小清河博興段2022 年“7·13”洪水分析

劉景元，楊 帥，祁超禎

（1.濱州市水文中心，山東 濱州 256609；2.博興縣城鄉(xiāng)水務(wù)發(fā)展服務(wù)中心，山東 博興 256500）

小清河是魯中地區(qū)一條集防洪、除澇、灌溉、航運(yùn)綜合利用的重要河道，干流發(fā)源于濟(jì)南市，于壽光市羊口鎮(zhèn)注入萊洲灣，全長(zhǎng)229 km，流域面積10 433 km2。小清河博興段無(wú)主要支流匯入，來(lái)水主要受上游客水影響，一般漲水過程較快、落水過程緩慢。博興水文站是小清河下游控制站，隸屬濱州市水文中心博興水文中心，測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目有水位、流量，承擔(dān)向省、市、縣防指和各級(jí)水文中心的水情報(bào)汛任務(wù)。

1 洪水分析

1.1 洪水成因

2022 年7 月1 日至13 日，小清河流域連續(xù)出現(xiàn)降雨過程，博興水文站上游流域內(nèi)濟(jì)南、淄博、濱州3 市平均降雨量分別為246 mm、273 mm、214 mm。其中7 月5～6 日受3 號(hào)臺(tái)風(fēng)“暹芭”殘余環(huán)流和西風(fēng)槽共同影響，流域普降大到暴雨，濟(jì)南、淄博、濱州平均降雨量分別為81 mm、125 mm、102 mm；7 月10～12 日，受副熱帶高壓邊緣暖濕氣流和低渦切變的共同影響，流域再次出現(xiàn)暴雨過程，濟(jì)南、淄博、濱州平均降雨量分別為156 mm、138 mm、108 mm。連續(xù)降雨過程影響范圍廣、降雨量級(jí)大，流域內(nèi)蓄滿產(chǎn)流，局部超滲產(chǎn)流。

7 月12 日17:00 小清河支流孝婦河上游萌山水庫(kù)調(diào)洪放水，其相鄰的下游馬尚水文站于17:00 監(jiān)測(cè)流量297 m3/s，至19:36 監(jiān)測(cè)到最大流量476 m3/s，之后流量逐步減小。水庫(kù)調(diào)洪放水使與上游洪峰疊加，使得該洪水量級(jí)較大。

1.2 洪水過程

受降雨影響，博興水文站7 月10 日12：00起水位出現(xiàn)上漲，11 日10：00 水位達(dá)到4.11 m，之后水位開始緩慢回落，至12 日8：00 降至3.90 m，水位趨于平緩。

7 月12 日9:00 上游來(lái)水到達(dá)博興水文站，水位明顯起漲，20：00 水位漲至4.85 m。13 日3:45 達(dá)到博興水文站警戒水位6.28 m，相應(yīng)實(shí)測(cè)流量538 m3/s。13 日10：00 本輪洪水達(dá)到洪峰，最高水位6.76 m，超警戒0.48 m，最大漲幅2.88 m，平均漲幅0.12 m/h；實(shí)測(cè)最大流量575 m3/s，超警戒195 m3/s。洪峰水位持續(xù)2 h，至7 月14 日2:00 退至警戒水位以下，超警戒水位時(shí)程達(dá)22 h。本輪洪水漲水歷時(shí)25 h，退水歷時(shí)146 h，漲水快、退水慢的洪水過程形式明顯。

1.3 最大流量分析

博興水文中心連續(xù)開展水文測(cè)報(bào)，實(shí)測(cè)最大流量575 m3/s，相應(yīng)水位6.76 m，為博興水文站自有監(jiān)測(cè)資料以來(lái)最大流量，漲水速度快，落水緩慢，洪量較大，洪水最大1 d 洪水量為4 480 萬(wàn)m3。

1.4 洪水應(yīng)對(duì)

7 月12 日18：15，博興水文中心通過水情監(jiān)測(cè)平臺(tái)，了解到小清河支流孝婦河馬尚水文站實(shí)測(cè)流量360 m3/s，干流魏橋水文站流量228 m3/s，判斷小清河博興水文站可能會(huì)出現(xiàn)超警戒洪水，隨即上報(bào)濱州市水文中心開展水情會(huì)商。21：00根據(jù)會(huì)商結(jié)果，發(fā)布超警戒洪水預(yù)報(bào)，博興縣防指隨即啟動(dòng)洪水防御IV 級(jí)響應(yīng)，博興水文中心也立即啟動(dòng)小清河洪水測(cè)報(bào)方案。至14 日8：00，中心職工累計(jì)駐守監(jiān)測(cè)斷面40 h，施測(cè)小清河流量12 次，完整測(cè)報(bào)了該洪水過程；中心發(fā)布水文預(yù)報(bào)4 期，水文簡(jiǎn)報(bào)3 期，向縣防指報(bào)送水情信息58 次。

