涑水河1958年7.16特大洪水历史调查

周 进

（运城市水文水资源勘测分局 山西运城 044000）

1958年7月15—17日涑水河流域普降暴雨，造成涑水河发生特大洪水，位于涑水河上游的吕庄水文站7月16日实测洪峰流量655 m3/s。而涑水河由于河道行洪能力不足，洪水在蓄滞洪区和伍姓湖大量蓄积，受此影响流域把口站张留庄水文站所测数据不能直接反映本次洪水的演进过程。为研究涑水河流域暴雨洪水时空分布规律，弥补水文实测资料的不足，特针对本次洪水作历史洪水调查。

1 涑水河流域概况

涑水河位于山西省运城市境内，发源于绛县陈村峪，在永济市独头村附近注入黄河。河道干流全长220 km，流域面积5 545 km2，主要支流有洮水河、白沙河、姚暹渠等。属黄河一级支流。

2 调查河段确定

张留庄水文站资料显示，1958年没有发生较大洪峰，但从7月16日开始来水明显高于历年同期平均值，直到1959年7月才恢复正常。由于张留庄站上游12 km处即是伍姓湖，因此可以确定7.16特大洪水在进入伍姓湖后蓄积，之后用一年的时间缓慢排出。

伍姓湖的地表水来源有三处，分别是涑水河、姚暹渠与湾湾河。山西省水文总站曾于1957—1987年间设立伍姓湖水文站，分别在涑水河郭家庄段、姚暹渠常旗营段、湾湾河常旗营段与涑水河涧西村段设立测验断面，并在马铺头村设站观测伍姓湖水位，现存有可靠的水文资料。但该站1958年全年停测。因此本次考证依托伍姓湖水文站和张留庄水文站资料进行，野外调查围绕伍姓湖设立四个调查河段，分别是涑水河郭家庄段、姚暹渠常旗营段、湾湾河常旗营段与伍姓湖容积段。

3 调查方法确定

1）在水文档案和《水文年鉴》中查找各断面的大断面图、水准点位置、采用基面、伍姓湖容积曲线和雨量等资料；通过调查走访确定各河段历史洪水痕迹与洪峰时间；

2）对历史洪水痕迹进行高程测量，计算洪水比降；

3）使用水力学公式推求洪峰流量，在伍姓湖容积曲线上查得其历史最大容积和历史最大表面积；

4）根据伍姓湖马铺头水位站和张留庄站资料推求本次洪水的径流量。

伍姓湖水文站断面分布图见图1。

图1 伍姓湖水文站断面分布图

4 洪水过程调查

4.1 断面与水准点资料搜集

水文档案记载有各断面位置和水准点高程，在后来的调查中发现，各断面水准点除马铺头水位站保存完好外，其余均已丢失。根据这一情况，在确保调查精度的前提下，为使调查成果与《水文年鉴》和山西省运城市第二次水资源评价等相关成果衔接，决定将1958年姚暹渠断面和湾湾河断面高程换算为大沽基面高程，马铺头站基面高程换算为黄海基面高程，郭家庄断面采用原假定基面高程。

4.2 历史洪水位调查

本次调查共走访10位当地村民，年龄均在72岁以上，时年均超过12岁。被调查人一致对1958年洪水记忆深刻，称此后再未见过如此大的洪水。被调查人均现场指认洪水所到位置，据此都找到相应的洪水痕迹。

《永济市志》对此次洪水记载不多，仅记载“1958年秋姚暹渠在曾家营村决口，淹没农田两万亩”。

5 水面比降与洪水痕迹测量

因本次调查是在原伍姓湖水文站各断面资料的基础上进行的，故只对洪痕进行测量，不测河道纵横断面。各断面均设于河道顺直处，现今虽形状产生变化，但河道外耕地当时就是水浇地，地形至今基本没有变动。因此各断面水准点选在原断面上地形没有变化的地方，其高程由原断面图上查得。

根据《水文调查规范》[1]，本次测量采用水文四等测量，在测量比降的同时对大断面处洪痕施测以确定最高洪水位。高程成果取断面两侧高程算术平均值，并据此算出比降。测量成果见下表1。

