三河市2016年“7.19”暴雨洪水分析
2018-05-04王金帅刘英才
王金帅,刘英才
(河北省廊坊水文水资源勘测局,河北 廊坊 065000)
三河市位于华北平原东北部,廊坊市北部,镶嵌在京、津两市之间。南部与香河县、大厂县相连,北部和西部与北京市的平谷、顺义和通州区接壤,东部和东南部与天津市的蓟县、宝坻区毗邻。全市辖10镇395个自然行政村,国土总面积643 km2,总人口52.03万人。三河市区包括东市区(泃阳)和西市区(燕郊),截至2008年,东市区建成面积17.52 km2,人口14.3万人,西市区建成面积41.19 km2,人口26.1万人。
1 河流水系
三河市境内主要河流有潮白河、泃河、鲍邱河等行洪河道,此外还有红娘港、鵏池河、尹家沟等小型支流,均属海河流域,分属蓟运河和潮白河水系。
潮白河:发源于燕山山地,在三河市西部边界流过,是三河市与北京市的界河,三河市境内河长20.2 km。密云水库建成后,按规定的分水指标平均每年向三河、大厂、香河和天津供水5.4亿m3。1981年以来,由于北京市供水紧缺,密云水库停止向河北和天津供水。此后至今,潮白河三河市段河流大部分年份河干。
泃河:发源于河北省兴隆县青灰岭,流经平谷、三河、蓟县,在蓟县的张古庄村附近汇入州河。全长180余km,三河市境内河长51.2 km,天然河底纵坡为1/7000,属于常年性有水河流。上世纪90年代以前,泃河水量较为充沛,是三河市东部农田灌溉的主要水源。但上世纪90年代后期至今,泃河水量骤然减少,接近干涸,水质恶化,已不能满足农田灌溉的需要。解放后,对该河刘白塔以下河段进行了20年一遇标准疏挖筑堤治理,并新辟了引泃入潮人工河道,最大行洪能力1330 m3/s。
鲍邱河:发源于北京市顺义区李遂镇以东的丘陵地区,属于季节性排沥河道。在三河市中部从西北向东南穿过,流经三河及大厂、香河、宝坻县,在三河市新集镇芮庄子村东南汇入泃河。全长52.755 km,流域面积522.8 km2,其中三河市境内流程29.8 km,境内流域面积260.7 km2。设计标准为10年一遇,设计行洪流量270 m3/s。
2 暴雨分析
2.1 降雨时间分布
本次降雨持续时间长、降雨总量较大。降雨从7月19日14时开始,三河市各地陆续出现小雨,至20日1时开始,降雨强度逐渐增大,开始了全市范围的强降雨,小时最大雨强普遍超过20 mm/h。降雨持续到20日下午19时,三河市大部分地区降雨强度开始减小,局部地区仍有小范围的强降雨发生。至21日0时各地基本开始降小雨,至21日19时,降雨基本结束。综合分析本次降雨过程,降雨历时接近48小时,全市平均降雨量为146.3 mm,最大点降雨量为198.2 mm(三河市新集镇西罗村站)。三河市各乡镇“7.19”场次平均降雨量见图1。
图1 三河市各乡镇“7.19”场次平均降雨量
2.2 降雨空间分布
本次降雨空间分布不均,暴雨中心出现在三河市东南部的新集镇,暴雨中心最大6小时降雨量为120.8 mm,最大12小时降雨量为172.6 mm,最大24小时降雨量为197.2 mm,总降雨量为198.2 mm。综合分析本次降雨过程,三河市中西部的燕郊镇、高楼镇、齐心庄镇、李旗庄镇降雨量一般在110~120 mm;三河市中部的泃阳镇、黄土庄镇、杨庄镇及东北部的段甲岭镇降雨量一般在130~160 mm;三河市东南部的皇庄镇、新集镇降雨量一般都超过了160 mm。本次降雨总趋势为由三河市西北向东南逐渐增大,降雨量由三河市西北部的110 mm逐步增大到东南部暴雨中心的190 mm左右。
2.3 暴雨笼罩面积
通过绘制三河市2016年“7.19”场次降水量等值线图,从图中分析,100~120 mm包围面积为281 km2,占三河市总面积的43.7%;120~140 mm包围面积为120 km2,占三河市总面积的18.7%;140~160 mm包围面积为124 km2,占三河市总面积的19.3%;160~180 mm包围面积为61 km2,占三河市总面积的9.5%;180~200 mm包围面积为57 km2,占三河市总面积的8.8%。廊坊市“7.19”场次降雨量等值线图见图2。
