大汶河大汶口（临汶）水文站历年洪水特性分析

2018-01-09张春玲王文民程慧周爱民张春霞

治淮 2017年12期

张春玲王文民程慧周爱民张春霞

一、大汶河流域概况

大汶河流域位于黄河下游右岸，山东省中部的泰山南麓；大汶河流域为扇形汇流水系，全长208km，大汶口（临汶）坝以上分两大支流，北支为牟汶河，南北两支在泰安市岱岳区的大汶口镇汇合形成大汶河的干流，最后由东向西流入东平湖，再由清河门、陈山口等出湖闸泄入黄河。

大汶口水文站是国家一类水文站，是黄河流域大汶河水系大汶河的干流控制站。该站设立于1954年6月，原站名为临汶水文站。2000年1月1日临汶水文站上迁10km至泰安市岱岳区大汶口镇，并更名为大汶口水文站。流域面积由5876km2变为5696km2。常年采用流速仪法测流。

二、洪水特性分析

1.断面资料一致性分析

临汶水文站迁站之后，测流断面上迁面积减少3.1%，但迁站前后流域降水量相差不大，从多年平均降水量等值线图上可以看出，迁站前后流域降水量都在同一个范围内，降水分布比较均匀，并且产汇流条件比较接近。因此，为了使资料系列具有一致性，根据各站资料系列的长短，临汶站具有45年长系列资料，大汶口站有16年短系列资料。为减少资料还原的误差，确保利用实测资料，将大汶口站实测洪峰流量资料采用水文比拟法还原至临汶站资料。采用公式为：

QL、QW—临汶站、大汶口站的流量，以m3/s计；

FL、FW—临汶站、大汶口站的流域面积，以km2计。

2.洪峰流量频率分析

依据大汶口（临汶）水文站1955 2015年实测洪水资料作频率分析，1957年、1964年分别出现最大洪峰6810 m3/s、6780 m3/s，相当于 50 年一遇的大洪水；1966年、1970年分别出现最大洪峰 4970 m3/s、4080 m3/s，相当于20年一遇的大洪水；其他年份为中、小洪水。大汶口水文站1955～2015年实测洪峰流量频率曲线（略）参数：均值为1458.9m3/s、Cv=1.20、Cs=3.00。

三、历年年径流量分析

1.历年年径流量统计分析

通过对大汶河大汶口水文站1955～2015年的年径流流量进行分析：最大年径流量为46.93亿m3，发生在1964年；其次为30.53亿m3，发生在1957年；年径流量在20～30亿m3的5次，年径流量在10～20亿m3的共21次，年径流量在5～10亿m3的共19次，年径流量小于5亿m3的共14次。

2.历年年径流量丰平枯水年分析

根据计算出的大汶口1955～2015年的年径流量系列，用P-Ⅲ型曲线进行适线。依频率线查得大汶口（临汶）P=50%的年径流量为8.17亿m3，P=75%的年径流量为4.12亿m3，P=95%的年径流量为1.15亿 m3，见表 1。

表1 大汶口（临汶）水文站1955～2015年年径流量分级表

通过对61年年径流量分布图分析，丰水年占11.4%，偏丰年占32.8%，平水年站23.0%，偏枯年占16.4%，枯水年占6.6%，特枯年占9.8%。

大汶河流域雨水情年际变化较大，出现连续3年的丰水年或枯水年份，其中1962～1964年为连续丰水年；1981～1983年、1988～1989年为连续枯水年。丰枯交替频繁。

四、洪水特性分析

大汶口（临汶）站以上流域属典型的季风气候，暴雨多发生在5～10月间，大暴雨又集中在6月中下旬至9月上中旬。根据历年资料统计24h暴雨大于50mm的次数平均每年4～6次，最多8～10次，暴雨持续日数为一日者占85%。暴雨成因主要为气旋、暖锋、静止锋、低压倒槽、台风五类，而气旋雨最多。以雷阵性降雨天气为主，有暴雨量集中、降雨强度大的特点。主雨历时短，一般在6～12h。暴雨一般在东部及东南部，并受地形抬升影响，迎风面雨量大。降雨量在空间上分布总趋势是自东南向西北递减。

洪水皆由暴雨形成。大汶河属山溪性河流，源短流急，洪水暴涨暴落，洪水历时短。一次洪水总历时一般在120～140h。如临汶水文站1964年9月12日洪水，洪峰流量6780m3/s，从12日8时起涨至16时出现洪峰，涨水历时仅8h。洪峰流量年际变化大。如临汶水文站实测历年最大洪峰流量为1957年6810m3/s和 1964 年 6780m3/s，而 1989年汛期流量为0。大汶河干流洪水组成：一般性洪水60%～70%来源于大汶河北支，30%～40%来源于大汶河南支。