2 與2019 年“8·13”洪水對(duì)比

由圖1 看出，2022 年“7·13”洪水實(shí)測(cè)最大流量575 m3/s，大于2019 年“8·13”洪水實(shí)測(cè)最大值555 m3/s，但最高水位6.76 m，較2019 年“8·13”洪水8.39 m 低1.63 m。與2019 年“8·13”洪水相比，2022 年“7·13”洪水起漲水位高，最大漲幅小，但平均漲幅0.12 m/h 大于前者的0.07 m/h，漲水速度更快（見表1）。由于臺(tái)風(fēng)“利奇馬”帶來(lái)的降水量巨大，產(chǎn)流量較多，使得2019 年“8·13”洪水退水緩慢，超警戒時(shí)間更長(zhǎng)。

表1 小清河博興水文站實(shí)測(cè)洪峰要素表

圖1 漲水水位流量過程線對(duì)比圖

在2019 年發(fā)生超警戒洪水后，山東省2020年啟動(dòng)小清河流域綜合治理工程，同時(shí)根據(jù)小清河復(fù)航工程標(biāo)準(zhǔn)要求，小清河博興段進(jìn)行了全面的清理，河道開挖拓寬，河底清淤加深。根據(jù)博興水文站監(jiān)測(cè)資料，2019 年小清河博興水文站測(cè)流斷面在警戒水位6.28 m 時(shí)相應(yīng)斷面面積為279 m2，“8·13”洪水洪峰水位8.39 m 相應(yīng)斷面面積為502 m2；與之相比，2022 年測(cè)流斷面在警戒水位6.28 m 時(shí)相應(yīng)斷面面積453 m2，“7·13”洪水洪峰水位6.76 m 相應(yīng)斷面面積575 m2，由此看出綜合治理后同水位過流斷面面積明顯提高。其次，2022 年“7·13”洪水受前期強(qiáng)降雨影響，流域內(nèi)土壤基本飽和，該降雨快速形成蓄滿產(chǎn)流；同時(shí)該降雨強(qiáng)度大，流域內(nèi)5 市出現(xiàn)雨強(qiáng)大于30 mm/h 的降雨。疊加萌山調(diào)水防洪，使得本次洪水產(chǎn)流、匯流迅速，水勢(shì)較高，漲水過程流速大，洪峰最大流速1.88 m/s，最大平均流速1.19 m/s。小清河綜合治理后航道護(hù)坡澆筑，上部農(nóng)作物、建筑全部清理，河道糙率減小。

3 特征水位流量分析

根據(jù)2020 年啟動(dòng)的小清河綜合治理工程中《小清河干流及分洪道設(shè)計(jì)指標(biāo)表》，小清河博興水文站設(shè)計(jì)警戒水位6.28 m，相應(yīng)流量330 m3/s。小清河博興水文站2022 年先后出現(xiàn)4 次超警戒洪水過程，其中3 次超過警戒水位，1 次超過警戒流量。根據(jù)實(shí)測(cè)水位～流量資料可以看出，小清河博興水文站實(shí)測(cè)流量為380 m3/s 時(shí)，相應(yīng)水位在5.17～5.60 m；實(shí)測(cè)水位達(dá)到警戒水位6.28 m 時(shí)，相應(yīng)流量在450～538 m3/s。據(jù)此，建議警戒水位6.28 m 相應(yīng)警戒流量調(diào)整為450 m3/s。

4 結(jié)語(yǔ)

小清河博興水文站2022 年“7·13”洪水主要由小清河上游降雨徑流過程產(chǎn)生。該洪水實(shí)測(cè)流量575 m3/s 為有監(jiān)測(cè)資料以來(lái)最大實(shí)測(cè)流量。博興水文中心積極應(yīng)對(duì)，認(rèn)真測(cè)報(bào)，靠前服務(wù)，為省市和駐地防指等單位指揮決策提供數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，充分發(fā)揮了縣級(jí)水文中心在防汛減災(zāi)方面的重要作用。與2019 年“8·13”洪水對(duì)比分析，看出2022 年“7·13”洪水實(shí)測(cè)流量大，但洪峰水位明顯較低，表明小清河博興段綜合治理效果顯著，行洪條件明顯改善。根據(jù)小清河治理之后實(shí)測(cè)資料，建議將小清河博興水文站警戒流量調(diào)整為450 m3/s。