許珂艷,范國慶,馮 玲

(黃河水利委員會水文局,河南 鄭州450004)

1 流域概況

洛河位于黃河小浪底至花園口區(qū)間,是黃河十大支流之一,也是黃河下游主要暴雨洪水來源區(qū),流域面積18 881 km2,河道長447 km。兩岸支流眾多,源短流急,多呈對稱平行排列,最大支流為伊河,位于流域南部,占流域面積31.9%,流向與干流平行,河谷形態(tài)亦與干流相似[1]。按自然地理條件,本流域主要分為土石山區(qū)、黃土丘陵區(qū)和沖積平原區(qū)[2]。流域內(nèi)有陸渾(伊河)、故縣(洛河)兩座大型水庫和伊洛夾灘分滯洪區(qū)。洛河流域示意圖見圖1。

圖1 洛河流域示意圖

2 天氣與降雨概況

2010-07-23～2010-07-24受高原渦、大陸高壓和副高的共同影響,伊洛河大部分地區(qū)降中到大雨,局部暴雨～大暴雨,23日暴雨中心在洛河上游故縣水庫以上,其中官坡、龍駒街站日降雨量分別為149 mm、132 mm;24日暴雨中心在伊河?xùn)|灣以上及洛河中游澗河鐵門鎮(zhèn),其中伊河欒川、陶灣站日降雨量分別為 147 mm、149 mm,兩站4 h降雨量分別為106 mm、110 mm。

3 洪水來源與組成

受降雨影響,伊河上游欒川站2010-07-24T13∶42∶00分洪峰流量1 280 m3/s,潭頭站 2010-07-24T16∶36∶00洪峰流量3 150 m3/s,東灣站 2010-07-24T20∶00∶00洪峰流量3 750 m3/s,伊河支流蠻峪河下河村站2010-07-24T15∶00∶00洪峰流量584 m3/s,受陸渾水庫泄流影響,龍門鎮(zhèn)站2010-07-25T04∶00∶00 洪峰流量 1 400 m3/s。

洛河靈口站 2010-07-24T14∶00∶00洪峰流量 1 390 m3/s,盧氏站 2010-07-24T15∶42∶00 洪峰流量 1 510m3/s,洛河支流澗河新安站 2010-07-24T18∶00∶00洪峰流量1 150 m3/s,受故縣水庫泄流影響,白馬寺站2010-07-25T07∶42∶00洪峰流量1 550 m3/s。

伊、洛河洪水演進至黑石關(guān)站,黑石關(guān)站2010-07-25T17∶39∶00洪峰流量 1 430 m3/s。洛河洪水特征值見表1,主要站洪水過程線見圖2。

表1 洛河洪水特征值統(tǒng)計

圖2 洛河流域主要站2010年7月洪水過程線

4 洪水特性分析

4.1 洪水演進特點

4.1.1 洛河洪水以上游來水為主,洪峰流量大

本次洪水伊洛河上中游多站超過設(shè)站或近幾十年來最大洪峰流量,其中伊河上游欒川站、伊河支流蠻峪河下河村站、洛河支流澗河新安站均為設(shè)站以來最大流量,伊河潭頭、東灣站均為1975年以來最大流量,同時也是設(shè)站以來第二大洪峰;受陸渾水庫泄流影響,龍門鎮(zhèn)站出現(xiàn)1982年以來最大流量。

4.1.2 洛河下游河段洪水傳播時間延長

由于洛河近年洪水較少[3],河槽過流能力逐漸降低,加上洛河下游橡膠壩的影響,本次洪水在伊河龍門鎮(zhèn)～黑石關(guān)、洛河白馬寺～黑石關(guān)河段傳播時間分別為13.7 h、12 h,比歷史洪水正常傳播時間分別長3.7 h、4 h[4]。

4.1.3 洛河下游洪水坦化變形嚴(yán)重,削峰率大

伊河龍門鎮(zhèn)站 2010-07-25T04∶00∶00洪峰流量1 400 m3/s,洛河白馬寺站2010-07-25T07∶42∶00洪峰流量1 550 m3/s,伊洛河洪水匯合,黑石關(guān)站2010-07-25T17∶39∶00洪峰流量1 430 m3/s,黑石關(guān)站1 000 m3/s以上流量持續(xù)32 h。按同時流量計算,洪水在該河段的削峰率在49.8%左右。與1980年以來歷史洪水相比,該削峰率遠遠大于1996年、2003年、2005年的27.8%、13.1%、21.6%,接近于 1982年伊洛夾灘決堤洪水的削峰率50.2%[5]。