图2 三河市“7.19”场次降雨量等值线图
2.4 最大点雨量分析
位于三河市东南部新集镇暴雨中心的白家务站,24小时最大降水量为197.2 mm,占总降水量的99.5%,降雨时间为20日2时至21日2时连续24小时,最大1小时降水量为50.0 mm,出现在20日16时~17时;最大3小时降雨量为88.4 mm,出现在20日15~17时,3小时累计降水量达到88.4 mm,小时降雨量一般均在20 mm/h以上,占总降水量的44.6%;最大6小时降水量为120.8 mm,出现在其中20日12时~17时。
本次降水暴雨中心最大点降水量出现在新集镇西罗村站,通过对该站时段降水量统计,参照接近暴雨中心的三河站长系列资料统计,经频率分析计算,得到西罗村站1小时、3小时、6小时、12小时、24小时等时段最大降水量的重现期,详见表1。
表1 西罗村站各时段最大降水量重现期统计表
2.5 上游雨情
本次降雨过程三河市上游北京市平谷区和通州区普降暴雨到大暴雨,局部出现特大暴雨,特大暴雨出现在通州区的马驹桥附近。平谷区平均降雨量142 mm,最大点降雨量166 mm(平谷区峪口站),通州区平均降雨量164 mm,最大点降雨量215 mm(通州区马驹桥站)。
3 洪水分析[2]
3.1 洪水过程
受三河市各地及上游北京市强降雨影响,三河市泃河、鲍邱河出现涨水过程。
泃河三河水文站从7月20日8时开始涨水,水位9.95 m,流量1.25 m3/s,到21日16时出现最大洪峰流量为33 m3/s,产生洪水总量为633万m3。泃河三河水文站“7.19”洪水水位流量过程见图3。
图3 泃河三河水文站“7.19”洪水水位流量过程线图
鲍邱河西罗村站从7月20日8时开始涨水,水位5.16 m,流量4.5 m3/s,到21日8时出现最大洪峰流量为30 m3/s,产生洪水总量为566万m3。鲍邱河西罗村水文站“7.19”洪水水位流量过程见图4。
图4 鲍邱河西罗村水文站“7.19”洪水水位流量过程线图
3.2 与“12.7”暴雨洪水的比较
2016年“7.19”暴雨洪水过程是继2012年“12.7”暴雨洪水后三河市泃河、鲍邱河发生的又一次洪水过程。泃河三河水文站21日16时出现最大洪峰流量为33 m3/s,不及“12.7”洪水的洪峰流量,洪水总量633万m3,不及“12.7”洪水的洪水总量;鲍邱河西罗村站21日8时出现最大洪峰流量为30 m3/s,不及“12.7”洪水的洪峰流量,洪水总量为566万 m3,不及“12.7”洪水的洪水总量。
综合分析,2016年“7.19”三河市泃河、鲍邱河暴雨洪水的洪峰流量、洪水总量均小于“12.7”洪水,出现此情况主要是因为2016年“7.19”发生的降雨雨强较小,降雨历时较长,本次降雨三河市及上游北京市通州区、平谷区降雨历时接近48小时,而“12.7”暴雨,这些地区降雨量与本次基本接近,但降雨历时不足24小时。雨强及降雨历时的不同使得本次降雨产生洪水的洪峰、洪量情况与“12.7”洪水出现了较大差异。
4 结语
2016年“7.19”暴雨洪水是三河市近年来发生的一次较大暴雨洪水过程,降雨历时长、总量大,特别暴雨中心雨量24小时降雨量达到了197.2 mm,实数罕见。
受本次降雨雨强及降雨历时影响,本次洪水过程洪峰流量及洪水总量均不及“12.7”洪水,三河市水利部门应对此次洪水过程较为成功,并未对社会及人民生活造成影响,但三河市近年来发生暴雨洪水的情况较少,如“94.7”等暴雨洪水资料,由于河道下垫面变化较大在中小洪水发生的情况下已经不具有代表性,仅有“12.7”暴雨洪水资料可以参考,因此更应该对类似2016年“7.19”这种强降雨引发的洪水资料进行相关总结和分析。只有通过对此类历史资料的分析和总结,才能够为将来可能发生的暴雨洪水过程做出更加准确的判断打下基础。
[1]杨健,杨运船,贾秀芳.石家庄2016年“7.19”暴雨洪水分析[J].水科学与工程技术,2017(3).
[2]齐兵,王金帅,刘英才,孙旭.廊坊市7.19暴雨洪水调查[R].2016.