李繼成
灌河流域“20150627”暴雨洪水調查分析
李繼成
2015年6月27日,受切變線低窩等因素影響,河南省商城縣灌河支流龍井河、毛坪河、下馬河流域發生了特大暴雨洪水。降雨量超過100mm的鄉鎮有10個,其中遙測站點大門樓站達到331mm。由于降雨時間集中,強度大,引發山洪地質災害,全縣共7.62萬人受災,造成商城縣全縣直接經濟損失6億元。
1.暴雨成因
2015年6月27日,受切變線低窩的影響,副熱帶高壓的邊緣北移至江淮地區,再加上大別山山勢陡峭、峽谷切深,大氣層中的暖濕氣團沿地形上升形成強對流運動,致使商城縣灌河支流龍井河、毛坪河、下馬河流域發生了特大暴雨洪水,引發山洪地質災害。
2.暴雨時空分布
根據信陽遙測站點降水量記錄,通過2015年6月27日8時至6月28日8時暴雨降水量等值線分析,本次暴雨中心位于商城縣蘇仙石鄉大門樓水庫,降水量為331mm。暴雨中心分布在灌河支流龍井河、毛坪河、下馬河流域,呈西南至東北方向的帶狀分布。暴雨導致龍井河流域平均降水量224.0mm,毛坪河流域平均降水量215mm,下馬河流域平均降水量259.3mm,詳見表1。由于主要降水時段集中,暴雨走向與河流流向一致,造成洪水陡漲陡落、歷時短、洪峰高、突發性強,不易防范,引發了山洪災害。
表1 灌河各支流“20150627”暴雨時段平均降水量表
由于“20150627”暴雨中心位于龍井河、毛坪河、下馬河區域,分別對龍井河、毛坪河、下馬河洪水痕跡進行考證,對洪水痕跡所在的河道斷面進行測量,收集、調查相應的降雨資料,估算洪峰流量。
1.調查斷面選擇
按照《水文調查規范》(SL196-1997)要求,選擇的調查河段順直、最高洪水位痕跡點較多、河床穩定。對每條河流洪水痕跡進行考證,對洪水痕跡所在的河道斷面獅子塘、大木場、汪崗進行測量。龍井河、毛坪河、下馬河每條河流調查河段選擇2個橫斷面。
2.調查斷面洪峰流量推求
收集、調查相應的降雨資料,依據上、下斷面高洪水位痕跡點確定的洪峰水面線,采用比降面積法,計算洪峰流量。根據曼寧公式:
表2 灌河流域“20150627”洪水調查成果表
表3 灌河流域調查站點設計暴雨成果表
式中:Q—洪峰流量,m3/s;
S—水面比降;
A—過水斷面面積,m2;
R—水力半徑,m;
n—河床糙率。
經過計算,龍井河調查斷面獅子塘洪峰流量為454m3/s;毛坪河調查斷面大木場洪峰流量為870m3/s;下馬河調查斷面汪崗洪峰流量1220m3/s。洪水調查計算成果詳見表2。
1.設計暴雨計算
根據河南省水文水資源局2005年編制的《河南省暴雨參數圖集》,分別對灌河流域龍井河、毛坪河、下馬河調查站點進行設計暴雨計算,見表3。
2.設計洪水推求
本次重現期估算由于資料的限制,根據河南省水文水資源局2005年編制的《河南省暴雨參數圖集》,故采用推理公式法進行設計洪水的計算。灌河流域各調查站點進行設計洪水計算,見表4。
表4 灌河流域調查站點設計洪水成果表
3.暴雨洪水重現期
根據表3設計暴雨計算成果,毛坪河大木場24h實測流域平均降雨為215mm(設計暴雨量為224.8mm),暴雨重現期為10年一遇;下馬河汪崗24h實測流域平均降雨為259.3mm(設計暴雨量為260.9mm),暴雨重現期為20年一遇;龍井河獅子塘24h實測流域平均降雨為224mm(設計暴雨量為233.2mm),而該地10年一遇24h設計暴雨量為233.2mm。暴雨重現期為10年一遇。
根據表4設計洪水計算成果,“20150627”洪水毛坪河調查站點大木場、龍井河調查站點獅子塘、下馬河調查站點汪崗洪峰流量重現期均為200年一遇。
通過對“20150627”暴雨洪水成因調查分析,揭示了灌河流域暴雨洪水形成的基本規律。為研究小流域的暴雨洪水特性、山洪災害防御、中小河流治理提供了可靠的水文技術支撐■
(作者單位:河南省信陽水文水資源勘測局 464000)