藍(lán)田縣灞河“2021·8·19”暴雨洪水分析

曹保前

（陜西省水文水資源勘測中心,陜西 西安 710068）

1 流域概況

灞河是渭河一級支流,發(fā)源于藍(lán)田縣灞源鎮(zhèn)東南的箭峪嶺南麓九道溝,流峪河、峒峪河、清峪河、藍(lán)橋河等支流匯入后始稱灞河。全長107 km,流域面積2564 km2,河床平均比降6.0‰。灞河左岸支流少而長,右岸支流眾多而短小,受地質(zhì)構(gòu)造控制,形成復(fù)式釣鉤狀水系。多年平均降水量630.9 mm,蒸發(fā)量949.7 mm,干旱指數(shù)1.6。降雨主要集中在7月～9月。灞河設(shè)有羅李村、馬渡王水文站2 個(gè)國家基本站,設(shè)有2處防汛專用水文站、1處水位站、50 處雨量站。

2 暴雨洪水實(shí)況

2021年8月19日下午至20日凌晨,西安市出現(xiàn)了一次局地大暴雨天氣過程。降水落區(qū)主要分布在秦嶺北麓山區(qū),全市11 站次的降水量達(dá)到暴雨（50 mm）以上,強(qiáng)降水時(shí)段集中在19 日15 時(shí)～21 時(shí)。本次暴雨量級大、歷時(shí)短,范圍集中,來勢兇猛,破壞力強(qiáng),由于前期雨量充足,土壤含水量大,暴雨中心雨強(qiáng)大,山高坡陡,坡面匯流速度快,該區(qū)域流峪河、藍(lán)橋河、道溝峪支流南石門溝由暴雨山洪引發(fā)了多處泥石流,使河道和橋涵堵塞,加劇洪水泛濫和災(zāi)情,致使房屋倒塌,農(nóng)田被毀,形成了該區(qū)域歷史罕見的特大自然災(zāi)害。

3 暴雨調(diào)查

3.1 暴雨籠罩范圍及暴雨中心調(diào)查

經(jīng)調(diào)查,暴雨主要區(qū)域在藍(lán)田縣九間房鎮(zhèn)、藍(lán)橋鎮(zhèn)、灞源鎮(zhèn)。根據(jù)雨量站記錄雨量、坡面沖刷、受災(zāi)情況,確定暴雨中心在藍(lán)田縣九間房鎮(zhèn)銅鵝村至何家川間。其中暴雨中心鵝項(xiàng)溝的銅鵝雨量站日降水量203.8 mm。

3.2 暴雨量級確定

本次降雨中,暴雨中心銅鵝、張家坪站12 h降雨量達(dá)特大暴雨等級；牧護(hù)關(guān)、北溝口、藍(lán)橋3 站12 h降雨量達(dá)大暴雨等級；灞源、秦谷、穆家堰、羅李村4 站12 h降雨量達(dá)暴雨等級,具體見表1。

表1 不同時(shí)段的降雨量等級劃分表

3.3 暴雨特點(diǎn)分析

灞河上游“2021·8·19”暴雨量極大、歷時(shí)短,范圍集中,來勢兇猛,破壞力強(qiáng),由于前期雨量充足,土壤含水量大,暴雨中心雨強(qiáng)大,山高坡陡,坡面集流速度快,產(chǎn)生突發(fā)性山洪泥石流。經(jīng)與《西安市實(shí)用水文手冊》計(jì)算頻率對照,2021年8月19日灞河上游各支流中,降水量6 h～24 h頻率多在10年～30年；暴雨中心流峪河銅鵝站6 h降水量為300年一遇,12 h降水量近200年一遇,24 h降水量近100年一遇,見表2。

表2 灞河上游典型站暴雨頻率一覽

4 洪水調(diào)查

4.1 調(diào)查區(qū)水文站流量及頻率

暴雨洪水主要發(fā)生在灞河上游,灞河中游有羅李村水文站、下游有馬渡王水文站,羅李村站8月19日22時(shí)30分出現(xiàn)洪峰流量918 m3/s,馬渡王站19日23時(shí)40分出現(xiàn)洪峰1060 m3/s,均為近年來最大洪水。

參考2011年陜西省水文水資源勘測局頻率計(jì)算成果,羅李村站洪水重現(xiàn)期接近20年一遇,馬渡王站洪水重現(xiàn)期接近10年一遇。

4.2 調(diào)查河段選取

本次洪水調(diào)查河段根據(jù)《水文調(diào)查規(guī)范》（SL 196-2015）要求選取,并遵循以下原則：

（1）滿足調(diào)查目的和要求。

（2）河段較順直,斷面較規(guī)整,河床較穩(wěn)定,控制條件較好,無壅水、回水、分流串溝、較大支流匯人。

（3）避免有筑壩、橋梁、滑坡、塌岸等。

（4）避免行洪水流有急劇擴(kuò)散、從緩流到急流、從急流到緩流的現(xiàn)象。

（5）洪痕較多時(shí),宜選擇靠近水文站、水位站和居民點(diǎn)的河段。

按照以上原則,本次洪水調(diào)查斷面共選取了3處,分別為流峪河栗樹坪、灞河公王村、藍(lán)橋河悟真寺。

4.3 洪峰流量計(jì)算

本次調(diào)查的河段基本順直,洪痕明顯,根據(jù)《洪水調(diào)查規(guī)范》要求采用比降面積法計(jì)算各調(diào)查斷面的洪峰流量。采用曼寧公式計(jì)算流量,計(jì)算公式如下：

