浅析陕西省境内汉江干流洪水变化规律

黄君瑶

(陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西 西安 710001)

陕西省境内汉江段是汉中和安康两市人民的母亲河、生命河，两市经常受到汉江洪水侵袭，较大洪水平均4年一次，局部小范围洪水几乎年年发生，是典型的洪水灾害多发区，因此完善汉江干流防洪体系是急待解决的问题，而研究汉江干流洪水变化规律，对于干流防洪工程的设计有着很大的意义。

汉江为长江的一级支流，发源于陕西省汉中市宁强县北部的米仓山，自西向东流经陕西的汉中、安康市，于白河县出陕西进入湖北，在武汉市汉口汇入长江。汉江全长1 577 km，流域面积15.9万 km2。陕西省境内属汉江上游，河长652 km，流域面积 5.48 万 km2。

汉江上游北有秦岭山脉与干流平行，平均海拔在2 500 m以上;南界米仓山、大巴山平均海拔2 000 m左右。除汉中盆地等少量川道外，其余多为丘陵、坡地，洋县至安康段基本为V型峡谷及基岩山坡。

1 水文基本资料及洪水特征

1.1 汉江干流水文基本资料

汉江干流(陕西境内)自上而下先后设有武侯镇、汉中、洋县、石泉、安康、白河6处水文站。六站资料情况见表1。

1.2 汉江干流暴雨洪水特性

汉江上游流域地处大巴山以北，秦岭以南。形成该流域降水的暖湿空气主要来自孟加拉湾和西太平洋。孟加拉湾水汽绕过青藏高原南侧，由云贵高原经四川盆地翻越米仓山输入;西太平洋水汽在东南气流的引导下进入云贵高原后，经四川注入陕南。该流域的暴雨最早发生在3月，最迟发生在11月，但量级和强度较大的暴雨一般发生在7－9月。暴雨类型有雷暴雨和霖暴雨两种。雷暴雨主要发生在夏季，一般为地形雨，强度大、笼罩面积小，常造成局部地区大洪水;霖暴雨一般出现在秋季，降水面积大、历时长、强度不大，造成整个流域大洪水机会较多。

汉江流域洪水由暴雨形成，暴雨洪水有明显的季节性，出现的时序有一定的规律性，汉江上游暴雨发生日期，最早在4月，最迟到11月，但量级及强度较大的暴雨一般在7－9月。按洪水形成的不同地域可分为上游型洪水(洪水主要来自洋县以上)、中游型洪水(洪水主要来自石泉至安康区间)、上下游型洪水(上下游同时遭遇洪水)。

2 汉江干流水文站设计洪水分析

陕西省境内汉江干流自上而下设有武侯镇、汉中、洋县、石泉、安康、白河水文站(见图1)，本次以这六个站的洪水成果为分析依据。

图1 汉江上游水系、站网分布图

2.1 水文资料还原

鉴于汉江上游干、支流上建有蓄水工程，改变了部分水文站洪水资料的一致性，需对这些水文站受影响年份的洪水做还原计算。

经过分析，汉中站上游的石门水库对汉中站洪水影响微小，不考虑对汉中站洪水资料系列的还原计算;石泉水文站上游的石泉水库汛期调节库容很小，泄流能力大，电站的建成对下游石泉水文站大洪水的影响较小，因此不考虑石泉水库的还原;安康水库1989年12月下闸蓄水后，对安康站洪水资料影响较大，根据安康水库运行日报资料计算水库的调蓄量，其值与安康站同场洪水实测洪量叠加，即为安康站天然洪量，然后采用1989年以前安康站历年同场洪水洪峰、洪量建立的相关方程进行还原;白河水文站受安康水库影响的洪水系列，采用1989年以前安康站与白河站年最大洪峰流量建立相关方程，对1989年安康水库下闸蓄水后白河水文站洪峰流量进行还原。

2.2 历史洪水及其重现期

为了收集汉江干流水文站历史洪水情况，陕西省多家单位先后对水文站附近河段的历史洪水进行了调查。各站历史洪水调查情况见表2。

表1 汉江上游(陕西境内)水文站基本情况一览表

表2 汉江上游干流主要水文站历史洪水及重现期调查成果表

2.3 设计依据站洪水频率计算

根据汉江干流各站实测或插补延长后的系列，进行水文站洪水频率计算，各站洪水系列如下:武侯镇站有1953－2010年58年洪水系列，1990年、1964年、1981年洪水作为特大值处理，洪水重现期 N=120年;汉中、洋县站有1954－2010年57年洪水系列，加入 1903、1949年调查洪水，1981、1962年洪水作为特大值处理，历史洪水重现期N=110年;石泉水文站有 1954－2010年 57年洪水系列，加入 1949、1903年调查洪水，历史洪水重现期 N=110年;安康水文站有1935－2010年72年(缺测1939－1942年、1949年采用历史调查值插补)实测还原资料，加入 1867、1921、1903、1910年调查洪水，1983年洪水作特大值处理，历史洪水重现期 N=200年;白河水文站有1935－2010年72年(缺测1939－1942年、1949年采用历史调查值插补)实测还原资料，加入1867、1921年调查洪水，1983年洪水作特大值处理，历史洪水重现期 N=200 a。

按不连序系列对以上各站洪水资料进行频率计算，采用P—Ⅲ型曲线进行适线，确定统计参数，计算成果见表3，并根据洪水成果分析洪峰模数，见表4。

表3 汉江上游干流水文站不同频率洪峰流量计算成果表

表4 各站年最大洪峰流量均值模数表

2.4 洪水变化规律分析

由表3、表4可知，汉江干流洪水具有以下规律:

(1)年最大洪峰流量均值自上游向下游递增;

(2)洪峰模数由上游向下游递减;

(3)变差系数Cv值自上游向下游递减，而洋县站以上河段Cv值比石泉—白河段水文站 Cv值偏高较多，分析发现，Cv值在地区上的这种变化主要是由于气候、地形条件的影响所致，石泉水文站以上流域存在三个暴雨高值区，当上游发生暴雨，暴雨中心移动方向与洪水演进方向基本一致，同时由于河道窄深、河槽调蓄能力有限，使得洪水汇流迅速、来势迅猛、峰高量大，而洪水在洋县以下进入峡谷地带，石泉以下洪峰消减迅速，因此洋县站以上各站CV值比石泉以下各站偏高较多是合理的。

综上分析，本次洪水分析成果在地区上的分布是合理的。

3 结语

(1)根据陕西省境内汉江干流6个水文站的洪水资料进行分析计算，汉江干流上游洪峰流量均值由上游向下游递增，最小值为1 915 m3/s，最大值为 13 200 m3/s;洪峰模数(变化范围 0.619～0.223)，Cv值则递减(变化范围为 0.72～0.43)。符合同一条河流上下游之间洪水的变化规律，因此，本次分析成果是合理的;

(2)汉江由于其特殊的地理位置、地形条件和大气环流条件，常常暴雨洪灾频发，现状防洪体系不完善，为了适应当今及未来社会经济发展的需要，构建完善的防洪工程是必要的，通过研究汉江干流洪水变化规律，为防洪工程设计洪水的计算提供了参考。

［1］任树梅，等.工程水文学与水利计算［MJ］.北京:中国农业大学出版社.2008:166.

［2］王建成，丁晖，赵君.嫩江流域设计洪峰流量与流域面积的关系［J］.黑龙江水专学报.2000，1.

［3］张锴. 汉江上游暴雨洪水特性研究［J］.灾害学.2006，9.

［4］李文浩.汉江上游流域水文特性分析［J］.水资源与水工程学报.2004，6.