楊梓文

（邯鄲水文勘測(cè)研究中心，河北 邯鄲 056006）

前 言

隨著全球氣候變化，極端天氣不斷發(fā)生。洺河發(fā)生了1996年“96.8”、2016年“7.19”和2021年“21.9”等暴雨洪水過(guò)程?！?6.8”全流域出現(xiàn)強(qiáng)降雨、洪水過(guò)程；“7.19”暴雨洪水降雨強(qiáng)度大、歷史短、洪水暴漲暴落；而“21.9”降雨強(qiáng)度小、歷時(shí)長(zhǎng)、洪水總量大。幾場(chǎng)暴雨洪水過(guò)程造成了區(qū)域不同類(lèi)型的洪澇災(zāi)害。

洺河屬于海河流域子牙河水系。流域上游位于邯鄲市西部山區(qū)，經(jīng)中部丘陵地帶，向東部平原過(guò)渡。西部山區(qū)河道寬、坡度大，行洪能力較強(qiáng)，2019年臨洺關(guān)水文站最大流量達(dá)到5 780 m3/s。洺河?xùn)|部出山口后的平原區(qū)，河道窄淺、坡度小，河道行洪能力驟然變小。雞澤縣城隍水文站一帶，河道設(shè)計(jì)行洪能力只有90 m3/s，洺河出邯鄲進(jìn)入邢臺(tái)后的丁莊橋水文站河段設(shè)計(jì)行洪能力也為90 m3/s。下游河道行洪能力差，造成區(qū)間水量滯留，極易發(fā)生洪澇災(zāi)害。近幾年的幾場(chǎng)洪水過(guò)程均對(duì)洺河下游的永年區(qū)、雞澤縣一帶造成嚴(yán)重澇災(zāi)。本文擬根據(jù)不同類(lèi)型的降雨洪水，結(jié)合區(qū)域水利工程蓄水情況，分析極端天氣對(duì)洺河防洪的影響。

1 流域概況

洺河發(fā)源于邯鄲市西部山區(qū)，上游分為北洺河和南洺河兩大支流。流域上游建有口上、車(chē)谷、四里巖、青塔和大洺遠(yuǎn)5座中型水庫(kù)及多座小型水庫(kù)。北洺河、南洺河匯合為洺河。洺河設(shè)有臨洺關(guān)水文控制站。

臨洺關(guān)水文站位于河北省邯鄲市永年區(qū)臨洺關(guān)鎮(zhèn)北街，東經(jīng)114°29′，北緯36°40′。該站建于1921年，集水面積2 300 km2，是洺河上游的主要控制站。

洺河出山口后經(jīng)臨洺關(guān)水文站進(jìn)入平原區(qū)，下游流經(jīng)邯鄲市永年區(qū)、雞澤縣進(jìn)入邢臺(tái)市。在雞澤縣境內(nèi)設(shè)有洺河城隍水文站。洺河進(jìn)入邢臺(tái)市后有丁莊橋水文站控制。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，臨洺關(guān)以上流域?。á瘢┬鸵陨纤畮?kù)控制面積占流域面積的40%以上。洺河臨洺關(guān)以上流域示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 臨洺關(guān)以上流域及水利工程分布圖

2 歷史洪水

洺河流域上游為邯鄲市西部武安市山區(qū)，地面坡降大。臨洺關(guān)以上流域的東西長(zhǎng)度與南北寬度接近，源短流急，洪水暴漲暴落。

臨洺關(guān)水文站1963年最大洪峰流量12 300 m3/s，2019年最大洪峰流量為5 780 m3/s。1996年最大洪峰流量為3 460 m3/s，2021年最大洪峰流量2 440 m3/s。

根據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì)，洺河自1955年以來(lái)，67年間洪峰流量大于2 000 m3/s的洪水過(guò)程共發(fā)生了7次，平均9.6年發(fā)生1次；1980年以來(lái)42年間發(fā)生5次，平均8.4年發(fā)生1次；1990年以來(lái)發(fā)生4次，平均8年1次；2000年以后發(fā)生3次，平均7年1次。近些年氣候異常造成的區(qū)域洪水發(fā)生次數(shù)增多，頻率增大。臨洺關(guān)站歷史洪水統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

3 洺河流域洪澇災(zāi)害成因分析

洺河流域發(fā)生洪澇災(zāi)害有多個(gè)影響因素，包括流域特征、流域坡度、水利工程調(diào)節(jié)能力、河道過(guò)水能力、下游滯洪等因素。

