月河长枪铺水文站2012 年“7·4”洪水特点分析

2014-04-26杨传友

陕西水利 2014年3期

◎ 杨传友

月河是汉江北岸的一级支流，流经汉阴、安康两县市，月河川道平原是安康的粮油基地，素有安康的“白菜心”之美称。长枪铺水文站是月河的控制站，防汛位置十分重要。2012年7月4日14时，月河长枪铺站出现了3080m3/s的超保证洪水（以下简称“7·4”洪水），系 1983年以来最大洪峰，为建站以来实测第三大洪峰，重现期为20年一遇。长期以来，有关专家、学者对大江大河的水文现象规律探索的较多。本文拟就“7·4”洪水的成因和特点进行分析。

1 流域基本情况

1.1 自然地理概况

长枪铺站设立于1959年12月，位于安康市汉滨区建民镇陈家山村。控制流域面积2814km2，距河口距离9.9km。月河发源于汉阴县凤凰山铁瓦山麓，河长102.7km，自西向东流经汉阴、安康两县市，在安康城上游2km处汇入汉江。月河北邻秦岭、南濒汉江、西依凤凰、东界旬河。月河盆地位于期间，宽约3至6km，长约60km，地形较为开阔。河道在汉阴县以上至高粱铺段狭窄，比降较大，河床均为大沙、卵石；自汉阴县城以下至安康段属宽浅河床，多为沙卵砾石，比较平缓，川道丘陵分布较广。流域内多我黄土及砾沙土，山岩多为片岩，拥梅岩及少量的花岗岩分布。流域内土地肥沃灌溉条件好，森林覆盖面积40%以上。

1.2 流域内支流分布情况

月河流域形状呈“扇形”，其支流主要分布在左岸，右岸少而小。由于流域形状呈扇形，具有汇流时间短的特点。流入月河的支流自上而下的有：娘娘庙河、观音河、洞河、恒河、付家河5条河流，均在月河左岸。其中恒河为月河的最大支流，设有恒口水文站，流域面积为924km2，平均比降为13.4‰，次大支流为付家河，流域面积为453km2，平均比降为15.2‰。

1.3 流域内雨量站分布情况

为了掌握降雨、洪水的变化规律，在月河流域上设有药王、八庙、汉阴、沈坝、蒲溪、叶坪、紫荆、沙坝、双溪、大河、恒口、东镇、茨沟、长枪铺14处雨量站。2012年中小河流建设又增设了一些雨量观测点。较为密集雨量观测网点，为研究月河流域的水文规律起到了促进作用。

1.4 流域内水利工程

月河流域是安康市的主要产粮区，修建了3座中小型水库。在观音河上建有观音河水库、在恒河上建有恒惠渠水库、在付家河上建有黄石滩水库，主要用于灌溉，水库的调控应用，对洪水的形成自然变化规律，受到了不同程度的影响，大水影响小，小水影响大。

2 历史洪水简介

长枪铺站自1959年12月设站观测至2012年已有53年的历史洪水资料，最大洪峰流量超过3000m3/s有四次洪水。排第一位的是1983年“7·31”洪水，流量 3210m3/s；排第二位的是 1979年“7·15”洪水，流量 3190m3/s；排第三位的是 2012年“7·4”洪水，流量3080m3/s；排第四位的是 1965 年“7·13”洪水，流量3070m3/s。

从历年观测的资料来看，最大洪峰流量出现在7月份的有23次、8月8次、9月9次、10月4次、11月 1次、5月 5次、6月3次，7月出现洪峰频率最高，8月9月次之，其他月份出现年最大洪峰的机率相应较少。

3 “7·4”洪水成因分析

3.1 雨情

第一场：进入6月下旬以来，月河流域降雨较多，从6月25日2时开始至25日20时结束，面平均雨量为14.7mm。

第二场：从29日8时开始至30日20时结束，面平均雨量为17.4mm。

第三场：从7月1日8时开始至7月4日14时结束，面平均雨量为33.0mm。这一场降雨历时长、强度大、量大，是形成“7·4”洪水的关键。下面就这场降雨进行重点探讨。

