和志國(guó)　段麗婷　王彥兵

（寧夏水文水資源勘測(cè)局寧夏銀川750001）

紅柳溝流域“2015.08.08”與“2010.08.11”暴雨洪水特性對(duì)比分析

和志國(guó)段麗婷王彥兵

（寧夏水文水資源勘測(cè)局寧夏銀川750001）

本文通過(guò)對(duì)寧夏紅柳溝流域“20150808"暴雨洪水和“20100811”歷史暴雨洪水進(jìn)行對(duì)比分析，為進(jìn)一步研究和掌握紅柳溝流域暴雨洪水規(guī)律，預(yù)防和減小洪水災(zāi)害損失提供技術(shù)支撐和決策依據(jù)。根據(jù)流域內(nèi)的24個(gè)測(cè)站數(shù)據(jù)及洪調(diào)資料，通過(guò)分析兩場(chǎng)洪水的暴雨特征、洪水特征及干支流洪水組合情況來(lái)探求該流域的暴雨洪水規(guī)律，對(duì)洪水預(yù)警預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度決策具有重要作用。

暴雨分析；洪水分析；紅柳溝；洪水調(diào)查

1　概況

紅柳溝發(fā)源于寧夏吳忠市羅山西側(cè)，由南向北穿紅寺堡中部，由中寧縣鳴沙鎮(zhèn)匯入黃河，流域出口由鳴沙洲水文站控制，為黃河一級(jí)支流。河長(zhǎng)107km，流域面積1064km2，河流南北稍偏西走向，屬黃土高原丘陵區(qū)，地貌形態(tài)屬羅山山前洪積平原，東有大羅山、小羅山，西有張家山、煙洞山，海拔最高大羅山2624m。流域多年平均降水量269mm，年際分配不均，降雨集中在6月～9月，占年降雨的70%。［1］

2　暴雨分析

2015年8月8日～11日，紅柳溝流域出現(xiàn)三次降雨過(guò)程，分別是8日10時(shí)～16時(shí)、10日13時(shí)～11日2時(shí)、11日13時(shí)～16時(shí)。第一次降雨大部分地區(qū)降中到大雨，局地大暴雨。降雨先從流域上游開(kāi)始，由南向北移動(dòng)，雨量自南向北逐漸遞減。暴雨中心在新莊集蓄水池一帶（羅山西側(cè)山前位置），屬典型的夏季山前地形雨。據(jù)統(tǒng)計(jì)，降雨籠罩面積1064km2，面平均降雨量20mm。主雨集中在10∶00至11∶30，單站最大1小時(shí)降雨量達(dá)45.8mm，占總降雨量的62%。第二次降雨大部分地區(qū)降中雨，大河子水溝上游區(qū)域降大到暴雨，局地降大暴雨。降雨先從大河子水溝上游開(kāi)始，由南向北移動(dòng)。該次降雨歷時(shí)在2h～10h之間，主雨集中在22∶00至23∶30。暴雨中心在馬段頭一帶（大河子水溝流域西南側(cè)），最大1小時(shí)降雨量達(dá)42.0mm，占總降雨量的54%。第三次降雨歷時(shí)在0.5h～1.25h之間，各監(jiān)測(cè)站雨量均不足5mm，從雨量上判斷，不足以產(chǎn)生洪水。但根據(jù)洪水調(diào)查情況，分析認(rèn)為本次降雨主要發(fā)生在紅寺堡區(qū)與同心縣交界張家山、煙洞山一帶，由于本區(qū)域無(wú)雨量監(jiān)測(cè)站，暴雨中心未監(jiān)測(cè)到。“2015.08.08”三次暴雨過(guò)程中，由于第二次降雨量較第一次小、第三次暴雨中心未監(jiān)測(cè)到，所以本文主要針對(duì)第一次降雨與“2010.08.11”歷史暴雨進(jìn)行對(duì)比分析。［2］

“2010.08.11”歷史洪水的暴雨特征主要表現(xiàn)為：連續(xù)性降雨，歷時(shí)較長(zhǎng)，面積廣，有蔣莊子和馬段頭兩個(gè)暴雨中心。主雨區(qū)均在紅柳溝上游石山區(qū)。單站最大1小時(shí)降雨量達(dá)38.4mm，占總降雨量的42%。經(jīng)對(duì)比可知：“2015.08.08”第一場(chǎng)降雨雖降雨歷時(shí)、降雨量比“2010.08.11”歷史暴雨小，但1h、3h、6h雨強(qiáng)比“2010.08.11”歷史暴雨大。

