达溪河“2021.10”秋季暴雨洪水特性分析.pdf
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1、第10 期2023年10 月文章编号:16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)10-0 0 6 2-0 2陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.10October,2023达溪河“2 0 2 1.10”秋季暴雨洪水特性分析程独,党喜成(甘肃省平?水文站,甘肃平?744000)【摘要根据达溪河流域下垫面条件综合治理后现状产汇流条件和实测暴雨洪水资料,采用水文学统计方法,分析达溪河“2 0 2 1.10”暴雨洪水特性。结果表明:本场暴雨洪水系该流域秋末罕见暴雨,流域内点暴雨量239.2mm,属大暴雨等级;达溪河流域平均降雨量达到2 18.0 mm,前期降雨多,流域坡面含水
2、率高,易于产流形成洪水;本次洪水属达溪河历史同期最大秋汛洪水,洪峰流量53 3 m/s,重现期接近2 0 年一遇;洪水过程涨水快(11h),落水慢(3 2 4 h),整个洪水过程长达14 天。分析该暴雨洪水特性,供流域综合治理、涉河工程建设、河道防汛等工程技术人员使用或借鉴,达到科学防御自然灾害,避免或减少洪水灾害损失。【关键词达溪河;暴雨洪水;秋末罕见;特性;分析中图分类号V122+.1文献标识码B分析中小流域局地暴雨洪水特性,对加强暴雨洪水预警预报,提高山洪灾害防御能力,保障人民生命财产安全具有重要意。2 0 2 1年10 月3 日3 时至6 日14 时,甘肃东部及陕北、关中地区发生了秋末
3、大雨到暴雨的降水过程,其中泾河支流达溪河流域发生了秋末罕见暴雨。流域上中游的杜家川雨量站次降水量达到2 3 9.2 mm,灵台站次降水量达190.4mm。致使达溪河灵台水文站发生建站以来次大洪水,属历史同期最大秋汛洪水,冲毁部分河段堤防工程和涉河相关设施,造成严重经济损失。根据实测暴雨和洪水资料分析其特性,以供河道综合治理和涉河工程建设借鉴。1流域自然特征达溪河是泾河水系黑河右岸的一级支流,发源于陕西省陇县北部龙山山脉的白石里,流经甘肃省崇信县、灵台县和陕西省长武县,在长武县枣园乡河川口汇人黑河。河源海拔高程约14 4 0 m,河流全长12 6.8 km,总流域面积2 53 7 km,河道平均
4、比降5.5%o,总落差52 0 m。达溪河流域地处陇东黄土高原南缘,属黄土高原沟区,地势西北高、东南低。河道南岸为阴湿山区,降雨充足,气候湿润,森林覆盖率高达35%,河道北岸日照充足,相对干燥。达溪河流域属亚热带半干旱季风气候区,多年平均气温8.6,最高气温3 5.8,最低气温-2 3.2。多年平均降水量562mm降雨年内分布不均匀,主要集中在主汛期(7、8、9 三个月),降水量占全年降水量的55.5%,水面蒸发量10 8 0.5mm。达溪河全流域多年平均流量为4.8 5m/s,多年平均径流量为1.73亿m,多年平均输沙量为8 6 6 万t。2气象成因2021年8 月下旬至10 月中旬,受短波
5、槽东移南下和副热带高压异常偏强、偏西共同影响,甘肃东部及陕北、关中地区(泾渭河流域)普降中到大雨,局部发生暴雨。次降雨历时长(8 3 h),强度大(最大3 4.4 mm/h),暴雨形成的主要原因:陇东地区(平?、庆阳、天水)在副热带高压的边缘,容易出现强对流天气;受短波槽东移南下及冷空气在副热带高压的外围持续时间较长,水汽充足等影响。3暴雨特性分析3.1暴雨过程与分布特征对达溪河“2 0 2 1.10”洪水降雨过程分析2,据达溪河流域及相邻流域雨量站监测的本次降雨记录过程显示,降雨从流域上游开始向下游移动(自西向东),与达溪河流向一致。从10 月3 日3 时起,流域上游的杜家川、杨新庄雨量站开
