宋淑紅,由宇軍,賀成民
(陜西省水文水資源勘測(cè)局,陜西 西安 710068)
子午河系漢江上游北岸的一級(jí)支流,分屬寧陜縣、佛坪縣管轄。河流上游由汶水河、蒲河、椒溪河匯合而成。主源汶水河發(fā)源于寧陜、周至、戶(hù)縣交界的秦嶺南麓,由東北向西南流經(jīng)寧陜縣境內(nèi),在寧陜縣與佛坪縣交界處與蒲河、椒溪河匯合后稱(chēng)子午河,子午河由北向南于石泉縣三華石鄉(xiāng)白沙渡附近入漢江。
子午河屬山溪性河流,主要流經(jīng)秦嶺深山區(qū),流域呈扇形。河流全長(zhǎng)161 km,流域面積3010 km2,河道平均比降5.44‰。三河口以上汶水河全長(zhǎng)106 km,流域面積1094 km2,河道平均比降9.3‰;椒溪河長(zhǎng)70 km,流域面積596 km2,河道平均比降18.7‰;蒲河長(zhǎng)58 km,流域面積496 km2,河道平均比降52.2‰。
金水河源于佛坪縣秦嶺光頭山東南側(cè)蛇草坪,流經(jīng)佛坪縣、洋縣,由北向南,從金水河口注入漢江。金水河流域天然落差1633 m,河道全長(zhǎng)70.7 km,流域面積720 km2,河道平均比降24‰,多年平均徑流量2.7億m3,年平均流量8.56 m3/s。
流域內(nèi)現(xiàn)有的雨量站基本能夠控制主要暴雨區(qū)域,暴雨中心一帶雨量站觀測(cè)資料完整、可靠,暴雨分析主要以現(xiàn)有雨量站的報(bào)汛資料為依據(jù)。
本次暴雨調(diào)查分析共搜集了子午河流域內(nèi)40余處報(bào)汛雨量站資料,搜集的雨量站資料全部為自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的遙測(cè)站資料。
收集到的雨量資料,根據(jù)數(shù)據(jù)采集的方法、途徑,以及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),對(duì)各站資料進(jìn)行時(shí)空分布的合理性分析,多數(shù)站時(shí)段雨量數(shù)據(jù)基本完整,大多采用24段制觀測(cè),數(shù)據(jù)可靠。“15.6”暴雨部分站時(shí)段雨量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 金水河、子午河“15.6”暴雨部分站主雨過(guò)程時(shí)段降雨量統(tǒng)計(jì)表 單位:mm
2.2.1 暴雨中心量級(jí)確定
“15.6”暴雨子午河各站降雨量普遍在76~208 mm之間。暴雨中心佛坪縣石墩河回龍寺站降雨量208mm,屬蒲河流域;次中心佛坪縣長(zhǎng)角壩鄉(xiāng)小南坪站降雨量156.2 mm,屬椒溪河流域。
“15.6”暴雨金水河各站降雨量普遍在92~234 mm之間。暴雨中心佛坪縣栗子壩鄉(xiāng)沙梁子站降雨量234 mm,次中心佛坪縣栗子壩鄉(xiāng)龍?zhí)蹲诱窘涤炅?23 mm。
依據(jù)雨量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),12 h降雨量大于等于70 mm、小于140 mm為大暴雨,大于140 mm為特大暴雨。子午河流域暴雨中心回龍寺站最大12 h降雨量為141.6 mm,屬特大暴雨。
金水河流域暴雨中心沙梁子站最大12 h降雨量為137.6 mm,次中心龍?zhí)蹲诱咀畲?2h降雨量為163.5mm,為特大暴雨。
2.2.2 暴雨的時(shí)空分布
根據(jù)收集的時(shí)段雨量數(shù)據(jù)分析:本次降雨從25日10時(shí)開(kāi)始降雨,主要降雨時(shí)段集中在6月29日0至8時(shí)之間,各站最大雨強(qiáng)均出現(xiàn)在6時(shí)之前,29日12時(shí)降雨基本結(jié)束。
根據(jù)雨量站資料統(tǒng)計(jì),本次降雨為流域普遍降雨,大河壩站以上流域面平均雨量為128.7 mm,兩河口以上面平均雨量為125.3 mm,金水河流域面平均雨量為139.2 mm。
29日0~6時(shí)為降雨強(qiáng)度最大的時(shí)段,是形成子午河“15.6”洪水的主要降雨。子午河流域暴雨中心最大1小時(shí)降雨量31 mm,時(shí)間為29日1~2時(shí)。金水河流域暴雨中心最大1小時(shí)降雨量為43 mm,時(shí)間為28日22~23時(shí)。金水河、子午河“15.6”暴雨洪水過(guò)程降雨量等值線見(jiàn)圖2,子午河暴雨中心站最大3h、6h、12h時(shí)段降雨量等值線見(jiàn)圖1~圖4。
圖1 金水河、子午河“15.6”暴雨次雨量等值線圖
圖2 金水河、子午河“15.6”暴雨0~3時(shí)雨量等值線圖
圖3 金水河、子午河“15.6”暴雨0~6時(shí)雨量等值線圖