1）流域特征。流域上游河道及地面坡度大、流域形狀寬短、接近扇形，極易產(chǎn)生暴漲暴落的洪水過(guò)程。2016年“7.19”洪水，河道從開(kāi)始過(guò)水至流量達(dá)到3 000 m3/s僅用了不到1h。

2）上游為暴雨多發(fā)地帶。根據(jù)歷史資料統(tǒng)計(jì)，北洺河上游馬店頭一帶為邯鄲市西部山區(qū)的暴雨中心，歷史上多次暴雨的最大降水量都發(fā)生在馬店頭一帶。馬店頭站多年平均降水量為677.0 mm，比邯鄲市多年平均降水量548.9 mm大128.1 mm，偏多23.3%。

3）水利工程調(diào)節(jié)能力有限。上游雖然有5座中型水庫(kù)和多座小型水庫(kù)，但是庫(kù)容相對(duì)較小，調(diào)節(jié)能力有限。5座中型水庫(kù)，自汛限水位至正常蓄水位，調(diào)節(jié)能力只有2 563萬(wàn)m3。遇到大洪水難以發(fā)揮明顯的防洪作用。流域上游水庫(kù)特征值統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 水庫(kù)特征值統(tǒng)計(jì)

4）河道行洪存在瓶頸。洺河屬于季節(jié)性河流，大多年份常年河干，只是遇到大水年份，汛期產(chǎn)生短期的洪水過(guò)程。洺河上游區(qū)域位于太行山東麓山區(qū)及丘陵區(qū)，下游進(jìn)入東部平原。平原區(qū)域的河道行洪能力偏小。臨洺關(guān)水文站河段洺河河槽寬度達(dá)到345 m，歷史上1963年8月最大洪峰流量達(dá)到12 300 m3/s，1996年8月最大流量3 460 m3/s，2016年7月20日最大洪峰流量5 780 m3/s。然而自臨洺關(guān)水文站以下，洺河河道明顯變窄，下游約40 km處的雞澤縣城隍水文站一帶，洺河主河槽只有34 m，設(shè)計(jì)行洪能力只有90 m3/s左右。2019年“7.19”暴雨洪水期間，城隍斷面最大流量達(dá)到142 m3/s，已經(jīng)接近河堤頂部。上下游行洪能力的差距如此之大，致使大量洪水滯留在永年區(qū)、雞澤縣一帶，造成農(nóng)田積水、村莊進(jìn)水。

上游河道過(guò)水能力大，下游河道過(guò)水?dāng)嗝媸照纬珊樗判沟钠款i，必定會(huì)成為區(qū)間洪水災(zāi)害的一大隱患。洺河臨洺關(guān)水文站與城隍水文站上下游河道橫斷面對(duì)照見(jiàn)圖2。

圖2 洺河上下游河道橫斷面對(duì)照?qǐng)D

5）無(wú)蓄滯洪區(qū)。洺河臨洺關(guān)水文站以下平原區(qū)域，河道行洪能力差，造成上游來(lái)水不能及時(shí)排走，區(qū)間也沒(méi)有蓄滯洪區(qū)，上游來(lái)水及區(qū)間瀝水不能及時(shí)外排，造成田地和村莊被淹。

4 典型暴雨洪水過(guò)程造成的洪澇災(zāi)害

4.1 “7.19”暴雨洪水

4.1.1 降 雨

受冷空氣和暖濕氣流的共同影響，2016年7月19日凌晨至20日8時(shí)，洺河流域出現(xiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程，流域平均降雨量達(dá)到328.3 mm，其中，北洺河四里巖水庫(kù)以上平均降雨量297.2 mm，南洺河大洺遠(yuǎn)水庫(kù)以上平均降雨量332.6 mm，水庫(kù)下游至臨洺關(guān)區(qū)間平均降雨量341.5 mm。

降雨歷時(shí)短，強(qiáng)度大，降雨主要集中在12 h內(nèi)。其中最大3 h降雨量占次降雨量的35%，最大6 h降雨量占50%。

對(duì)流域內(nèi)47個(gè)雨量站點(diǎn)進(jìn)行分析，有8個(gè)站24 h降雨量超過(guò)400 mm。25個(gè)站在300～400 mm之間，14個(gè)站在200～300 mm之間。

4.1.2 洪 水

臨洺關(guān)水文站7月19日23時(shí)河道流量6.21 m3/s，受上游降雨及水庫(kù)出庫(kù)影響，19日23時(shí)30分流量達(dá)到2 450 m3/s，23時(shí)48分達(dá)到3 150 m3/s，20日1時(shí)30分出現(xiàn)最大洪峰流量5 780 m3/s，之后流量開(kāi)始消退，3時(shí)40分流量3 040 m3/s，20日8時(shí)流量減小到1 090 m3/s，21日8時(shí)100 m3/s。

