原州站160824暴雨洪水調查分析

摘 要：通過對本次暴雨洪水的調查，與《寧夏暴雨圖集》計算值進行了對比分析，調查值比計算值偏小主要原因是前期降雨量嚴重偏少，使土壤下滲能力增大；斷面上游水庫產生的洪水被攔蓄；梯田、種樹魚鱗坑將部分水量攔蓄等因素造成的。在無資料地區，采用《寧夏暴雨圖集》計算時，根據當地下墊面條件，對不同頻率的暴雨產流面積進行不同系數折減。

關鍵詞：暴雨；洪水；分析

1 降雨分析

1.1 降雨實況

2016年8月24日，清水河上游出現較大范圍的降雨過程，大部分地區以大到暴雨為主，個別地區降大暴雨，原州區開城鎮水溝林場出現了12小時降雨量大于70mm大暴雨，水溝林場日降雨量為86.8mm。從降雨過程看出，主雨降雨從8月24日16：40左右開始，暴雨向西南方擴展，至25日4：30基本結束，歷時約12小時，暴雨為東西南走向。最大1小時降雨量41.2mm，出現在24日19：00至20：00；最大6小時降雨量在64.8mm，集中在24日17：00至23：00。代表站降水量統計表見表1。

1.2 暴雨強度

根據國家氣象局制定的《降水量等級》（GB/T 28592-2012）標準，本次各代表站各統計時段內降雨量多在12小時左右，可按12小時降雨等級標準來劃定本次降雨強度。

本次降雨歷時約12小時，可按規定12小時劃分，水溝林場、黑刺溝、郭廟、柯莊、二十里鋪、海子峽為大暴雨，其他各代表站為暴雨，見表2。

1.3 暴雨籠罩面積

1.4 暴雨重現期

根據寧夏最新暴雨圖集點雨量均值等值線圖，查算得暴雨中心水溝林場1小時降雨量23mm、CV=0.63、CS=3.5CV；6小時點雨量37mm，CV=0.57、CS=3.5CV計算不同保證率點雨量。

各代表站1小時和6小時點雨量均值、CV、CS值及不同保證率點雨量，見表4。

2 洪水情況

2.1 實測洪水

8月24日原州站水文站上游降暴雨，暴雨中心水溝林場雨量為95.6mm，原州站站24日17：30開始漲水，20：05洪峰流量為13.5m3/s，25日6：30洪峰基本落平，洪峰共計歷時13小時，洪水總量14.0萬m3。

2.2 調查洪水

本次調查到原州站上游干流三十里鋪和支流二十里鋪溝洪水，見表5。

3 暴雨洪水分析

3.1 斷面上游水利工程概況

由于原州站上游建有5座水庫，產生洪水被攔蓄，經調查8月24日暴雨形成的洪水水庫均未下泄流量，因調查斷面受水利工程影響，需扣除水庫面積，水庫基本情況見表6。

3.2 產流面積及參數選擇

在5萬圖上量算各斷面的面積，因各調查斷面上游水利工程均末有洪水下泄，采用《寧夏暴雨圖集》計算產流面積時，扣除各調查斷面上游水庫面積，即為各斷面實際產流面積，在本次1h、6h降雨量等值線圖上量算出各調查斷面查1h、6h面降雨量，在等值線圖上查出清渾比，量算斷面的概化河長，各斷面計算參數見7。

3.3 暴雨推算洪水

依據《寧夏暴雨圖集》提供的方法，計算出斷面1h面平均雨量，然后將面雨量按降雨過程進行分配，最后計算產流和匯流。產流計算采用扣損法，即Ri=Hi-fi

黃土丘陵區，匯流參數黃土丘陵區n=1.22L0.231，K=M1i/n，M1i=0.148L0.9i-0.093，計算出n、K，查算對應的瞬時單位線，由凈雨過程Ri推求調查斷面的洪水流量過程及洪水總量。

3.4 調查洪水與推算值比較分析

對各斷面調查和圖集計算的洪峰流量、洪水總量進行統計，見表9，從表中看出，各斷面調查洪峰流量和洪水總量比《圖集》法推求值均偏小，洪峰流量偏小14.8%～62.0%；洪水總量偏小13.8%～60%。二十里鋪調查與圖集計算值比較接近，原因是斷面上游不受水利工程、梯田等因素的影響。

3.5 前期降雨量分析

原州站上游各站點8上旬、中旬降雨量距平統計表見表10。8月上旬比多年平均降雨量偏小6～8成左右，中旬均偏小4～8成左右，可見8月上旬、中旬偏旱嚴重，增大土壤的下滲能力。

3.6 產流面積的分析

由于斷面上游有梯田、川臺地及低洼地對產流有攔蓄作用，本次用《圖集》計算時沒有考慮下墊面因素影響，以調查洪峰流量值為準，其它計算參數及方法不變，只假設不同的面積進行試算，直至計算值與調查值相同或接近，此面積為實際產流面積，本次不再試算二十里鋪，通過試算不產流面積折扣系數范圍在0.63～0.71之間，見表11。

3.7 結論

對本次暴雨形成的洪水偏小的原因從水利工程、前期降雨量、流域下墊面等方面進行了分析，初步得出以下結論：

（1）二十里鋪斷面上游由于沒有水庫、梯田等因素的影響，調查洪峰流量與圖集計算值比較接近。

（2）原州站上游建有郭廟、大馬莊、柯莊、賀家灣、黑刺溝5座水庫，暴雨形成的洪水全部攔蓄，是影響洪水偏下的主要原因。

（3）斷面上游川臺地、梯田低洼地帶會攔蓄部分水量。

（4）原州站流域8月上、中旬降雨量較常年偏少4～8成，嚴重干旱，使下滲能力增大。

（5）此次降雨雖然總量較大，但1小時降雨量并不大，分散在6個小時內，而黃土丘陵區的洪水主要在一個小時內產流，強度小造成大部分水量下滲。

（6）在應用當地理論公式或經驗公式時考慮不同下墊面條件的影響因素，并對公式中的影響因素進行適當修改，使計算值符合實際情況。

作者簡介：王成（1963-），男，漢族，寧夏固原人，工程師，本科學歷，主要從事水文測驗整編。