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汝箕沟站“180723”暴雨洪水分析

2019-12-23张成

科技创新与应用 2019年36期

张成

摘  要:2018年7月22日22时至23日8時,宁夏回族自治区石嘴山市大武口区汝箕沟流域发生暴雨过程。汝箕沟流域爆发有实测资料以来第一大洪水,遇见期达百年一遇。文章主要根据实测洪水、流域降水成因、暴雨特点、洪水特点、与历史洪水比较、洪水灾害等方面进行全面的分析,并提出合理化的建议。

关键词:暴雨成因;洪水特性;汝箕沟流域

中图分类号:TV123        文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2019)36-0052-02

Abstract: From 22:00 to 8:00 on July 22, 2018, a rainstorm occurred in the Rujigou Basin, Dawukou District, Shizuishan City, Ningxia Hui Autonomous Region. Rujigou Basin has the largest flood since the measured data, and the encounter period is once in a hundred years. This paper makes a comprehensive analysis on the measured flood, the cause of precipitation in the river basin, the characteristics of rainstorm, the characteristics of flood, comparison with historical flood, flood disaster and so on, and puts forward some reasonable suggestions.

Keywords: causes of torrential rain; flood characteristics; Rujigou watershed

1 测站基本概况

1.1 流域基本情况

汝箕沟流域位于宁夏石嘴山市大武口区长胜街道办事处长胜村,流域面积79.8km2,沟长21.2km。河道平均比降329×10-4,植被覆盖率40%。流域实测最大洪峰流量979m3/s(2018年7月23日),实测最大含沙量563kg/m3(1997年7月18日),实测多年平均径流量322.9万m3,多年平均输沙模数1120t/km2,年输沙量9.91万t。

1.2 暴雨洪水特性

河道径流主要由降水补给,洪水主要由暴雨形成。暴雨年际变化大,一般集中在每年的6-9月,主要集中在7、8两月。暴雨历时较短,大强度暴雨持续时间短,点面折减快。洪水特性与暴雨特征对应,有明显季节性。产流以超渗产流为主。洪峰一般多为单峰,复式峰较少,洪水历时一般在6-15h左右。洪水峰高量大,峰型尖瘦,历时短,陡涨陡落,

2 “180722”暴雨分析

2.1 暴雨成因

受乌拉尔山~贝加尔湖扩散南下冷空气和副热带高压的共同影响,在宁夏形成“西低东高”的环流形势。贺兰山石嘴山地区相对湿度大于80%,500hPa比湿4~5g/kg,850hPa比湿达到15~16g/kg,水汽含量接近于饱和,为暴雨的产生提供了充足的水汽条件。正涡度和垂直速度的发展以及下沉气流形成次级垂直环流,加强了贺兰山沿山及石嘴山地区的对流不稳定性。

2.2 暴雨过程

根据实时雨量监测结果来看,汝箕沟流域降水从7月22日19:00,主要强降雨发生在23日1:00-5:00之间,占本次降雨的84%左右。暴雨中心在花石洞一带,22日降水量达到111.2mm,暴雨中心最大1h降水40.5mm,最大6h降水102.2mm。本次暴雨引发汝箕沟有历史资料以来最大一场洪水。

2.3 降水特点

根据汝箕沟流域降水情况,180723暴雨主要特征:

(1)本次降水强降雨主要集中在23日1:00-5:00之间,与历年暴雨比较暴雨历时较长。23日1:00与3:30-4:00为降雨强度最大的两个时段。

(2)降雨强度较大,暴雨中心1h降雨达40.5mm。

(3)暴雨中心一次降雨达112.2mm。

(4)全流域暴雨强度普遍较大,4个监测站日降水在80-112.2mm之间。

3 洪水分析

3.1 洪水过程

2018年7月22日21:24分汝箕沟水文站测得小洪水过程。23日0:50水位上涨至1182.77流量103m3/s。至1:21分水位上涨至1184.93m流量432m3/s。此后洪水开始回落,至2:51水位回落至1182.91m流量75.8m3/s。2:57分洪水又开始上涨,水位1183.53m流量254m3/s。3:18分洪水迅速上涨水位至1185.50m流量607m3/s。3:30分洪水又开始回落水位1184.57m流量397m3/s。3:48分洪水开始迅猛上涨,至4:06分峰顶水位1186.35m流量979m3/s。4:36分洪水开始迅速回落至水位1184.64m流量374m3/s。7:00水位1182.44m流量36.3m3/s。洪水继续消退,至24日8:00流量0.827m3/s。此次洪水过程基本结束。汝箕沟180723洪水过程线图,如图1。

3.2 洪水特点

(1)洪水历时较长。本场洪水历时35h,洪水历经四涨四落,在汝箕沟有实测洪水资料中比较罕见。

(2)洪峰流量大,7月23日4:06分实测洪峰流量979m3/s,为汝箕沟水文站有实测资料以来第一大洪水,遇见期超过百年一遇。

(3)含沙量较小。由于汝箕沟站此前已实测三场洪水,特别是7月19日洪水过程,沟道中堆积物较少。加之降水偏多,流域内植被生长旺盛,汇流区域内泥土裸露少造成沙峰不是年内极值。

(4)流速大。7月23日3:54分最大测点流速8.93m/s,超过“090707”暴雨洪水最大测点流速8.33m/s,成为有资料记录以来历史最大值。

4 “180723暴雨洪水”与“090707”暴雨洪水对比

从降水情况来看,除暴雨中心外其余站点降水量均超过“090707”暴雨,主雨历时与“090707”接近均为5h左右,但降水总量超过“090707”。“090707”洪水为单峰、历时16h左右,洪水历时为“081723”洪水一半左右。“090707”洪水总量为338万m3,是“180723”洪水总量711.6万m3一半左右。

5 结论

(1)“180722”暴雨受冷空气和副热带高压的共同影响,受贺兰山地形抬升影响,降雨强度大,从流域内来看降雨范围较大,降雨集中,全流域普遍降水量在88mm以上。

(2)本次洪水洪峰流量979m3/s,为有实测资料以来最大洪水。预见期超过百年一遇。

(3)本次洪水除含沙量不是实测资料以来最大值外,

洪峰流量、洪水历时、最大测点流速、断面平均流速均为有实测资料以来最大值。

参考文献:

[1]宁夏回族自治区水文总站.宁夏回族自治区水文手册[Z].1975.

[2]宁夏回族自治区水文水资源勘测局.宁夏回族自治区暴雨洪水图集[Z].2016.