本次洪水來(lái)勢(shì)兇猛，自起漲到3 000 m3/s不到1 h，2.5 h后流量達(dá)5 000 m3/s。流量5 000 m3/s以上持續(xù)時(shí)間1.5 h，流量大于3 000 m3/s大約持續(xù)了4 h。

7月19日8時(shí)至25日8時(shí)，臨洺關(guān)斷面洪水總量2.48億m3，徑流深107.8 mm。徑流系數(shù)為0.328。臨洺關(guān)水文站特征值統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 臨洺關(guān)水文站特征值統(tǒng)計(jì)

本次洪水特點(diǎn)：

1）該次洪水具有陡漲、陡落特性，從洪水起漲到峰值僅用時(shí)1.5 h。

2）洪峰量級(jí)大（5 780 m3/s）,大于1996年（3 460 m3/s），為有水文資料記載以來(lái)第二位。

4.1.3 災(zāi) 情

“7.19”暴雨洪水，由于降雨強(qiáng)度大，洪水首先造成上游區(qū)域道路、橋梁和一些小型水庫(kù)等水利工程沖毀，莊稼被淹。北洺河上游長(zhǎng)壽村一帶，人員被困，造成大量財(cái)產(chǎn)損失，個(gè)別地方出現(xiàn)人員傷亡。隨著水位上漲，南洺河大洺遠(yuǎn)水庫(kù)基本失去調(diào)節(jié)作用，水量來(lái)多少泄多少。

隨著水量的持續(xù)下泄，洺河下游由于河道行洪能力差，城隍站2019年最大流量達(dá)到140 m3/s,但是與上游臨洺關(guān)幾千的流量相比，有著量級(jí)的差距，造成大量洪水滯留在永年區(qū)東部和雞澤縣西部洺河周邊一帶。一些學(xué)校、村莊進(jìn)水。洪水在上游肆虐后，又對(duì)下游區(qū)域造成大量的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

4.2 “21.9”暴雨洪水

2021年9月份洺河流域發(fā)生了一次洪水過(guò)程。臨洺關(guān)站最大洪峰流量2 440 m3/s，下游城隍站最大流量99 m3/s。本次洪水過(guò)程的特點(diǎn)是降雨強(qiáng)度較小、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。由于下游城隍斷面過(guò)水能力有限，上游來(lái)水較大，下游排水速度緩慢。上游來(lái)水和區(qū)間瀝水不能及時(shí)排出，長(zhǎng)期積累，區(qū)間滯留水量越來(lái)越多，造成永年區(qū)東部和雞澤縣西部洺河一帶發(fā)生瀝澇，農(nóng)作物損失嚴(yán)重。

5 洺河流域防洪面臨的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)洺河流域特征、水利工程狀況、河道行洪能力等因素分析，結(jié)合歷史暴雨洪水實(shí)例分析，洺河流域防洪的影響因素和主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面：

1）隨著全球氣候變化，極端天氣不斷發(fā)生，近些年洺河流域不斷發(fā)生較大洪水過(guò)程。

2）流域上游坡度大、流域形狀呈寬短型，造成區(qū)域極易發(fā)生暴漲暴落的洪水過(guò)程。

3）上游中型水庫(kù)庫(kù)容相對(duì)較小，在發(fā)生較大洪水時(shí)，水庫(kù)對(duì)防洪的調(diào)節(jié)能力有限。

4）洺河出山口以后，臨洺關(guān)斷面行洪能力較強(qiáng)，超過(guò)3 000 m3/s的洪水時(shí)有發(fā)生，而洺河下游城隍一帶河道設(shè)計(jì)行洪能力只有90 m3/s。下游排水不暢，造成區(qū)間洪水滯留，對(duì)周邊農(nóng)田和村莊形成威脅。

5）上游發(fā)生強(qiáng)降雨過(guò)程時(shí)，首先在上游區(qū)域發(fā)生洪災(zāi)，洪水下泄到下游時(shí)，也會(huì)對(duì)下游形成瀝澇災(zāi)害；而對(duì)于強(qiáng)度小、歷時(shí)長(zhǎng)、總量大的降雨洪水，上游一般不會(huì)發(fā)生洪災(zāi)，但下游區(qū)域由于來(lái)水不能及時(shí)排泄，會(huì)造成瀝澇災(zāi)害。