單志學(xué)， 朱俊峰， 徐素芬

（承德水文水資源勘測(cè)局，河北 承德 067000）

灤河上游“10.7”暴雨洪水分析

單志學(xué)， 朱俊峰， 徐素芬

（承德水文水資源勘測(cè)局，河北 承德 067000）

2010年7月30～31日，灤河上游普降大到暴雨，郭家屯最大日雨量為99.2mm，小灤河溝臺(tái)子站出現(xiàn)了入汛以來(lái)的最大洪峰，洪峰流量107m3/s，灤河上游郭家屯水文站出現(xiàn)了1988年建站以來(lái)的最大洪峰，大部分農(nóng)田被沖毀，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)700多萬(wàn)元，是1977年以來(lái)最大的洪澇災(zāi)害，現(xiàn)對(duì)“10.7”暴雨洪水做如下分析，供參考。

灤河；暴雨；洪水過(guò)程；洪峰；流量

1 流域概況

灤河發(fā)源于河北省豐寧滿(mǎn)族自治縣西北的巴顏圖爾古山麓，流入內(nèi)蒙古自治區(qū)稱(chēng)閃電河，在多倫縣附近，有上都河注入稱(chēng)大灤河，經(jīng)兩度曲折，轉(zhuǎn)回河北省，在郭家屯站斷面上游2公里處有小灤河匯入后稱(chēng)灤河。此后，干流呈東南向，橫穿燕山和冀東平原，最后在樂(lè)亭縣、昌黎縣間注入渤海。全長(zhǎng)877km，流域面積4.49萬(wàn)km2。郭家屯水文站測(cè)驗(yàn)斷面以上控制流域面積13000km2，流域全部為深山區(qū)，地面灌木雜草叢生，但多濕地，植被良好，植物覆蓋率在75%以上，土壤侵蝕輕微。從外溝門(mén)子以下河流進(jìn)入山區(qū)，河道蜿蜒迂回于深山峽谷之間，山坡為樹(shù)林或灌木叢，河谷為耕地或灌木叢草灘，植被良好，土壤侵蝕很輕，故此河道夾沙量不大。流域基本呈扇形，流域形狀系數(shù)為0.096。河道平均縱坡為2.43‰。

2 水文氣象

本流域處于暖溫帶和寒溫帶過(guò)渡地帶，屬大陸性燕山山地氣候，全年受西伯利亞冷氣團(tuán)和副熱帶太平洋氣團(tuán)的影響，氣候特征四季分明，主要表現(xiàn)為：春季干旱少雨，天氣多變；夏季高溫多雨，多雷雨天氣；汛期降水量多集中在6～9月，占全年降水量的80%，每年7～8月是洪水的多發(fā)期。秋季天高氣爽，晝暖夜涼；冬季干燥少雪，天氣寒冷。多年平均氣溫為6.2℃，最低氣溫-35.0℃，最高氣溫37.4℃。多年平均年雨量477.4mm，局部最大年雨量627.1mm，發(fā)生在1986年；局部最小年雨量229.7mm，發(fā)生在2000年。郭家屯水文站多年平均徑流量為2.808億m3，自建站以來(lái)最大流量163m3/s，發(fā)生在1992年8月3日，最小流量0.117m3/s，發(fā)生在2001年2月14日；實(shí)測(cè)最大含沙量189kg/m3，發(fā)生在2001年6月20日。此次洪峰253m3/s刷新了歷史記錄，為建站以來(lái)的最大洪峰。

3 暴雨成因

持續(xù)的高溫悶熱天氣，孕育了這場(chǎng)暴雨。這次暴雨形成的天氣系統(tǒng)是：受臺(tái)風(fēng)倒槽北上與西來(lái)槽疊加的影響，7月30日加之南北向太平洋副熱帶高壓阻擋，使影響降雨的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移減慢，有大量暖濕空氣在上空堆積，形成強(qiáng)對(duì)流天氣。

4 降雨情況

“10.7”暴雨強(qiáng)度大，歷時(shí)較集中，流域平均降雨量為69.0mm，流域暴雨中心在豐寧電站、郭家屯一帶，日雨量分別為91.8mm、99.2mm。四岔口日降水量66.8mm,漠河溝日降水量63.2mm,蘇家店子日降水量70.0mm,大河西日降水量32.0mm,溝臺(tái)子日降水量59.6mm。本次降雨的特點(diǎn)為局部暴雨，降雨強(qiáng)度大，與之前建站以來(lái)最大的洪峰流量1992年8月3日（簡(jiǎn)稱(chēng)“92.8”）洪水比較，以3小時(shí)流域平均降雨量繪柱狀圖，“92.8”峰前面平均雨量為50.5mm，而10.7峰前面平均雨量為69.0mm。

