凤州水文站“7·12”暴雨洪水特征分析

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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凤州水文站“7·12”暴雨洪水特征分析

刘飞虎1    ,刘战胜2, 刘飞燕3

1身份证号610302199408164011

2宝鸡水文水资源勘测中心  陕西省宝鸡市 721000

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 摘要: 2022年7月11日凤州水文站上游出现了强降雨过程,造成该流域发生较大洪水。本文采用嘉陵江凤州水文站以上流域实测降水量、水位、流量资料对本次洪水成因、过程、特征等进行了分析。为认识该流域暴雨洪水形成规律及防汛减灾工作具有一定的参考作用。

关键词:暴雨;洪水;洪水特性;嘉陵江流域

1 流域概况

嘉陵江属长江左岸一级支流,发源于凤县西北凉水泉沟,在凤县境内流程约108km。流域属暖温带半湿润山地气候,降雨多集中在79三个月,大部分以暴雨所形成的洪水出现,洪水多为陡涨陡落型。

2 雨情

2.1 采用资料

本次分析共收集7月11日14时至12日20时嘉陵江流域内凤州水文站以上实测水文资料及基本雨量站11处降水量资料。

2.2  雨量实况

本次暴雨洪水主要是由于嘉陵江流域嘉陵江风景区、黄牛铺镇、红花铺镇在7月11日15时至7月12日8时的降水过程引起,根据收集到的雨量站点实测降雨资料以及调查的暴雨资料综合分析,确定本次暴雨中心在黄牛铺镇嘉陵江源头风景区,在该区域16h内最大降水量为101.0mm,次暴雨中心在红花铺镇15h内降水量为99.4mm,暴雨区域为局部暴雨。

2.3 暴雨时空分布

根据收集到的降水量资料点绘的等值线图分析1h、3h、6h、12h暴雨中心基本稳定在黄牛铺镇的嘉陵江源头及红花铺镇一带,暴雨中心无明显的走向。1h降水量10.0mm笼罩面积204.2km2,20.0mm笼罩面积60.8km2;3h降水量中20.0mm笼罩面积603.2km2,30.0mm笼罩面积158.3km2,40.0mm笼罩面积43.6km2;6h降水量等值线图中20.0mm笼罩面积311.9km2,30.0mm笼罩面积约240.8km2,40.0mm笼罩面积200.7km2,50.0mm笼罩面积137.6km2;12h降水量等值线图中降水量30.0mm笼罩面积352.7km2,40.0mm笼罩面积约245.5km2,50.0mm笼罩面积约141.5km2,60.0mm笼罩面积约105.5km2,70.0mm笼罩面积67.6km2,80.0mm笼罩面积约27.5km2

2.4 时面深关系分析

根据嘉陵江流域“7·12”暴雨1h、3h、6h、12h降水量,点绘暴雨时面深关系图。从图中看出1h、3h、6h、12h降水量在100km2控制面积以内均衰减较快,尤其1h降水量时面深关系快速衰减;100km2以上控制面积各历时时面深关系线走向基本一致,衰减程度类似,随历时的增大衰减程度越小。

2.5 暴雨特点

(1)暴雨中心强度较大。暴雨中心区最大1h降水量为秦岭站降水量25.8mm,红花铺站降水量23.6mm。

(2)暴雨历时短。此次强降水量集中在11日21时至23时3h内.如秦岭站连续3h降水量58.6mm、红花铺站3h降水量41.2mm,整个雨区降水历时持续时间在14h~17h。

(3)降水笼罩面积大。从凤州水文站以上雨量站7月11日降水量显示,11日该流域均出现降水过程。

3水情

3.1 调查断面选取

洪水调查选取的河段顺直,无壅水、回水、分流串沟。在嘉陵江干流勘选了5处、支流选取2处断面,凤州水文站作为本次洪水调查的控制断面,同时作为水量验证站。

3.2 洪水过程

凤州水文站为嘉陵江流域控制站,水位过程采用自记水位计监测,人工校测,洪水水位监测过程完整,流量采用流速仪法缆道测流。依据凤州水文站观测资料,本次洪水过程从7月11日20时开始起涨,起涨水位1010.78m,12日3:00出现最大洪峰流量291m3/s(相应水位1012.92m),流速仪实测洪峰流量285m3/s(相应水位1012.85m),12日20:00洪水水位降落到1011.75m(相应流量为51.3m3/s)。

3.3 洪峰流量确定

洪峰流量根据曼宁公式及各河段河床的不同糙率,计算出各断面洪峰流量、洪水总量计算成果详见表1。

3.4 洪水频率

依据陕西省水文水资源勘测局(陕水文发2011年87号)文件中凤州水文站的不同的洪峰流量洪水计算频率,本次洪水频率为5年一遇。

表1  凤州水文站以上调查断面计算成果表

编号

站  名

河名

集水

面积

/km2

洪峰

流量

/m3/s

糙率

/n

洪水

历时

/h

洪水

总量

/106m3

面雨量

/mm

径流深

/mm

径流

系数

1

龙源电力

嘉陵江

18.5

49.8

0.053

16.0

1.324

101.0

71.57

0.71

2

小南河

小南河

12.2

48.5

0.052

15.0

0.809

101.0

66.31

0.66

3

八卦庙

嘉陵江

38.4

121

0.051

18.0

2.418

101.0

62.97

0.62

4

下河坝

嘉陵江

183.8

308

0.045

18.5

4.128

79.9

22.46

0.28

5

三岔河村

三岔河

116.3

33.0

0.038

19.0

1.391

43.1

11.96

0.28

6

草凉驿村

嘉陵江

546.2

351

0.032

21.0

6.394

70.5

11.71

0.17

7

凤州水文站

嘉陵江

688.3

291

0.027

24.0

6.640

63.7

9.40

0.15

3.5 洪水特点

一是洪水起涨快,落水慢。从凤州水文站实测的自记水位计水位观测资料可以看出:整个洪水是从7月11日20:00起涨,起涨水位1010.78m,起涨流量1.02m3/s;12日0:00时水位1010.86m,3:00时水位1012.92m。从0~3时,整个洪峰涨幅2.06m;3:06时水位1012.89m,5:30时水位1012.55m;14时水位1011.82m,20时水位1011.75m,整个洪峰过程持续24h,峰顶持续约0.5h。

二是洪水总量大。本次洪水历时24h,洪量达6.640x106m3,占嘉陵江多年平均径流量4.9%。

三是个别支流洪峰量大,持续时间短。如小南河洪峰流量48.5m3/s,流域面积仅12.2km2

4 结语

4.1结论

本次调查共收集实测降水量资料11处,调查断面7处。确定秦岭站降水量101.0mm为暴雨中心。凤州水文站洪峰流量285m3/s相当于5年一遇洪水。

4.2 建议

嘉陵江流域内雨量站点布设偏少,建议在嘉陵江源头区域内增加雨量站点2~3个,以满足流域内防御突发性洪水的需求,以便掌握该区域内的洪水预报信息,提高该区域的水文预警预报精度。

参考文献:

[1]陕西省水文水资源勘测中心凤州水文站水文观测资料(1984~2022年)[Z].2022

[2]中华人民共和国水利部水文年鉴[Z]. 中华人民共和国水利部水文局 1984~2022年

[3]汪云峰,孙有庆,陈兆丰等.宝鸡市水文实用手册[M](内部发行)宝鸡市水利水保局。1990年12月

作者简介:刘飞虎(1994—),男(汉族),陕西兴平人,本科,工程师,主要从事水利工程,水利水电工程信息开发等工作。电话:13379471782  邮箱:bj6859203@126.com

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