6、始降雨,至10 月6 日10 时结束,历时7 9 h,累积降雨量分别为239.2mm、2 2 4.4 m m,其中降雨强度最大的时段为3 日3 时15时,降雨强度分别为13.1mm/h、11.7 m m/h。流域中下游的灵台站从10 月3 日4 时开始降雨,至10 月6 日11时结束,历时7 9 h,累积降雨量为19 0.4 mm,其中降雨强度最大时段为3日4 时 15时,11h累积降雨量13 2.6 mm,该时段平均降雨强度为12.1mm/h;之后的6 8 h多为小雨或中雨。达溪河流域本次暴雨时段(6 h)平均降雨量过程柱状图见图1。收稿日期 2 0 2 2-11-10【作者简介程(19 7
7、 4-),女,甘肃平?人,工程师,主要从事水文水资源勘测及研究工作。【通讯作者党喜成(19 8 0-),男,甘肃平?人,高级工程师,主要从事水文水资源勘测及研究工作。:62.第10 期2023年10 月70.060.050.040.030.020.010.00.000:800:82021年10 月3 日2 0 2 1年10 月4 日2 0 2 1年10 月5日2 0 2 1年10 月6 日图1“2021.10”达溪河流域平均降雨量过程柱状图3.2暴雨特性本次暴雨系泾渭河流域少见秋末长历时暴雨,降雨历时长,主雨时段强度大,加之9 月份前期降雨较多的影响,流域坡面土壤含水率高,遇有暴雨易于产流形成
8、洪水灾害。其暴雨特性主要有:达溪河流域秋末罕见暴雨,流域平均降雨量达2 18.0 mm;2 0 2 1年流域平均降水量达到10 0 1.5mm,比多年平均降水量增加了4 3 9.5mm,增加7 8.4%;2 0 2 1年9月、10 月两月流域平均降水量52 4.3 mm,比多年平均(13 5.1m m)增加3 8 9.2 mm,增加了近3 倍;流域内3 0 天(2 0 2 1.9.15 10.15)平均降水量4 7 6.5mm,占全年降水量的47.6%,见表1。站名地理位置百里灵台县百里乡灵台灵台县中台镇陕西省长武县枣园镇张家沟张家沟4.2洪水过程对达溪河灵台水文站“2 0 2 1.10”实测
9、洪水过程3 分析,涨水历时11h(3 日7:3 0 18:3 0),流量从2 0.8 m/s涨至峰顶533m/s,峰顶持续1.5h(3 日18:3 0 2 0:0 0),经3 2 4 h(3 日20:0 0 17 日8:0 0)流量从53 3 ms 回落至2 0.2 m/s。洪水过程表现出涨水历时短,峰顶持续时间更短,落水缓慢历时长,见图2。从灵台站实测的5次(4 月1日、9 月2 3 日、10 月3 日、10月4 日、10 月2 3 日)基本断面冲淤变化情况看,河道横断面两岸稳定,没有变化,主河槽有冲刷,但冲刷不大,各垂线均小于0.3 m,表明该河段和断面控制良好,基本断面稳定。600550
10、500450(/,U)40035030025020015010050图2“2021.10”达溪河灵台水文站实测洪水过程图陕西水利Shaanxi Water Resources表12 0 2 1年达溪河流域雨量站降水量比多年平均降水量降水量/mm2021年比多年增加雨量站多年2021年增加/mm增幅/%平均量/mm杜家川991.500:t100:800:0000:t110月3 日No.10October,2023增加对照表2021.9.1510.15占年比30天降水例1%578.6412.900:00:0000:800:271.400:t100:800:0000:时段/6 h流域面积/km至河口
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