式中：Q為流量,m3/s；A為過水面積,m2；R為水力半徑,m；S為水面比降；n為河床糙率。

經(jīng)計(jì)算,流峪河栗樹坪洪峰流量為486 m3/s,灞河公王村洪峰流量為567 m3/s,藍(lán)橋河悟真寺洪峰流量為677 m3/s。

4.4 洪水重現(xiàn)期分析

暴雨洪水調(diào)查區(qū)域無國家基本水文站,可參考流域下游或附近相似流域水文站洪水頻率計(jì)算成果進(jìn)行分析確定。本次采用灞河下游羅李村水文站和鄰近流域大峪河大峪水文站作為參證站,分析確定調(diào)查河段洪水重現(xiàn)期。

（1）羅李村水文站

根據(jù)羅李村水文站 1956年～2019 年實(shí)測洪水洪峰流量資料,采用P-Ⅲ型曲線目估適線法,進(jìn)行頻率計(jì)算,計(jì)算成果見表3。

表3 灞河羅李村水文站年最大洪峰流量計(jì)算成果表單位：m3/s

（2）大峪水文站

根據(jù)大峪水文站1965年～2019年實(shí)測洪水洪峰流量資料,采用P-Ⅲ型曲線目估適線,適線時(shí)著重考慮曲線中上部的較大洪水點(diǎn)據(jù)。計(jì)算的年最大洪峰流量頻率計(jì)算成果見表4。

表4 大峪河大峪水文站年最大洪峰流量計(jì)算成果單位：m3/s

（3）栗樹坪、公王村、悟真寺調(diào)查河段

采用羅李村、大峪站為參證站,采用水文比擬法計(jì)算調(diào)查河段設(shè)計(jì)洪水,計(jì)算結(jié)果見表5。

表5 水文比擬法計(jì)算調(diào)查河段設(shè)計(jì)洪水成果表

計(jì)算結(jié)果采用面積接近站的比擬成果,即流峪河調(diào)查河段洪水采用與大峪站比擬成果,灞河公王村調(diào)查河段、藍(lán)橋河悟真寺調(diào)查河段采用與羅李村站比擬成果。

從表5可以看出,本次調(diào)查得流峪河栗樹坪斷面洪峰流量486 m3/s,為超100年一遇洪水；灞河公王村斷面洪峰流量567 m3/s,為30年一遇洪水；藍(lán)橋河悟真寺斷面洪峰流量677 m3/s,為超100年一遇洪水。

5 結(jié)論及建議

5.1 結(jié)論

2021年8月19日,灞河上游藍(lán)田縣九間房、藍(lán)橋、灞源,商洛市商州區(qū)牧護(hù)關(guān)等鎮(zhèn)發(fā)生大暴雨,量級大、歷時(shí)短,范圍集中,來勢兇猛,破壞力強(qiáng),匯流產(chǎn)流相對快,灞河多條支流發(fā)生山洪泥石流,致使房屋倒塌,農(nóng)田被毀,形成了該區(qū)域歷史罕見的特大自然災(zāi)害。九間房、藍(lán)橋、灞源等鎮(zhèn)區(qū)域發(fā)生大暴雨,暴雨中心為九間房鎮(zhèn)銅鵝村,日降水量203.8 mm,該站6小時(shí)降水量為300年一遇,12小時(shí)為近200年一遇,24小時(shí)為近100年一遇。灞河上游羅李村站8月19日22時(shí)30分出現(xiàn)洪峰流量918 m3/s,灞河中游馬渡王站19日23時(shí)40分出現(xiàn)洪峰1060 m3/s,均為近年來最大洪水。

調(diào)查得灞河支流流峪河栗樹坪洪峰流量486 m3/s,為超100年一遇洪水；灞河公王村洪峰流量567 m3/s,為30 年一遇洪水；灞河支流藍(lán)橋河悟真寺洪峰流量677 m3/s,為超100年一遇洪水。

5.2 建議

（1）本次暴雨中心通訊中斷、道路沖毀,部分降水量站信息中斷,應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)查,完善本次暴雨記錄。

（2）本次暴雨強(qiáng)度大,暴雨區(qū)泥石流、河道沖刷嚴(yán)重,調(diào)查斷面選取難,調(diào)查成果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。