表1 伍姓湖水文站断面测量成果表

6 洪峰时间、流量与洪量计算

6.1 洪峰时间

根据调查情况并结合雨量资料和水文资料分析，本次洪水过程自7月14日起至8月13日结束。伍姓湖站涑水河与姚暹渠洪峰日期为7月18日，湾湾河洪峰日期为7月14日，伍姓湖最低水位出现日期为7月12日，最高湖水位出现日期为8月7日，并且维持了10 d左右。张留庄站实测两次洪峰，分别是7月16日3.26 m3/s和12月5日4.75 m3/s，前者是降雨形成的自然洪峰，后者是疏浚河道形成的人工洪峰。

6.2 洪峰流量和伍姓湖容积及表面积推算

各断面洪峰流量计算均采用曼宁公式：Q=A·k/n·R2/3·S1/2。其中面积A与湿周的值根据断面图查算，k值为1，糙率n值按《山西省水文计算手册》[2]规定选用。伍姓湖容积及表面积由原容积曲线查得。见图2，计算结果如表2。

表2 伍姓湖水文站各断面洪峰流量表

图2 伍姓湖马铺头水位站容积曲线

从图2可知，伍姓湖最高水位345.96m时，湖水容积为3.05×107m3，表面积为21.7km2，最低水位343.85 m时，湖水容积为 0.38×107m3，表面积为 9.6 km2。

6.3 洪水径流量推算

6.3.1 伍姓湖站径流量

根据被调查人的叙述和历年水文资料分析，本次洪水前涑水河与姚暹渠河干，湾湾河流量极小，可以忽略不计，洪水时段内也没有有效降雨。据此可根据如下公式计算本次洪水时段内伍姓湖水文站总径流量：

式中：Q总——伍姓湖三条支流的总径流量，107m3；

Q湖蓄变——湖最大与最小容积之差，107m3；

Q出湖——张留庄站7月14—8月13日径流量割去基流与后期降雨形成的径流量后所得值，107m3；

E湖——湖水面积上的蒸发量，为湖最大与最小表面积的均值和洪水时段内的蒸发量（144 mm）之积，107m3；

E浸——湖周边浸润带的散发量，107m3；

P湖——湖面降水量，107m3；

Q渗补——湖水渗漏补给量，107m3。

根据调查数据计算公式右侧各参数的值：

Q湖蓄变=3.05-0.38=2.67×107m3；

Q出湖=0.097×107m3；

E湖=（21.7+9.6）/2×1 000 000×144 ×0.001=0.226×107m3。

根据《山西省运城市第二次水资源调查评价报告》中伍姓湖与地下水互补关系微弱的结论，加之历时较短故不统计湖周边浸润带的散发量、湖面降水量和湖水渗漏补给量。

将各值代入公式：

Q总=2.67+0.097+0.226=2.99×107m3。

6.3.2 张留庄站径流量

根据实测资料在割去基流与后期降雨所形成的径流量后总径流量为4.29×107m3。这一数值当中还包括伍姓湖站后期径流量，加之行洪时间过长，不能作为准确值使用。但因伍姓湖站后期径流量很小，该值可作为参考值使用。

6.4 重现期确定

由于伍姓湖站资料系列不足，本次洪水也未在张留庄断面形成较大洪峰，无法用流量系列计算重现期，而涑水河流域暴雨洪水相关程度较高，所以本次洪水重现期采用雨量系列进行计算，以此代表7.16洪水的重现期。

本次暴雨主要集中在7月15—17日，因此雨量以3日量为单位进行计算。在《山西省水文计算手册》上查得冷口站3日点暴雨均线和CV值，其中X=80.2mm，CV=0.55，CS/CV=2.0，经计算 P=1%时 3日雨量为216.4 mm，冷口站实测3日点雨量为241.4 mm，据此可推断该雨量达100年一遇，即本次洪水重现期为100年一遇。

7 调查成果合理性分析

7.1 洪痕、水面比降可靠性分析

本次调查走访了多位亲历者，每个被调查人都找来了多位亲历者共同回忆，同时亲临现场指认洪痕，相关叙述得到了水文资料证实，叙述可信程度较高。

水面比降测量成果显示河道两侧水面线均呈直线且平行，同时还有原断面资料支撑。根据《水文测验实用手册》洪痕可靠度评定标准，确定洪痕及水面比降成果可靠。

7.2 成果合理性分析

本次调查是在伍姓湖站和张留庄站资料的基础上进行的，洪痕调查及高程测量结果可靠，将调查成果与实测水文资料进行分析对比后未见冲突且相互衔接，可认为本次调查成果合理。