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        北關(guān)(二)站“2018·7·26”洪水分析

        2022-01-17 12:14:34李強(qiáng)
        東北水利水電 2022年1期
        關(guān)鍵詞:北關(guān)歷年洪峰流量

        李強(qiáng)

        (黑龍江省伊春水文資源中心,黑龍江 伊春 153000)

        1 流域概況

        1.1 自然地理概況

        北關(guān)(二)站位于黑龍江省鐵力市鐵力林業(yè)局建設(shè)經(jīng)營(yíng)所,是呼蘭河上游右岸一級(jí)支流依吉密河控制站,屬于國(guó)家二類(lèi)精度站。依吉密河流域總面積為1 777 km2,北關(guān)(二)站斷面以上集水面積為939 km2,斷面以上河長(zhǎng)68.5 km,至河口距離65.0 km。流域平均坡降1.640%,河底平均坡降0.759%,河系形狀呈橢圓形。流域內(nèi)有大小支流13條,流域地勢(shì)北高南低,河流走向?yàn)闁|北-西南,河道彎曲系數(shù)為2.15。地貌以山地為主,上游主要是高山丘陵,兩岸森林茂密,低平處分布著大片森林濕地,植被有針闊混交林、次生林、針葉人工林等;河寬25.0 m左右,水深為1.0~2.0 m,水流湍急。下游河寬40.0 m左右,水深1.5~2.5 m,水流漸緩,以低山丘陵和河谷平原為主,有大量的農(nóng)田和濕地。依吉密河水質(zhì)清澈,達(dá)到了國(guó)家Ⅲ類(lèi)水體的標(biāo)準(zhǔn)。斷面左岸附近山體海拔高度為240~317 m,右岸附近山體海拔高度為240~371 m。

        1.2 氣象水文特征

        1.2.1 降水特征

        流域歷年平均降水量715.8 mm,降水年內(nèi)分布極不均勻,降水主要集中在汛期6—9月份,汛期降水量占年降水量的76.5%。降水量年際間變化比較明顯,有明顯的豐枯交替變化規(guī)律。歷年最大年降水量為1 063.3 mm(2012年),歷年最小年降水量為427.8 mm(2001年),最大值和最小值之比為2.49。

        1.2.2 徑流特征

        流域地處中溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),水文要素在年際和年內(nèi)變化差異較大。年徑流深在150.1~632.0 mm之間,歷年平均徑流深為363.0 mm,歷年平均徑流量為3.427億m3,徑流量的年內(nèi)分配和年際變化都存在較大差異。洪水以夏汛為主,一般發(fā)生在6—9月份,以7—8月份出現(xiàn)次數(shù)為最多,約占總數(shù)的70%。依吉密河屬山溪性河流,水位暴漲暴落,洪峰滯留時(shí)間為1~2 h,洪峰峰型多為單峰型。漲洪歷時(shí)1~2 d,落洪歷時(shí)15~20 d。

        1.3 歷史大洪水情況

        依吉密河洪水多來(lái)源于上游暴雨,洪水多發(fā)生在7,8月份,根據(jù)實(shí)測(cè)資料記載,北關(guān)(二)站發(fā)生大洪水的年份依次為1968,1988,1961,2014和1966年(按洪峰流量大小排序)。歷年最大洪峰流量為1 550 m3/s(1968年7月26日),重現(xiàn)期大約70年;歷年最高水位為100.55 m(1968年7月26日遷站后排序)。

        2 降雨特征分析

        2.1 降雨天氣條件和時(shí)段降雨量統(tǒng)計(jì)

        1)7月18—19日降水過(guò)程:受西南暖濕氣流和西來(lái)冷空氣交匯影響,18日8時(shí)至19日2時(shí),北關(guān)(二)站以上流域平均降雨量為57.2 mm,最大點(diǎn)雨量出現(xiàn)在西北河林場(chǎng)站,降雨量90.4 mm,達(dá)到了暴雨量級(jí)。

        2)7月19—20日降雨過(guò)程:受副熱帶高壓西北側(cè)西南暖濕氣流和西來(lái)冷空氣交匯影響,伊春中南部地區(qū)出現(xiàn)了一次雷雨大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水的局地暴雨天氣過(guò)程,北關(guān)(二)站上游平均降雨量35.8 mm,最大點(diǎn)雨量出現(xiàn)在太平站,降雨量47.0 mm,達(dá)到了大雨量級(jí)。