3　洪水分析

3.1洪水實(shí)測(cè)成果

“2010.08.11”歷史洪水為鳴沙洲水文站建站以來(lái)最大洪水，2010年8月11日04:00實(shí)測(cè)洪峰流量423m3/s，重現(xiàn)期50年一遇。“2015.08.08”洪水最大實(shí)測(cè)洪峰334m3/s，重現(xiàn)期20年一遇，由三次洪水過(guò)程組成。

兩場(chǎng)洪水過(guò)程對(duì)比見(jiàn)圖3-1。

3.2洪水調(diào)查成果

由于紅柳溝流域內(nèi)有大河子水溝、蘭家圈子溝等多條溝道，僅根據(jù)雨量站資料和流域出口站流量資料，無(wú)法分析各條溝道的來(lái)水情況，還需要洪調(diào)成果來(lái)進(jìn)行干支流洪水組合的分析。調(diào)查溝道主要為紅柳溝上游的兩條支溝：蘭家圈子溝和大河子水溝，選擇洪調(diào)斷面11處。圖3-2為洪水調(diào)查斷面分布圖。

3.3洪調(diào)成果分析

由于鳴沙洲水文站第二次第三次洪峰流量較小不做進(jìn)一步的分析，主要對(duì)第一次洪水過(guò)程對(duì)應(yīng)的干支流洪水組合進(jìn)行分析，并與“2010.08.11”歷史洪水進(jìn)行對(duì)比。

3.3.1第一次洪調(diào)成果分析

圖3　-1鳴沙洲水文站“2015.08.08”與“2010.08.11”洪水過(guò)程對(duì)比

圖3　-2洪水調(diào)查斷面分布圖

由洪調(diào)斷面數(shù)據(jù)可知，除蘭家圈子流域西南區(qū)域的支溝獨(dú)疙瘩溝、蛇腰溝溝干外，基本全流域產(chǎn)流。根據(jù)洪水情況分成大河子水溝上游段、大河子水溝下游段（11#斷面以上）、蘭家圈子段、大河子水溝與蘭家圈子溝匯入處到鳴沙洲水文站段進(jìn)行洪水分析。

（1）大河子水溝上游段的暴雨中心在新莊集蓄水池一帶（斷面9#和10#之間），暴雨級(jí)別為大暴雨。該區(qū)域降雨基本在同時(shí)段，張家溝洪水匯入大河子水溝時(shí)，洪峰為9#和10#斷面洪峰流量同時(shí)疊加。

（2）大河子水溝下游段的降雨主要集中在11時(shí)～12時(shí)，暴雨級(jí)別為暴雨。因該段S304公路改建，在大河子水溝上游約6km處建有圍堰一處，流域發(fā)生洪水后圍堰垮壩，造成下游區(qū)域到達(dá)洪峰流量的歷時(shí)變短、洪峰增大。11#斷面處調(diào)查洪峰流量為366m3/s，此流量應(yīng)該為該段區(qū)間入流和上游垮壩流量組成。

（3）蘭家圈子段的降雨主要發(fā)生在12時(shí)，蘭家圈子流域降雨為大雨級(jí)別，暴雨主要集中在蘭家圈子溝下游（斷面1#和4#之間）區(qū)域，該區(qū)域區(qū)間入流比較大。從斷面4#（流量116m3/s）到斷面7#（73m3/s），距離3.14km衰減43m3/s，斷面7#處有一圍堰被洪水沖毀。

（4）大河子水溝與蘭家圈子溝匯入處到鳴沙洲水文站段的降雨主要發(fā)生在10時(shí)～14時(shí)，該區(qū)域降雨為大雨級(jí)別。該區(qū)域降雨時(shí)段長(zhǎng)，雨強(qiáng)較小。由蘭家圈子溝7#斷面和大河子水溝11#斷面處水位計(jì)所報(bào)洪水出現(xiàn)時(shí)間可判斷兩溝洪水匯合時(shí)為錯(cuò)峰疊加，鳴沙洲水文站洪水（334m3/s）主要由大河水溝洪水產(chǎn)生，11#斷面（366m3/s）到鳴沙洲水文站24km衰減了32m3/s。

3.3.2與“2010.08.11”歷史洪水對(duì)比分析

“2010.08.11”洪峰流量為423m3/s，洪水總量為937.6萬(wàn)m3，洪水歷時(shí)約31個(gè)小時(shí)，溝道洪水受降雨由南向北減小的影響，自南向北逐漸衰減。

