暴雨洪水分析范文(精选9篇)
暴雨洪水分析 第1篇
关键词:暴雨,洪水,特性,清河水库
清河水库是建在清河下游的一座国家大(Ⅱ)型水库,以防洪、灌溉、工业供水为主,总库容9.71亿m3。1960年主体工程投入使用至今,在减灾兴利方面发挥了巨大作用。
1 流域暴雨特性
暴雨多发生在7—8月,以8月最多,形成暴雨天气的多为低压冷锋、华北气旋、高空槽、西太平洋副热带高压和台风等天气系统,特大暴雨往往是多种天气系统配合作用的结果。暴雨特点是降雨集中,强度大,范围广,年际变化大。暴雨持续时间为1~2 d,大部分集中在1 d内降落[1,2]。
1.1 暴雨过程的年际变化
清河水库流域1961—2010年共发生60场暴雨。从历年暴雨出现场次来看,1964年是暴雨出现最频繁的一年,8—9月共发生4场暴雨过程,其中3场为大暴雨;其次是2010年,7—8月40 d内发生4场暴雨,其中2场为大暴雨;1969年、1975年、1985年、1994年、1996年、2001年、2003年、2004年、2008年均为2场,其余49年为1场。从各年代出现的暴雨场次来看,21世纪00年代出现场次最多,为15场,其次是20世纪60年代(13场)、90年代(11场)、70年代(10场)、80年代(7场)。
60场暴雨中,最大一场暴雨为1995年7月28日20:00至30日20:00,流域平均降雨量为250.7 mm,最大24 h流域平均雨量202.4 mm,为特大暴雨,最大24 h点雨量为267.3 mm。流域最大雨强为71.3 mm/h,出现在2005年8月13日2:00—3:00清河站。
1.2 流域暴雨发生规律
对清河水库流域1961—2010年60场暴雨进行统计分析,发现有43场暴雨发生在7月20日至8月20日期间,此期间为该流域的主汛期,占暴雨总场数的71.7%;按汛期6—9月各月统计暴雨场次,其中6月4场,7月为20场,8月为34场,9月2场;按降雨历时统计,≤24 h的16场,25~48 h的15场,49~72 h的13场,72 h以上的16场;降雨历时最长的为225 h,最短的为9 h,60场暴雨52%降雨历时在48 h以内;从场次雨量看,最大24 h雨量占场次雨量的比例在80%以上,平均24 h雨量为80.9 mm,核心雨多集中在9~15 h内降落;从降雨强度看,60场暴雨最大平均雨强29.3mm/h,最小平均雨强4.0 mm/h,60场暴雨平均雨强9.8 mm/h。由上述分析得出清河水库流域暴雨发生规律:一是暴雨多发生在主汛期;二是降雨历时短,三是雨量集中;四是降雨强度大。
2 流域洪水特性
2.1 洪水的年际变化
从60场暴雨洪水发生年份及洪水要素可以看出,清河水库流域洪水年际变化很大。从发生场次统计,与暴雨对应,21世纪00年代出现次数最多,为15场,其次是20世纪60年代(13场)、90年代(11场)、70年代(10场)、80年代(7场);从各年代洪峰、洪量统计来看,最大洪水发生在90年代;1960—1969年是偏丰水年,1970—1979年是枯水年,1980—1989年是偏枯水年,1990—1999是丰水年,2000—2009年是中水年。从各年代较大洪水出现时间可以看出,该流域较大洪水发生具有10年左右周期性,且发生年份均在逢5或其左右年份。
2.2 洪水特征值分析
建库以来,洪峰流量超过1 000 m3/s的洪水共13场,其中洪峰流量>5 000 m3/s的1场,3 000~5 000 m3/s的没有,>2 000 m3/s的3场,1 000~2 000 m3/s的9场,其余的均<1 000m3/s。最大洪峰、洪量都是1995年7月29日洪水,洪峰5 330m3/s,7 d洪量5.91亿m3,最小的是2002年8月7日洪水,洪峰仅为60 m3/s,7 d洪量0.230 9亿m3。最大洪峰与最小洪峰比值是88.83。分析历史洪水频率,按洪峰统计,可见1995年9月29日出现的最大洪峰流量5 330 m3/s相当于百年一遇洪水,为特大洪水;>10年一遇的较大洪水2场,其余均为10年一遇以下的洪水,2~10年一遇的共32场。从同一场洪水的洪峰与7 d洪量的频率看,多数洪水峰、量不同频,呈明显的峰高量小规律,符合山区洪水特点。
分析60场暴雨洪水径流系数得出:平均径流系数为0.49,最大径流系数为0.90,最小径流系数为0.06;13场洪峰>1 000 m3/s的洪水,平均径流系数为0.75,最小径流系数为0.57,土壤饱和度平均在80%以上。这些数据说明,该流域下垫面条件较好,填洼、渗漏损失不大,暴雨极易形成洪水,且土壤饱和度高的情况下出现暴雨后易形成较大洪水[3,4]。分析洪水涨落过程,多数为陡涨陡落的尖瘦型过程,少数为涨落缓慢的宽胖型;峰型多数为单峰型,部分为双峰或三峰,往往大的洪水过程前后均有小过程。
参考文献
[1]莫旭昱,张勇,秦雨,等.南北盘江流域降水的时空变化分析[J].云南地理环境研究,2012(1):11-15.
