尹家溝夏墊站以上流域2020年8月23—24日暴雨洪水分析

張景俊

摘 要：受冷暖氣流共同影響，2020年8月23日20：35至24日06：40，尹家溝全流域普降大暴雨。本文分析了尹家溝夏墊站以上流域暴雨洪水的暴雨特性、洪水形成規律、水位流量關系和產匯流特點，以期為小流域綜合開發治理、城市規劃建設、城區除澇排水和推求產匯流關系提供設計依據。

關鍵詞：暴雨;洪水;成因分析

中圖分類號：XTV122.1文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）04-0156-03

Abstract： Affected by both the air flow and the cold and warm air flow， from 20：35 on August 23 to 06：40 on August 24， 2020， the entire Yinjiagou basin experienced a heavy rainstorm. This paper analyzed the rainstorm characteristics， the law of flood formation， the relationship between water level and discharge， and the characteristics of runoff generation and convergence of the rainstorm flood in the basin above the Xiadian Station in Yinjiagou， which was expected to provide a design basis for the comprehensive development and management of small watersheds， urban planning and construction， urban waterlogging and drainage， and the estimation of production and confluence relations.

Keywords： rainstorm;flood;cause analysis

在冷暖氣流共同影響下，2020年8月23日20：35至24日6：40，尹家溝全流域普降大暴雨，全流域平均降雨量為104.9 mm，降雨總量為301.1×104 m3。此次大暴雨過程主雨區歷時短，強度大，沒有伴隨大風和冰雹，因此非常有利于晚秋季作物的生長及冬小麥的耕種，既補充了地下水資源，又凈化了城區環境[1-2]。

1 流域概況

尹家溝發源于三河市燕郊國家高新區盛屯村西北，于夏墊村東入鮑丘河，主河道全長為14.1 km，流域面積為28.7 km2。夏墊站以上河道長為12.4 km，流域面積為27.2 km2。流域位于東經116°49'53″～116°55'06″、北緯39°54'38″～39°59'50″，呈西北東南走向，承擔汛期排瀝和污水排放功能。

三河市燕郊國家高新區全區規劃面積為108 km2，建成區面積為50 km2，總人口為91萬人，其中戶籍人口有36萬人。

2 暴雨

2.1 雨量大，面上雨量均衡

此次大暴雨為2020年度最大的一次降雨過程，流域內三個雨量站日雨量比較平均，均超過100 mm，流域平均雨量為104.9 mm。尹家溝夏墊站以上流域2020年8月23—24日日降雨量統計結果如表1所示。

2.2 暴雨歷史短，主雨集中

本次大暴雨過程不足10 h，主雨區在2020年8月23日21：00至24日01：00的4 h內，縮短了產流時間，增加了產流量。主雨區流域平均降雨量占流域平均降水量的69.5%。尹家溝夏墊站以上流域2020年8月23—24日逐時降雨量過程統計結果如表2所示;尹家溝夏墊站以上流域2020年8月23—24日主雨時段雨量統計結果如表3所示。

2.3 產流區域降水總量

產流區域降水總量為164.7×104 m3。

3 洪水

由于前期干旱少雨，農田墑情差，土壤含水量少，未產生徑流;產流范圍主要出現在城區及鄰近尹家溝附近的村莊內，產流區域面積為15.7 km2，徑流總量為72.48×104 m3。基流量為12.25×104 m3，直接徑流量為60.23×104 m3，產流區的產流系數為36.6%。夏墊站以上流域洪峰徑流模數為393×10-3 m3/（s·km2）。

3.1 流域洪水形成特性

尹家溝主要承擔燕郊國家高新區東半部雨季瀝水和城區污水的排放任務，城區瀝水先匯入管網，然后排入尹家溝內，流域下墊面不透水層面積所占比重大，使降雨初損小，產流量增大。近幾年，三河市政府對尹家溝全面升級改造，三河市境內河段全部用混凝土硬化，過水能力得到很大提升，加快了匯流速度，減小了匯流過程中的水量損失，滯洪時間縮短，洪峰流量加大。

此次洪水過程中，夏墊站8月22：13洪水開始起漲，起漲水位為14.65 m，起漲流量為0.589 m3/s，24日05：48洪水漲到峰頂，洪峰水位為15.91 m，洪峰流量為10.7 m3/s，洪峰持續132 min，漲水歷時455 min，洪水漲水面漲率為0.17 m/h;從24日08：00以后開始，洪水下落，至26日08：00，洪水落平，落水歷時48 h，整個洪水過程歷時3 467 min。流域內大暴雨主雨區在前4個多小時產生，致使洪水起漲迅猛、降落快速，洪峰持續時間短，產流系數大。2020年8月23—26日，尹家溝夏墊站逐時水位流量過程記載如表4所示，尹家溝夏墊站2020年8月23—26日逐時水位過程線圖如圖1所示，尹家溝夏墊站2020年8月23—26日逐時流量過程線圖如圖2所示。

3.2 水位流量關系特性分析

3.2.1 水位流量關系曲線特征。尹家溝夏墊站測流斷面為矩形混凝土結構，河段順直，河槽、斷面控制良好，水位流量關系穩定，2020年8月23—26日，水位流量關系呈單一曲線。水位流量關系單一曲線從水位15.20 m開始，呈直線變化，流量增長率為0.10 m3/s/0.01 cm，符合矩形河床水位流量變化規律。尹家溝夏墊站2020年8月23—26日水位流量關系單一曲線如圖3所示。

3.2.2 水位流量關系單一曲線模型的建立。依據尹家溝夏墊站2020年8月23—26日水位流量單一曲線關系圖（見圖3），編制水位流量關系單一標準曲線表，如表5所示。下面采用2020年8月23—26日水位流量關系單一標準曲線表中的水位流量數值，建立夏墊站水位流量關系單一曲線模型，編制出計算機程序，用于推求流量。本站已安裝自動采集水位設備，通過自動采集終端的水位數據，即可推求出相應的流量;還可以按照水文資料整編程序用水位計算日平均流量。

4 結語

近十年來，三河市燕郊國家高新區社會經濟與城市建設進入了快速發展期，特別是2010年11月，經國務院批準升級為國家高新技術產業開發區后，依托京津，發展勢頭更為強勁，GDP大幅增長，城區規模迅速擴延，建成區面積目前已超過50 km2。因此，做好尹家溝降雨洪水監測工作，可以為城市規劃建設、除澇排水、推求產匯流關系提供設計依據，為社會經濟發展提供有力支撐。

參考文獻：

[1]張紹軍，劉同僧.泃河1994年7月特大暴雨洪水分析[J].海河水利，2008（2）：38-42.

[2]孫占國，張紹軍.2011年“7.24-25”暴雨洪水及災害分析：以三河市為例[J].河南科技，2016（5）：153-155.