根據(jù)洪水實(shí)測(cè)與調(diào)查成果對(duì)比可以看出：（1）從“2015.08.08”洪峰（334m3/s）、洪量（561.9萬(wàn)m3）看，“2015.08.08”洪水均比“2010.08.11”小。（2）從洪水歷時(shí)看，“2015.08.08”洪水三次洪水過(guò)程，歷時(shí)75h左右，比“2010.08.11”持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。（3）從水勢(shì)看，“2010.08.11”洪水從起漲到洪峰9h，“2015.08.08”洪水從起漲到洪峰1h，“2015.08.08”洪水比“2010.08.11”洪水起漲快。（4）從峰型看，均比較尖瘦。（5）從衰減看，“2010.08.11”歷史洪水大河子水溝紅寺堡水位站（11#斷面）處469m3/s到鳴沙洲水文站423m3/s，衰減46m3/s，比例9.8%；“20150808”第一場(chǎng)洪水為366m3/s到334m3/s，衰減32 m3/s，比例8.7%；衰減幅度接近，其大小與該區(qū)間是否產(chǎn)流有關(guān)。［3］

大河子水溝和蘭家圈子溝兩個(gè)支溝匯合后組成下游鳴沙洲水文站斷面流量，但是“2010.08.11”大河子水溝下游469m3/s，蘭家圈子溝下游處252m3/s；而“2015.08.08”大河子水溝下游處366m3/s，蘭家圈子溝下游處79m3/s，僅就兩站數(shù)據(jù)對(duì)比，流量差別比較大。分析原因?yàn)椋杭t柳溝流域發(fā)生大洪水過(guò)程時(shí)，暴雨中心多在大河子水溝流域羅山山前一帶，大河子水溝洪水與蘭家圈子溝洪水匯合時(shí)一般為錯(cuò)峰疊加，主要是大河子水溝的洪水形成鳴沙洲水文站斷面處的最大洪峰。

“2010.08.11”大河子水溝上游新莊集處567m3/s到下游紅寺堡處469m3/s為衰減，而“2015.08.08”大河子水溝上游新莊集處164m3/s到下游紅寺堡處366m3/s為增加，經(jīng)資料對(duì)比分析原因有：（1）“2010.08.11”洪水暴雨中心在羅山山前，10#斷面所在支溝張家溝可能無(wú)產(chǎn)流或者流量?。欢?015.08.08”大河子溝支溝張家溝10#斷面處調(diào)查流量134m3/s，與大河子水溝上游新莊集處164m3/s及區(qū)間入流同時(shí)疊加形成了大河子水溝下游紅寺堡11#斷面處366m3/s，所以為增加。（2）大河子水溝紅寺堡處上游約6km處公路圍堰垮壩，造成下游區(qū)域11#斷面處到達(dá)洪峰流量的歷時(shí)變短、洪峰增大。

4　結(jié)論與建議

（1）寧夏紅柳溝流域?qū)俚湫偷母珊蛋敫珊档貐^(qū)，暴雨洪水突發(fā)性大，單點(diǎn)暴雨突出。暴雨歷時(shí)短，強(qiáng)度大，最大1小時(shí)降雨量占總降雨量多在50%以上。洪水主要由暴雨產(chǎn)生，其特性與暴雨相似，洪水陡漲陡落，峰型較為尖瘦。從兩場(chǎng)洪水過(guò)程來(lái)看，受羅山地理位置和地形影響，多發(fā)生短歷時(shí)、大范圍突發(fā)性的暴雨洪水，并且暴雨中心多在大河子水溝流域羅山山前一帶，大河子水溝洪水與蘭家圈子溝洪水匯合時(shí)一般為錯(cuò)峰疊加，主要是大河子水溝的洪水形成鳴沙洲水文站斷面處的最大洪峰。大河子水溝流域羅山山前一帶的降雨應(yīng)引起防汛部門(mén)高度重視，產(chǎn)生的洪水比較大，常沖毀農(nóng)田和堤壩較易形成危害。

（2）大河子水溝紅寺堡水位站（11#斷面）處到鳴沙洲水文站洪峰流量衰減的分析成果對(duì)以后洪水分析或預(yù)報(bào)具有參考和指導(dǎo)意義。

（3）建議在現(xiàn)有雨量站未布設(shè)到的第三場(chǎng)降雨暴雨中心處和圍堰沖毀處加強(qiáng)防汛信息系統(tǒng)的建設(shè)，提高防汛預(yù)警能力和快速反應(yīng)能力，盡量減少災(zāi)害損失。陜西水利

［1］寧夏水文水資源勘測(cè)局寧夏典型暴雨洪水分析成果匯編［R］.2014：357-360.

［2］高亞軍，朱世同，金雙彥佳蘆河流域“7.27”暴雨洪水淺析［J］.人民黃河，2013（6）

［3］王新軍，凌虹霞，王永強(qiáng)等黃河寧夏段2012年洪水分析［J］.人民黃河，2014（8）

（責(zé)任編輯：唐紅云）

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