拒马河“12·7”暴雨洪水对地下水埋深的影响

赵志杰，姜 黎

（河北省保定水文水资源勘测局，河北保定 071051）

1 流域概况

拒马河发源于河北涞源县城东南的涞源泉群，流经河北易县、涞水县、北京房山区，在涞水县满金峪村分为南北拒马河两支。北拒马河流经涞水县、北京房山区和涿州市，承接胡良河、琉璃河与小清河河水后称白沟河，经涿州市、固安县和高碑店市至白沟镇；南拒马河流经涞水县、定兴县、容城县和高碑店市，上游承接中易水、北易水和兰沟河汇流，在白沟镇与白沟河汇合后称大清河。南、北拒马河、白沟河流经地带为平原区，水位落差较小，河道下渗情况严重。区域地下水径流方向与干流流向大体一致。

拒马河流域内地势西高东低，在水文地质特征上自西向东呈一定的规律性。流域处于温带大陆性季风气候区，季节性差别较大，多年平均年降水量740 mm左右，且降水大都集中在6—9月，占全年降水的70%～80%。

2 暴雨特征分析

受高空槽前的低层低涡切变线、副热带高压的西进东退、东南季风高低空急流等的共同影响，2012年7月21—22日，拒马河流域出现大部暴雨、局部特大暴雨的强降雨过程，暴雨中心位于拒马河上游涞源县王安镇一带，降水强度大、历时短，造成的灾害严重。

2.1 流域内的降水分布

拒马河流域共有雨量监测站35个，其中水文部门雨量站28 个、气象部门雨量站7 个，降水量超过100 mm的雨量站有27个（水文部门23个，气象部门4 个），其中最大点为涞源县王安镇、降水量378.6 mm。降水量大于300、200、100 mm的笼罩面积分别为396、1 548、3 419 km2。拒马河流域“12·7”次降雨量等值线，如图1所示。

图1 拒马河“12·7”次降雨量等值线

2.2 暴雨总量和重现期

利用泰森多边形法分别计算紫荆关、都衙、张坊以上流域面平均降水量和降水总量，结果见表1。拒马河张坊以上平均降水量为176.1 mm，折合成水量为8.47亿m3。

表1 拒马河流域面平均降水量统计

根据《河北省设计暴雨图集》（2002年版），暴雨中心王安镇最大6 h降水量274.8 mm，为超1 000年一遇暴雨；最大24 h 降水量378.6 mm，为300～400年一遇暴雨。

3 洪水特征分析

对拒马河流域内的7 处实测洪水站点和9 处调查洪水站点进行计算分析，实测最大洪峰流量为都衙站2 980 m3/s，其次为紫荆关站2 160 m3/s，两站均处于拒马河流域上游山区，洪水总量分别为8 678万、15 170万m3。下游平原区洪峰流量逐渐减小，新盖房站洪峰流量减至245 m3/s。

根据《海河流域水情防汛调度手册大清河分册》（2007-06），通过查主要河道站洪峰流量频率成果表，得到紫荆关和落宝滩站洪水重现期为30年，为有资料记载的第二大洪水。

拒马河流域内各站洪水特征值，见表2。

表2 拒马河流域各站“12·7”洪水特征值统计

4 地下水变化分析

4.1 地下水监测站点布设和选点

拒马河流域平原区沿岸共有24眼地下水埋深监测站点，站点分布均匀，布局较为合理，具有一定的代表性。考虑资料的连续性、典型井的代表性等因素，选用13眼监测井近10年监测资料作为流域内地下水动态变化情况的分析对象；“12·7”暴雨洪水期间以流域内全部24眼地下水埋深监测井作为分析对象。

4.2 流域内平原区地下水埋深变化特征

近10 多年来，随着流域内降水量的逐渐减少，地下水开采量增加，致使地下水埋深不断增大。根据区域内平原区典型的13 眼地下水观测点2001—2010年近10年资料统计分析，地下水埋深总体呈上升且放缓态势，平均埋深由2001年的11.64 m 上升到2010年的17.75 m，累计上升6.11 m，其中涞水县的东关站升幅最大、为9.19 m，其次为涿州市的西城坊8.91 m；升幅最小的为容城县的大八于站1.69 m。流域内平原区地下水埋深变化趋势，如图2所示。

图2 流域内平原区地下水埋深变化趋势

由于受降水和季节性影响，地下水埋深年内呈现不同的变化态势，其中1—5月降水偏少，开采量大，区域地下水埋深上升；6—9月随着降水的明显增多，区域内地下水埋深大幅度下降；10—12月随着汛期结束，降水量少，区域地下水埋深又上升。流域内平原区地下水埋深汛前、汛后、年底变化情况，如图3所示。

4.3 “12·7”暴雨前后地下水埋深变化分析

为了说明拒马河流域内“12·7”暴雨前后地下水埋深变化情况，对流域内平原区24 处站点7月16日—8月21日地下水埋深监测资料进行了统计分析，结果表明：地下水平均埋深在7月21日洪水前为19.13 m，洪水后的8月21日回升至16.40 m，比“12·7”洪水前抬升2.73 m，变化幅度明显增大。地下水埋深变幅最大点在涿州市西城坊村（位于北拒马河中支上游段地带），地下水埋深抬升14.54 m；地下水埋深变幅最小的碑资店站抬升0.61 m。流域内平原区“12·7”暴雨前后地下水埋深变化情况，如图4所示。

图4 流域内平原区“12·7”暴雨前后地下水埋深变化

5 结论

（1）拒马河流域2012年7月出现特大暴雨强降雨过程，张坊以上平均降水量为176.1 mm，折合成水量为8.47亿m3。暴雨中心王安镇最大6 h降水量274.8 mm，为超1 000年一遇；最大24 h 降水量378.6 mm，为300～400年一遇。

（2）该次暴雨降水强度大、历时短，造成拒马河上游山区重大洪涝灾害。实测最大洪峰流量为都衙站2 980 m3/s，其次为紫荆关站2 160 m3/s。紫荆关水文站和落宝滩水文站发生30年一遇洪水，为有资料记载的第二大洪水。

（3）“12·7”暴雨洪水流入下游平原河道后，洪峰流量逐渐减小，新盖房站洪峰流量减至245 m3/s。洪水除了天然蒸发外，大部分补充了沿线地下水，“12·7”洪水后拒马河流域平原区地下水埋深平均抬升2.73 m，有效缓解了该区域地下水水位连续下降的趋势。

[1]河北省保定水文水资源勘测局.拒马河“12·7”暴雨洪水分析［R］.保定：河北省保定水文水资源勘测局，2013.

[2]保定市水利局.保定市水资源通报［R］.保定：保定市水利局，2012.

[3]河北省保定水文水资源勘测局.地下水年鉴［R］.保定：河北省保定水文水资源勘测局，2001-2010.