        3)7月24—25日降雨過(guò)程:受西風(fēng)槽及臺(tái)風(fēng)安比減弱后的熱帶氣旋北上的共同影響,25日0時(shí)至25日16時(shí),北關(guān)水文站上游平均降雨量為139.6 mm,最大點(diǎn)雨量為紅旗站的160.0 mm。流域上游的6個(gè)雨量站,降雨量在100 mm以上的站有5個(gè),均達(dá)到了大暴雨量級(jí)。

        2.2 暴雨洪水成峰雨的特點(diǎn)

        此次洪水成峰雨為流域性大暴雨,其特點(diǎn)為歷時(shí)短、強(qiáng)度大、總量大、籠罩面積廣、間隔時(shí)間短,暴雨走向從中、上游到下游,暴雨量為中上游大,下游相對(duì)較小。7月24日至25日降雨分兩個(gè)場(chǎng)次:第一場(chǎng)降雨從7月25日零時(shí)開(kāi)始至6時(shí)止,第二場(chǎng)降雨從25日10時(shí)開(kāi)始至16時(shí)止,各雨量站降雨情況見(jiàn)表1。

        表1 7月25日北關(guān)(二)站以上各站場(chǎng)次降雨量統(tǒng)計(jì)表 mm

        3 洪水特征分析

        3.1 水情概述

        受24日至25日降雨影響,北關(guān)(二)站水位于25日0時(shí)12分開(kāi)始起漲(起漲水位97.21 m);25日16時(shí)30分,水位超警戒(水位98.56 m)0.06 m;18時(shí)04分水位99.20 m,洪水出槽跑灘;26日0時(shí)54分,北關(guān)(二)站出現(xiàn)了歷史最高洪水,水位為100.82 m;1時(shí)水勢(shì)平,1時(shí)24分水位緩慢回落;27日1時(shí)24分洪水歸槽;29日19時(shí)06分洪水落平,此次洪水水位變幅3.61 m。

        3.2 洪水過(guò)程分析

        此次洪水過(guò)程峰高、量大、歷時(shí)短、漲落急劇,是一次危害極大、損失慘重的流域性歷史大洪水。北關(guān)(二)站洪水水位過(guò)程線(xiàn)圖見(jiàn)圖1。

        圖1 北關(guān)(二)站洪水水位過(guò)程線(xiàn)圖

        4 洪峰流量分析計(jì)算

        4.1 水位流量關(guān)系曲線(xiàn)延長(zhǎng)

        采用北關(guān)(二)站暢流期的實(shí)測(cè)流量成果,點(diǎn)繪水位~流量關(guān)系線(xiàn),曲線(xiàn)滿(mǎn)足單一線(xiàn)的定線(xiàn)要求,按趨勢(shì)進(jìn)行高水延長(zhǎng),推求出洪峰水位100.82 m,相應(yīng)流量為1 350 m3/s。

        4.2 比降—面積法推算流量

        此次洪峰流量計(jì)算采用穩(wěn)定非均勻流公式進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)比降—面積法計(jì)算,推算洪峰流量為1 360 m3/s。此次洪水洪峰流量最后取值采用水位~流量關(guān)系曲線(xiàn)延長(zhǎng)后的分析成果,洪峰流量取1 350 m3/s。

        4.3 洪水稀遇程度分析

        此次洪水26日0時(shí)54分出現(xiàn)洪峰,洪峰水位100.82 m,相應(yīng)流量1 350 m3/s;最大24 h洪量1.018億m3,主要集中在7月25日8時(shí)至7月26日8時(shí)之間,占次洪總量(2.569億m3)的39.6%。根據(jù)已有洪水設(shè)計(jì)成果資料分析推算,北關(guān)(二)站洪峰流量1 350 m3/s的設(shè)計(jì)頻率接近2%,重現(xiàn)期約50年。

        5 結(jié)語(yǔ)

        北關(guān)(二)站“2018·7·26”大洪水,為建站以來(lái)的第一順位歷史大洪水,降水集中,漲洪歷時(shí)非常短,由于洪峰出現(xiàn)在夜間,測(cè)流困難,人員無(wú)法靠近測(cè)驗(yàn)基本斷面,在不具備洪峰流量施測(cè)的前提下,只好設(shè)立臨時(shí)水尺人工觀測(cè)比降水位,并根據(jù)實(shí)際測(cè)驗(yàn)條件施測(cè)多點(diǎn)洪痕水位,結(jié)合現(xiàn)有資料,利用不同方法進(jìn)行洪峰流量的推算,最后通過(guò)合理性分析檢查確定采用結(jié)果,以保證最后采用結(jié)果的客觀性、科學(xué)性和合理性,為該站大洪水流量施測(cè)、推演、分析評(píng)價(jià)等提供必要的參考和借鑒。

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