圖4 金水河、子午河“15.6”暴雨28日21時(shí)~29日9時(shí)雨量等值線圖
2.2.3 與歷史暴雨對(duì)比
將本次與歷史“02.6”、“07.8”、“10.7”暴雨對(duì)比分析如下:1)降雨歷時(shí)對(duì)比
“02.6暴雨”降雨從6月8日18時(shí)至9日11時(shí)結(jié)束,歷時(shí)17小時(shí)。
“07.8暴雨”降雨從8月6日14時(shí)至9日20時(shí)結(jié)束,歷時(shí)78小時(shí)。
“10.7暴雨”降雨從7月22日14時(shí)至24日20時(shí)結(jié)束,歷時(shí)54小時(shí)。
“15.6暴雨”降雨從6月25日10時(shí)至29日12時(shí)結(jié)束,歷時(shí)98小時(shí)。
2)降雨強(qiáng)度對(duì)比
子午河流域點(diǎn)最大降雨量對(duì)比分析 單位:mm
從表中可以看出,“15.6”最大1 h、最大6 h、最大12 h降雨量均小于“02.6”暴雨,但各時(shí)段雨量均超過(guò)“07.8”和“10.7”暴雨。
本次洪水大河壩站從6月26日20時(shí)開(kāi)始起漲,29日8時(shí)到達(dá)峰頂逐漸回落,7月2日8時(shí)基本落平,洪水歷時(shí)108小時(shí)。
本次洪水兩河口站從6月26日20時(shí)開(kāi)始起漲,29日8時(shí)30分到達(dá)峰頂逐漸回落,7月2日8時(shí)基本落平,洪水歷時(shí)108小時(shí)。
大河壩、兩河口站洪水過(guò)程見(jiàn)圖5。
圖5 大河壩、兩河口站“15.6”洪水過(guò)程線
實(shí)測(cè)起漲水位516.36 m,洪峰水位524.21 m,水位漲幅7.85 m,洪峰流量采用中泓浮標(biāo)法施測(cè),面積借用,計(jì)算洪峰流量為3300 m3/s。
過(guò)程共施測(cè)流量22次(測(cè)次34~55),其中34~48次流量為漲坡測(cè)點(diǎn),49次流量為峰頂測(cè)點(diǎn),50~55次流量為落坡測(cè)點(diǎn),其中流速儀法施測(cè)18次,中泓浮標(biāo)法施測(cè)4次。實(shí)測(cè)起漲水位543.09 m,實(shí)測(cè)洪峰水位550.81 m,水位漲幅7.72 m,洪峰流量采用中泓浮標(biāo)法施測(cè),面積借用,洪峰流量為4060 m3/s。
根據(jù)洪水過(guò)程推算,大河壩站洪水總量為2.31億m3,兩河口站洪水總量為2.63億m3。
依據(jù)2007年陜西省水文局頻率計(jì)算成果,分析確定子午河兩河口站“15.6”洪水洪峰流量頻率為5%,重現(xiàn)期為20年一遇。
3.5.1 洪峰流量對(duì)比
“02.6”兩河口洪峰流量6270 m3/s,超100年一遇洪水;“07.8”兩河口洪峰流量3860 m3/s,接近20年一遇洪水;“10.7”兩河口洪峰流量2960 m3/s,接近10年一遇洪水;“15.6”兩河口洪峰流量4060 m3/s,為20年一遇洪水。
3.5.2 洪量對(duì)比
“02.6”兩河口洪量 2.79億 m3;“07.8”兩河口洪量 2.80億 m3,“10.7”兩河口洪量 3.67 億 m3,“15.6“兩河口洪量2.63億m3,洪量較小,洪峰尖瘦。
根據(jù)以上分析,本次暴雨洪水具有以下特點(diǎn):
1)降雨歷時(shí)長(zhǎng),范圍廣。降雨總歷時(shí)4天,雨區(qū)覆蓋全流域范圍。
2)雨量集中、雨強(qiáng)大。主雨時(shí)段集中在29日0時(shí)至6時(shí),流域內(nèi)各站6h降雨量均達(dá)到100~140 mm。
3)前期降雨多,利于洪峰形成。6月22日之后,流域較長(zhǎng)時(shí)間處在間斷性降雨過(guò)程中,前期土壤基本飽和,洪水徑流系數(shù)大,有利于大洪水形成。
4)洪水漲水歷時(shí)短,峰高量大。大河壩站、兩河口站從400 m3/s漲至洪峰均歷時(shí)6小時(shí),匯流速度快,傳播時(shí)間短,洪水總量大。
“15.6”金水河、子午河暴雨洪水,對(duì)沿河群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成了損失,主要原因是暴雨集中且強(qiáng)度大,洪水峰高量大,匯流速度快,傳播時(shí)間短。在建三河口水庫(kù)樞紐工程施工期建設(shè)歷時(shí)長(zhǎng),子午河洪水對(duì)在建三河口水庫(kù)樞紐工程存在極大威脅,研究流域暴雨洪水特征,對(duì)掌握該區(qū)域洪水產(chǎn)匯流特性,延長(zhǎng)預(yù)警預(yù)報(bào)預(yù)見(jiàn)期,對(duì)工程安全和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。