線圖

根據(jù)以上計(jì)算成果，經(jīng)分析確定鎮(zhèn)巴站本次暴雨最大1小時(shí)、最大12小時(shí)、最大24小時(shí)重現(xiàn)期均為50年一遇；按12小時(shí)、24小時(shí)暴雨量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)均為特大暴雨量級(jí)；根據(jù)鎮(zhèn)巴氣象局1958年以來暴雨資料排位，本次暴雨最大1小時(shí)降雨量歷史排第1位，最大24小時(shí)降雨量歷史排第3位。

3 洪水特性分析

3.1 洪水過程分析

根據(jù)鎮(zhèn)巴縣防汛辦水位監(jiān)測(cè)斷面資料顯示：7月23日8時(shí)，涇洋河水位為681.96 m，至24日1時(shí)24分，水位漲至682.98 m，歷時(shí)17.4小時(shí)，水位漲幅1.02 m，流量從51.1 m3/s漲至203 m3/s，流量漲幅152 m3/s；主洪水從24日1時(shí)24分開始迅速上漲（水位682.98 m），到24日2時(shí)49分出現(xiàn)第一次洪峰（水位684.88 m），歷時(shí)僅1.4小時(shí)，水位漲幅達(dá)1.90 m；流量從203 m3/s漲至701 m3/s，流量漲幅達(dá)498 m3/s；此后，水位一直在高位波動(dòng)，至24日8時(shí)00分出現(xiàn)第二次洪峰，峰頂水位684.91 m，流量710 m3/s。

3.2 洪水重現(xiàn)期分析

3.2.1 歷史洪水

根據(jù)陜西省水文總站1985年編印的《陜西省洪水調(diào)查資料》，洪水排位情況為：1978年7月2日洪水，調(diào)查流量938 m3/s（較可靠），排第1位；1974年洪水，無具體量值，排第2位。

3.2.2 重現(xiàn)期分析

涇洋河流域無基本水文站，沒有實(shí)測(cè)的洪水流量系列資料。本次洪水的洪峰流量頻率分析計(jì)算，通過參證站水文比擬法、《漢中地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行確定，并采用《漢中市防汛手冊(cè)》（2003年）中鎮(zhèn)巴縣城防洪預(yù)案及鎮(zhèn)巴縣防辦頻率計(jì)算成果，作為本次鎮(zhèn)巴設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算成果的參證數(shù)據(jù)。確定鎮(zhèn)巴站洪峰流量重現(xiàn)期為20年一遇。計(jì)算成果見表2。

表2 涇洋河鎮(zhèn)巴縣城“7.24”洪水不同重現(xiàn)期洪峰流量成果表 單位:m3/s

4 災(zāi)情

涇洋河“2010·7”暴雨洪水的特點(diǎn)是匯流時(shí)間短，洪水暴漲暴落，來勢(shì)兇猛，洪水災(zāi)害嚴(yán)重。暴雨致使山洪暴發(fā)，河水猛漲，滑坡、泥石流險(xiǎn)情大量發(fā)生，導(dǎo)致縣內(nèi)交通癱瘓，電力、通訊、供水全部中斷。特別是縣城附近山體多處滑坡，13條山洪暴發(fā)，洪水伴著泥石流卷入城內(nèi)，造成城區(qū)13 km主干道受阻，街道及低洼地帶迅速形成內(nèi)澇，面積達(dá)2.8 km2，最深處達(dá)2 m。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鎮(zhèn)巴縣因洪水災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失18.7億元，成災(zāi)人口11.2萬(wàn)人。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

涇洋河2010年“7·24”暴雨洪水的特點(diǎn)是匯流時(shí)間短，洪水陡漲陡落，來勢(shì)兇猛，洪水災(zāi)害嚴(yán)重。暴雨中心位于鎮(zhèn)巴縣城，暴雨中心最大1小時(shí)降雨量76.0 mm，最大12小時(shí)降雨量187.0 mm，最大24小時(shí)降雨量244.0 mm。本次暴雨最大1小時(shí)、最大12小時(shí)、最大24小時(shí)重現(xiàn)期均為50年一遇。鎮(zhèn)巴站洪峰流量710 m3/s，重現(xiàn)期為20年一遇。

5.2 建議

近年來國(guó)家對(duì)水文行業(yè)的資金投入不斷加大，新建了一批防汛專用水位站和雨量站，建議完善防洪工程建設(shè)，建立完善有效預(yù)報(bào)預(yù)警機(jī)制，提升中小河流暴雨洪災(zāi)的抵御能力，將洪災(zāi)的損失減少到最小。