这三场降雨，一场比一场大，均是全流域降雨。7月1日至4日，受西风槽与暖湿气流的共同影响，安康市出现了一次较强的暴雨天气过程，从而在月河形成了一次全流域降雨。本次降雨从7月1号8时开始至7月4日20时结束，历时4天。1日至2日，小到中雨，3日普降大到暴雨。4日2时以后，局部降大暴雨，一个主暴雨中心在汉阴城关八庙一带，汉阴4日2时至8时6小时降雨量为108.9mm，2时至14时12小时降雨量为124.1mm，八庙6小时降雨量为99.2mm，12小时降雨量为112.4mm；次暴雨中心在双溪大河一带。中心雨量，双溪站6小时降雨量为76.0mm，12小时降雨量为114.8mm；大河站6小时降雨量为71.3mm，12小时降雨量为107.7mm，从而在月河上游形成了以汉阴城关、平梁、涧池、蒲溪、沈坝、八庙这一大片区域12小时降雨量超过100mm，其他地区12小时降雨量均达60mm以上。流域最上游略小，药王站47.8mm，最下游长枪铺站47.2mm。12小时全流域平均降水强度7.9mm/h，6小时降雨强度10.0mm/h。

表1 “7·4”洪水12小时降雨量表单位：mm

3.2 产、汇流分析

第一场降雨，持续时间短、强度较小，满足不了下渗要求，土壤含水量未达到饱和；时隔几天，接着29日8时开始降第二场雨，比第一场雨量大，强度大，至7月2日，这时流域边下渗边产流，产流属于超渗和蓄满混合产流时期，从观测的资料可看出，7月4日2时断面流量只有43.1m3/s，未产生洪峰；到7月4日2时以后，经过前一时期的降雨，满足了下渗要求，土壤含水量达到基本饱和，这时降雨强度增大，笼罩面积大，雨量绝大部分形成径流，距断面最近的付家河洪水及恒河下游形成的径流首先汇入长枪铺站，形成第一次洪水波，由于暴雨中心在上游，径流量大，汇流速度快，很快追上下游支流产生的洪水形成叠加，由此产生了“7·4”大洪水。

4 “7·4”洪水的形成

受其降水的影响，月河长枪铺站水位从4日5时开始起涨，水位为287.09m，7时涨至287.90m，稳定1个小时，为付家河支流来水。8时月河干流来水，洪水凶猛而来，至9时，一个小时水位从287.92m猛涨至292.64m，涨幅 4.92m，流量从 160m3/s猛涨至1360m3/s，为建站以来的罕见；水继续涨，河里漂浮着铁船、油桶、家具、连根树、木料、杂草垃圾，一浪高过一浪，连绵不断。至11时涨势趋缓，14时到达峰顶，水位为296.03m，相应流量为3080m3/s，超过保证流量，为1983年以来近30年最大的一次洪水，重现期为20年一遇。

这次洪水过程，从起涨到峰顶用了8小时至落平，历时3天，用流速仪实测流量9次，水位总涨幅达8.99m，流速仪实测流量2990m3/s，实测最大流速4.96m3/s，均为建站以来流速仪实测最大值，控制水幅达96.8%，过程控制完整。水位过程线、水位流量关系分别参见图 1、2。

图1 “7·4”暴雨洪水过程线图

图2 “7·4”洪水水位流量关系图

5 “7·4”洪水的特点

（1）这次洪水是受西风槽与暖湿气流的共同影响，在安康市形成了一个较强的对流天气过程，降水时间长，从6月29日20时开始至7月4日14时连续降雨近6天，笼罩面积大，月河全流域降水；降水由小雨开始，逐渐演变为中雨、大雨，到最后，形成大暴雨。降雨未出现反复的强弱变化，洪水过程为单式洪峰。

（2）具有典型的蓄满产流特点.

（3）月河流域形状为“扇形”，几条大的支流全部分部在河的左岸，这种流域形状具有汇流时间短，各支流洪峰容易形成叠加，这次降雨，暴雨中心在汉阴、八庙、沈坝一带。7月4日2时至8时6小时降雨量分别为：108.9mm、99.2mm、92.1mm，在洪峰形成后，没有后续降雨补充，故而形成的洪峰陡涨陡落，形状尖瘦，受其涨落率的影响，水位流量关系线呈绳套曲线，并且涨落水线相距较窄。

（4）“7·4”洪水，虽然在月河流域是全面降雨，从大的方面来看，仍然属小范围的、局部的降水过程。汉江的流量相对较小，月河洪水没有受到汉江水流的顶托，其洪水一路欢畅的注入汉江。经过资料审定，该次洪峰流量确定为3080m3/s，其过程全部为流速仪实测，精度高、准确，为1983年以来最大的一场洪水，为建站以来的第3号洪峰。