涇河源站160824暴雨洪水調查分析

張寧

摘 要：通過對160824暴雨洪水的調查，與《寧夏暴雨圖集》計算值進行了對比，分析了調查值比計算值偏小原因。在無資料地區，在應用當地理論公式或經驗公式時應考慮水利工程、前期降雨量及因人類活動造成下墊面變化等方面的影響因素，使計算值符合實際情況。

關鍵詞：暴雨；洪水；分析

1 降雨分析

1.1 降雨實況

受區域強對流天氣影響，2016年8月24日19：00左右，涇源縣局部范圍出現強降雨過程，強降雨過程主要集中在24日19：10至20：10，降雨沿涇河東岸由北向南推進，暴雨中心在涇源縣涇河源鎮，日降雨量為118.2mm，本次暴雨共收集11站降雨量資料，代表站日降雨量19.4～118.2mm，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小時以內，可按12小時降雨等級標準來劃定本次降雨強度。

根據收集的雨量資料，該場降雨歷時在12小時以內，主雨歷時在3小時左右，涇河源水文站為暴雨中心，且強度大，監測到日雨量為118.2mm，見表2。

1.3 暴雨籠罩面積

本次降雨1h大于30mm籠罩面積193.6km2，大于50mm籠罩面積20.4km2，大于70mm籠罩面積2.0km2；6h大于60mm籠罩面積113.6km2，大于70mm籠罩面積30.4km2，大于90mm籠罩面積9.6km2，大于110mm籠罩面積2.4km2，見表3。

1.4 暴雨重現期

分別按1h、6h降雨量頻率計算各代表站重現期。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1小時降雨量均值為23.0mm、CV=0.60、CS=3.5Cv；6小時點雨量均值45.0mm，CV=0.54、 CS=3.5Cv，計算各代表站重現期，見表4。

2 洪水分析

2.1 洪水實況

8月24日19：00左右從黃花鄉到二龍河一帶發生了暴雨，暴雨中心在涇河源鎮，雨量為118.2mm，造成沙南、香水河、龍潭水庫壩下等斷面發生洪水。調查到沙南洪峰流量36.4m3/s，洪水從20：35開始起漲；香水河洪峰流量2.54m3/s，洪水從20：00開始起漲；龍潭水庫壩下洪峰流量2.84m3/s，洪水從19：50開始起漲。

2.2 實測洪水

涇河源站24日19：20分開始起漲，至20：30實測最大洪峰流量3.99m3/s，到26日8：00，洪水基本落平，洪水歷時約37小時，洪水總量為19.23萬m3。

2.3 調查洪水

根據洪水情況本次選擇了4各斷面進行了洪水調查，各調查斷面洪峰流量和洪水總量及涇河源站實測流量成果見表5，各斷面洪水演變情況見圖1。

3 暴雨洪水分析

3.1 斷面上游水利工程情況

沙南站斷面以上有龍潭、西峽、臥龍山水庫，水庫基本情況進行了統計見表6，經調查8月24日西峽、臥龍山水庫均未下泄流量，因調查斷面受水利工程影響，需扣除水庫面積。

3.2 產流面積及參數選擇

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，見表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、6h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

3.4 調查洪水與推算比較

對調查、實測及采用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，洪峰流量調查值比圖集推算值偏小30%～1.8倍，香水河斷面偏差最大；洪水總量偏小3.1%～1.1倍，香水河斷面偏差最大。

3.5 前期降雨量分析

本次對涇河流域6各站點各站點8上旬、中旬降雨量統計表見表10。從表中可以看出各站點8月上旬比多年平均降雨量偏小3～8成，中旬均偏小約1倍，說明偏旱嚴重。

3.6 產流面積的分析

本次用《圖集》計算時沒有考慮下墊面因素的影響，以調查洪峰流量值為準，其他計算參數及方法不變，只假設用不同的面積進行試算，直至計算值與調查值相同或接近，此面積為產流面積，然后可計算出不產流面積折減系數，通過試算折扣系數范圍在0.40～0.80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、土壤含水量、流域下墊面等方面進行了分析，初步得出以下結論：

（1）本次降雨過程歷時為12h左右，1h降雨量除涇河源站達72.5mm，其他站點降雨量在6～38.6mm之間；6h降雨量除涇河源站達107.2mm，其他站降雨量在17.6～66.6mm，由于暴雨中心涇河源站籠罩面積小，所以本次主雨1h大范圍強度較小，強度小造成大部分水量下滲，是造成洪水偏小的原因之一。

（2）斷面上游水庫、景觀水壩等水利工程及，攔蓄部分水量使洪峰、洪量偏小。

（3）沙南斷面上游大部分區域為川臺地及低洼地帶攔蓄部分水量使洪峰、洪量偏小。

（4）本地區8月上旬比多年平均降雨量偏小3～8成，中旬均偏小約1倍，前期持續干旱，使降雨下滲能力強。

（5）通過考慮下墊面因素的影響，對產流面積的進行了試算，不產流面積折減系數范圍在0.40～0.80之間。

（6）由暴雨形成的洪水受前期降雨量、下墊面、降雨強度、籠罩面積、水利工程等多種因素的影響，所以在采用暴雨圖集計算中要考慮這些因素的影響，合理選擇計算面積、下滲公式，使計算值符合實際。