4.1.4 陸渾、故縣水庫調(diào)蓄作用明顯

由于陸渾、故縣兩水庫在洪水期有效攔蓄了上游來水,避免了洛河上游來水與中下游洪水遭遇,最大限度地削減了黑石關(guān)站洪峰。陸渾水庫2010-07-24T18∶00∶00起按 1 000 m3/s進行下泄,至 2010-07-25T03∶00∶00 起按 700 m3/s進行下泄,最大下泄流量1 100 m3/s,洪水期間共攔蓄水量1.21×108m3,削減上游洪峰 70%左右;故縣水庫自2010-07-24T18∶00∶00按500m3/s～ 1 000m3/s加大下泄,2010-07-25T02∶00∶00起按300 m3/s進行下泄,最大下泄流量200 m3/s,洪水期間共攔蓄水量1.73×108m3,削減上游洪峰88%左右。

4.2 出現(xiàn)異常現(xiàn)象的原因分析

本次洪水在洛河下游河段出現(xiàn)了傳播時間延長、削峰率大等異常現(xiàn)象,初步分析其主要原因為伊洛夾灘漫灘及橡膠壩影響。

4.2.1 洛河下游橡膠壩影響

近年來,伊洛河下游新建許多橡膠壩,伊河龍門鎮(zhèn)、洛河白馬寺～黑石關(guān)河段內(nèi)有洛河口附近的偃師市橡膠壩(距白馬寺站約18 km)及黑石關(guān)站下游約11 km的鞏義市橡膠壩,兩個橡膠壩距離約24 km。橡膠壩在建設(shè)時,對河道進行了一系列的整治,抬高了壩基處的河底高程,增加了河道主槽寬度,使原來窄深的河道變得寬淺,河道比降降低。歷史資料顯示白馬寺到伊洛河交匯處附近楊村的河道比降為1/2700,楊村至黑石關(guān)的河道比降為1/3500,根據(jù)調(diào)查當(dāng)前洛河偃師市河段(位于白馬寺至楊村河段內(nèi))的河道比降約為1/8000。河道比降的降低,大大影響了洪水的演進速度,使得伊、洛河洪水在該河段傳播時間延長,伊、洛河洪水未完全遭遇,從而減小了黑石關(guān)站的洪峰流量。

4.2.2 伊洛夾灘地區(qū)發(fā)生2003年以來的最大漫灘

伊洛夾灘是指伊河龍門鎮(zhèn)、洛河白馬寺以下至伊洛河黑石關(guān)之間,二河所夾的灘區(qū)及該區(qū)間伊河與南岸高崖、洛河與北岸高崖間所圍地區(qū),面積約134 km2[6]。由于堤防設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不高及其它因素的影響,夾灘地區(qū)歷史上即為天然滯洪區(qū),對中小洪水起一定的控制作用,遇到較大洪水可能決口分洪和倒灌滯洪,從而有效地削減了伊洛河洪水,影響洪水的正常演進規(guī)律。目前,灘地內(nèi)種植有大量的樹木和莊稼,阻水嚴(yán)重,對行洪十分不利。

本次洪水該河段共有3處漫灘,分別為伊洛河交匯處的岳灘村、黑石關(guān)站附近的寺溝村和石家莊村。岳灘村處有生產(chǎn)堤保護,村內(nèi)未進水,但生產(chǎn)堤偎水嚴(yán)重,洪水位接近堤頂;寺溝村處灘地上水,該處漫灘情況較2005年嚴(yán)重,但沒有2003年秋汛洪水嚴(yán)重[7]。從白馬寺、龍門鎮(zhèn)、黑石關(guān)站的本次洪水量可以看出,伊洛夾灘本次洪水過程滯蓄水量近1×108m3。

5 結(jié) 語

在人類活動影響日益加劇的情況下,伊洛河流域下墊面條件發(fā)生較大變化,特別是近年來流域中下游新建多處橡膠壩,橡膠壩改變了河道形態(tài),使得洪水的演進規(guī)律也在逐漸發(fā)生變化,這些變化均需在今后加強水文基本規(guī)律研究,補充修訂流域洪水預(yù)報方案,完善流域洪水預(yù)報系統(tǒng)。

[1] 洛河志編纂組.洛河志[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1995.

[2] 趙衛(wèi)民,王慶齋,劉曉偉,等.黃河流域典型水文分區(qū)產(chǎn)流研究[M].鄭州:黃河水利出版社,2006:198-199.

[3] 陳靜,顏亦琪,狄艷艷,等.2004年汛期黃河水情簡析[J].水利與建筑工程學(xué)報,2005,3(2):48-50.

[4] 李遠發(fā),曹豐生,王仲梅,等.伊洛河夾灘滯洪區(qū)對黃河下游洪水的影響[J].人民黃河,2007,29(10):38-41.

[5] 馮相明.伊洛河夾灘地區(qū)決溢洪水的模擬方法[C]//水利部黃河水利委員會,黃河水文科技成果與論文選集.鄭州:黃河水利出版社,1996:209-214.

[6] 李海榮,慕平,王寶玉,等.伊洛河夾灘地區(qū)對伊洛河入黃洪水的影響[J].人民黃河,2000,22(11):26-27.

[7] 許珂艷,陶新,劉龍慶,等.2003年9月洛河洪水產(chǎn)匯流特性分析[J].人民黃河,2004,26(1):22-23.