5 洪水情況

由于7月30日14時(shí)至31日8時(shí)基本上都是連續(xù)降雨，降雨強(qiáng)度較大，次面平均降水量69.0mm，30日16時(shí)28分，水位2.62m，流量4.38m3/s。水勢(shì)開(kāi)始上漲，18時(shí)水位達(dá)到3.20m，流量33.0m3/s，31日5時(shí)，流量146m3/s，到6時(shí)35分，水位達(dá)到最高值5.09m，實(shí)測(cè)峰頂流量253m3/s。之后水勢(shì)開(kāi)始回落，7時(shí)42分測(cè)得落坡流量為192m3/s,到8月1日8時(shí)，洪水基本落平。整個(gè)洪峰過(guò)程40小時(shí)，為1988年建站以來(lái)的第一位洪水。此次洪水徑流量0.1728億m3，徑流深1.3mm,徑流系數(shù)0.02，實(shí)測(cè)最大洪峰流量 253m3/s,最大含沙量 61.7kg/m3（見(jiàn)表 1）。

此次洪水與“92.8”洪水洪峰流量比較，繪制洪水過(guò)程線及流域平均降雨量柱狀圖（見(jiàn)圖2）。對(duì)比結(jié)果表明，從降水總量、徑流量、洪峰流量來(lái)看，“92.8”洪水峰前面平均雨量為50.5mm，洪水降水歷時(shí)較長(zhǎng)，且均勻，洪峰前期影響雨量較大，洪水基流較大，形成復(fù)式峰型，從洪峰的峰型看后續(xù)水量較多。而“10.7”洪水峰前面平均雨量為69.0mm，暴雨歷時(shí)較短且集中，峰前雨量較小，前期影響雨量較小，洪水降水歷時(shí)短，強(qiáng)度大，為局部暴雨，屬超滲產(chǎn)流，形成單峰，洪峰比較尖瘦，消退較快。洪水歷時(shí)短，加之上游2001年建有豐寧電站水庫(kù)的調(diào)蓄作用，所以徑流系數(shù)小于“92.8”洪水。此次洪水的最大含沙量比“92.8”洪水最大含沙量大13.8%，而洪峰流量比 “92.8”洪水大55.2%，且洪水年內(nèi)發(fā)生的時(shí)間都比較接近，含沙量為什么變化不大，說(shuō)明經(jīng)過(guò)風(fēng)沙治理，造林綠化，上游植被條件改善了，大大地減少了水土流失。

表1 郭家屯站各大水年主要洪水特征值統(tǒng)計(jì)表

圖2 降雨流量過(guò)程對(duì)照?qǐng)D

以郭家屯站34年 （包括沿用控制流域面積13040km2的頭道河子站11年資料）的實(shí)測(cè)資料做洪水頻率計(jì)算，通過(guò)頻率計(jì)算，參考調(diào)查最大洪水1939年658m3/s的最大值，“10.7”洪水相當(dāng)于20年一遇，之前占實(shí)測(cè)系列首位的“92.8”洪水相當(dāng)于10年一遇。（見(jiàn)表2）

表2 郭家屯站洪水頻率計(jì)算成果表

6 結(jié)語(yǔ)

1.“10.7”暴雨是本流域比較罕見(jiàn)的大暴雨，屬局部暴雨，降雨不均勻，形成的洪水峰形較瘦，通過(guò)與“92.8”洪水的比較，可以說(shuō)明灤河上游流域的產(chǎn)匯流條件基本上沒(méi)有大的變化。

2.這次洪水洪峰流量比1992年大90m3/s，此次洪峰水位5.09m，比1992年洪水水位高出0.60m,根據(jù)水面寬和平均流速計(jì)算，河床沒(méi)有太大變化。

[1]張文華．以霍頓曲線為基礎(chǔ)的流域產(chǎn)流計(jì)算模型[J]．水文，1985，（6）．

[2]廖韌．水文學(xué)原理[M]．北京：中國(guó)水利水電出版社，2007．

[3]SL196-97，水文調(diào)查規(guī)范[S]．北京：中國(guó)水利水電出版社，1997．

[4]葉林泉．經(jīng)驗(yàn)單位線分析方法的改進(jìn)[J]．中國(guó)農(nóng)村水利水電，2003．（9）．

[5]張旭臣．超滲產(chǎn)流計(jì)算的差分?jǐn)?shù)學(xué)模型[J]．水文，1991，（1）：21-23．

[6]安波．石門(mén)流域超滲產(chǎn)流模型的建立[J]．水文，1998，（1）：41-43,28．

[7]徐素芬．未控山區(qū)小流域洪水過(guò)程推求方法探討[J]．河北水利，2006（1）：40．

K928.4

A

1005-1554（2011）02-0045-03

2011-03-10

單志學(xué)（1980-），男，河北豐寧人，河北省承德市水文水資源勘測(cè)局工程師。