漳泽水库控制流域暴雨洪水特点分析

2010-08-15张虹飞

山西水利 2010年5期

张虹飞

（山西省漳泽水库管理局，山西长治 046000）

1 概况

1.1 自然地理情况

漳泽水库位于山西省长治市北郊，是海河流域漳卫南运河水系浊漳南源干流上的一座以工业、城市供水、农业灌溉、防洪为主，兼顾养殖、旅游等综合利用的大（二）型水利枢纽工程。浊漳南源发源于长子县黑虎岭，属太岳山脉。起源向东流，而后折向北至甘村与西源汇合，全长104km，控制流域面积3580km2。流域内植被较差，森林覆盖面积较小，因相对高差不大，土壤侵蚀尚属中等。主要支流有绛河、岚水河、陶清河、石子河，支流分布呈扇形。

1.2 水利工程情况

漳泽水库为浊漳南源的控制性水库，坝址以上干流长72.3km，距河口31.6km，河道平均纵坡0.6‰,控制流域面积3176km2。流域内共建有中小型水库45座，控制流域面积1551km2,占总控制流域面积的48.8%，其中中型水库6座，小（一）型水库15座，小（二）型水库24座。

1.3 进库站情况

为便于实时观测漳泽水库进库流量等水情信息，漳泽水库管理局于1992年分别在石子河、南源干流、岚水河、绛河兴建了4个进库站，并于当年投入使用。分别位于长治市湛上村、长治县高河村、长子县东大关村和屯留县西莲村。

2 暴雨分析

2.1 成因

流域属暖温带大陆性气候，冬季寒冷干燥，春季干旱多风，雨量集中在夏季。随着夏季的来临，太平洋副热带高压西伸北上，极锋位置移到华北北部，大量暖湿空气输送到华北一带，流域受夏季东南季风和西南季风影响，不但降水量增加，降雨天数也明显增多。暴雨出现的天气形势在500mb天气图上的环流型主要表现为副高型第二副型和副高控制型第一副型，相应在700mb天气图上出现的影响系统为切变线，由天气图分析主要是冷锋过境造成的。

2.2 特点分析

流域内多年平均降雨量598mm，降水年际变化较大。单站最大年降水为长子站1075.6mm（1971年），最小为良坪站283.4mm（1960年）。流域平均最大年降水为 991.8mm（2003年），最小 356mm（1965年），相差2.79倍。降水主要集中在7—8月,占全年降雨量的50%以上。流域内降雨量大于50mm的天气平均每年出现6d左右。最大单站日降雨量为长子站209.5mm（1962年7月15日），三日降雨量为西范站247.9mm（1971年8月18日—20日）。其年内分配大致是冬季（12—2月）占3%，春季（3—5月）占13%，夏季（6—8月）占62%，秋季（9—11月）占22%，汛期占年降雨量的70%以上。

3 洪水分析

3.1 洪水来源

漳泽水库上游共有4条支流，45座中小型水库，其洪水主要由降雨及各水库的放水组成。

3.2 洪水传播时间

浊漳河南源干流高河区间控制流域面积452km2，河道纵坡7.3‰，洪峰从申村水库到高河段约15h，距离28km。高河至漳泽水库段15km，河道纵坡3.1‰，洪水从高河到漳泽水库约16h。申村水库放水至漳泽水库31h。岚水河东大关区间控制流域面积132km2，河道纵坡6.3‰，洪峰从鲍家河水库到东大关24h，距离30km。东大关至漳泽水库15km，河道纵坡3.5‰。洪水从东大关到漳泽水库10h。鲍家河水库放水至漳泽水库约34h。

绛河西莲区间控制流域面积272km2，河道纵坡3.9‰，洪峰从屯绛水库到西莲段历时18h，距离27km。西莲站至漳泽水库段距离17km，河道纵坡2.1‰。洪水从西莲到漳泽水库16h。屯绛水库放水至漳泽水库约34h。

3.3 洪水特性

浊漳南源洪水由暴雨形成，在流域内平均每年出现大小洪峰9次左右。4，5，10月偶有出现，而7，8两月发生最多，峰量亦大。由于暴雨集中，洪水涨落迅猛，过程线形状随暴雨历时长短、雨面大小而异。短历时高强度暴雨形成峰形尖瘦的洪水；长历时暴雨形成峰量相对较小的洪水。一次洪水过程一般在2d以内，个别历时较长的洪水在5d以内。漳泽水库建库以来最大洪水发生在1962年，洪峰流量3250m3/s，洪量14100 万 m3。

4 径流年际变化

浊漳南源年径流全部为降水补给，其年内分配与雨量分配相似，径流量集中在汛期6—9月，占年径流量的60%。流域内灰岩地区，汛期径流基本为全年径流，非汛期河道径流极小。

流域内漳泽水库年最大来水量为6.01亿m3（1971年），年最小来水量为0.8亿m3（1979年），二者相差7.9倍。上游支流水库的径流年际变化不一，在砂页岩地区最大年径流与最小年径流之比在10倍左右；灰岩地区年际变化更大，最大年径流与最小年径流之比达40倍。

流域砂页岩地区的径流系数在0.1~0.4之间，平均0.25左右。灰岩地区年径流系数在0.1左右，平均不足0.03。在2007年进行的洪水分析中，砂页岩地区径流系数最大为0.178，最小为0.029，平均0.079，数据均小于历史径流数据。经分析可能是由于近年来人类活动加剧，导致地下水位下降，径流系数变小。