宁夏红柳沟流域7·01暴雨洪水调查分析

周 华

（宁夏水文水资源勘测局吴忠分局，宁夏 吴忠 751100）

1 自然概况

红柳沟位于宁夏红寺堡开发区中部罗山西麓，属黄土高原丘陵区，地貌形态属罗山山前洪积平原，地貌成因属西北黄土地貌，区域内大部覆盖厚层黄土，仅局部河道底部有基岩出露，流域内水土流失严重，海拔高度在1160～2624m之间，地形南高北低、东高西低，地形起伏较大，沟壑纵横，地面完整性差。

红柳沟发源于罗山西侧，由南向北穿红寺堡中部，由中宁县鸣沙镇汇入黄河，为黄河一级支流，河长107km，流域面积1064km2，河流南北稍偏西走向，东有大罗山、小罗山，西有张家山、烟洞山，海拔最高大罗山2624m。流域上游大罗山、小罗山为土石山区，有部分天然森林和人工林覆盖，沟壑发育良好。中下游为荒漠丘陵区，植被较差。其中，中游左岸由于张家山发育有碱井子沟、独疙瘩沟、兰家圈子沟，右岸为荒漠沙丘区，地势平坦无沟壑发育；右岸有营盘井沟、泉沟，左岸无沟壑发育。

红柳沟流域现布设监测站点共25处，其中遥测雨量站点20处，遥测水位站2处，水文站1处，洪水调查断面2处。

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

受东移冷空气和偏南暖湿气流共同影响，2018年7月1～2日我区普降中到大雨，其中青铜峡广武至中宁县石空一带、中宁鸣沙至红寺堡西北部、同心县西部、原州区北部降暴雨，局地大暴雨。

2.2 降雨范围及降雨量

根据流域内遥测雨量站点降雨量资料分析，红柳沟流域降雨自7月1日8:00开始至7月2日3:00结束，历时在8.3～19.1h之间，各站点降雨量在29.6～69.6mm之间。强度较大降雨出现在1日15：00～20：00，主雨历时5h，暴雨中心在红寺堡区南川乡田家圈一带，属典型的夏季山前地形雨，最大30min降雨量25.6mm，最大1h降雨量33.2mm。再加上前期雨量的影响，致使红柳沟流域大河子水沟、 兰家圈子沟等主要沟道出现洪水过程。

2.3 降雨过程

2018年7月1日8:00～2日3:00流域内出现历时较长的降雨过程，大部分地区降中到大雨，局地大暴雨，主雨集中在15:00～20:00。本次降雨先从流域上游开始，由南向北移动，雨量自南向北逐渐递减，南、北区域降雨开始时间相差2h。

2.4 降雨特点

红柳沟流域2018年7月1日暴雨主要特征为：连续性降雨，降雨历时长，阶段性比较分明；暴雨笼罩面积大，基本上是全流域降雨；雨强大，最大1h降雨量33.2mm；产流快，降雨1h发生洪水。

2.5 暴雨重现期

暴雨中心田家圈遥测站2018年7月1日15:00～16:00监测雨量33.2mm，最大6h时降雨量47.4mm。根据《宁夏暴雨洪水图集》点雨量均值等值线图，查得暴雨区域1h降雨量17.5mm、CV=0.70、CS=3.5CV，6h点雨量30.0mm，CV=0.57、CS=3.5CV，计算不同保证率点雨量。

通过分析，暴雨中心田家圈1h降雨量超过10年一遇，6h降雨量接近10年一遇，如表1。

表1 流域设计点雨量 单位：mm

3 洪水分析

3.1 洪水特性

本区域洪水特性与暴雨特性相应，即年际变化大，有明显的季节性、地区性。洪水大小及发生次数与暴雨强度、历时、笼罩面积等因素有关。由于红柳沟发源于罗山石质山区，属于山溪性河流，洪水由暴雨产生，其洪水特性一般与暴雨相应，其特点是：来势猛，起涨快，峰型尖瘦，陡涨陡落。

3.2 实测洪水

2018年有两场洪水组成，第1场洪水，7月1日17:45开始起涨，22:36达到峰顶，实测洪峰流量37.2m3/s，重现期小于5年一遇； 第2场洪水7月2日2:24达到峰顶，洪峰流量299m3/s，重现期超10年一遇。

3.3 洪水调查

3.3.1 洪水调查计算方法

根据实测过水断面面积及洪痕比降，采用比降面积法计算洪峰流量：

Q=A×V

式中A为过水断面面积 （m2）；V为平均流速（m/s），；R为水力半径（m），R=A/（2h+L）；n为糙率；I为洪水水面比降（10-4）；I=（Z上-Z下）/L；W为洪水总量（万m3），W=a×Q×T；a为概化系数，取0.19；Q为洪峰流量（m3/s）；T为洪水历时（s）。

根据实测断面，计算过水面积、平均水深、水力半径，并实测上下游洪痕高程。

本次计算该断面河段洪痕比降，据《宁夏回族自治区洪水调查资料汇编》，查算相应比降、平均水深下糙率，计算出平均流速，平均流速乘以面积的洪峰流量。概化系数查《宁夏回族自治区水文手册》计算洪水总量。

3.3.2 洪水调查

本次洪水选择3个断面进行调查，第一是大河子水沟上游断面，调查洪峰流量218m3/s；第二是大河子水沟红寺堡站，调查洪峰流量356m3/s；第三是红柳沟最大支流兰家圈子沟大河站，调查洪峰流量99.4m3/s。经过对洪水调查成果分析，与红柳沟鸣沙洲（四）站实测洪峰流量相应。

3.4 历史洪水分析

红柳沟流域2010年以来发生了3次较大的洪水过程，如图1。其中2010年8月1日洪峰流量423m3/s，重现期50年一遇，2015年8月8日洪水洪峰流量334m3/s，重现期20年一遇。2018年7月1日洪水洪峰流量299m3/s，重现期超10年一遇。

图1 历史洪水分析

经对历史洪水分析比较，红柳沟流域洪水有以下特点：

（1）洪水起涨较快，陡涨陡落。

（2）洪峰峰型比较尖瘦。

（3）洪水历时较长，一般都超过10h，最长达31h。

（4）基本都出现复式洪峰。

（5）沟道洪水受降雨由南向北减小分布的影响，自南向北逐渐衰减。

4 结语

（1）红柳沟2018年7月1日洪水受分股东移冷空气和偏南暖湿气流共同影响，发生洪水过程，最大洪峰流量299m3/s，重现期超10年一遇。洪水特点：峰型较尖瘦，起涨快，峰高量大。

（2）此次洪水虽不及2010年8月11日洪水量大，与2015年8月8日洪水相比只有一个洪水过程，但洪水来势凶猛，洪水涨势快，极易造成灾害，具有一定的危害性。

（3）罗山虽然为宁夏中部干旱带一般性山区，但沿线受地理位置和地形影响，短历时，大范围突发性的暴雨洪水，在汛期随时都有可能发生。在发生大的暴雨时，受流域地理位置和地形的影响，会造成大范围产流，无论大沟小沟都会发生洪水，更容易造成大的危害。