[2]崔永生,宋洪涛,关晓梅.1951年8月拉林河暴雨洪水分析[J].黑龙江水专学报,1996(3):74-78.
[3]吕来瑞,郑自宽.蔡家庙流域“96.7”暴雨洪水分析[J].水文,1999(4):56-57,44.
山西省暴雨洪水特性分析 第2篇
山西省暴雨洪水特性分析
介绍了山西省的自然地理概况,通过对收集的.大量数据,分析了降雨、暴雨、洪水、洪峰等重要参数的水文特征.概括了山西水文情势的基本特点和规律等;对于山西的水资源调度、管理、防汛抗旱以及工程设计具有一定的参考价值.
作 者:曹润珍 作者单位:山西省水文水资源勘测局,山西,太原,030001刊 名:地下水英文刊名:UNDERGROUND WATER年,卷(期):31(4)分类号:P333.2关键词:自然地理 暴雨洪水特性 分析
暴雨洪水分析 第3篇
关键词:平远,暴雨洪水,特性分析
1. 平远县概况
平远县处在亚热带季风气候区, 日照雨量充足, 年平均气温在21.7℃, 多年平均降水量1637mm, 植被良好, 森林覆盖率达75%, 平远境内的主要河流柚树河集水面积989 km2, 平均波降1.79‰。柚树河在城郊下游2km处与支流冷水坑水汇合而下, 平远城区规划面积11.8km2, 建成面积5.04km2, 城内环城河有陂坝蓄水形成人工湖, 环城河波降小, 蓄水量不大。县城范围内的河堤大部分为土堤, 防洪标准达10年一遇。
2. 特大暴雨气候成因
2.1 多普勒雷达资料分析
本文用梅州市南口雷达3km高度的多普勒雷达基本反射率因子回波图和速度回波图, 每6分钟可以收到一幅基本反射因子回图, 该资料揭示出此次特大暴雨过程中对流系统的生成、发展的演变过程。
6月22日6时对流云强度回波的结构特征分析, 是发展迅速的多单体风暴, (如图1) , 从6时至9时多普勒速度场上可以看出风暴内部继续发展增强, 不断有新老单体更替, 是形成长时间产生强降水的主要原因。
2.2 多普勒雷达速度回波分析
对径向风场及演变的分析, 可以进一步探讨此次强降水的发生和发展机制。如图2所示, 6月22日8时, 径向速度场上有逆风区存在, 造成风场速度变化不大, 在县城大柘上空的雷达回波涡旋结构明显, 这也是形成较长时间强降水的原因之一。
从静止气象卫星图平远上空云暴雨云团显示明显, 产生暴雨和强对流天气系统成熟。
3. 特大暴雨过程分析
3.1 暴雨中心位置
根据平远县城周围8个雨量站的降水记录资料显示, 2009年6月22日6时前录得最大降水量为0.5m, 6~7时平远 (气) 站降水量39.0 mm, 下游热柘站降水量3 6.5 m m, 长田降水量2 0 m m, 上游八尺站降水量18.5mm, 中行站降水量35mm, 8~9时平远 (气) 站降水量121mm, 下游热柘站降水量3 4 m m, 水波形站降水量52mm, 其他站中雨到大雨。9~10时平远 (气) 站降水量31mm, 其他站小雨到大雨。10~11时平远 (气) 站降水量34.5mm, 其他站小雨到大雨;11~12时平远 (气) 17.5mm, 其他站小雨到大雨;12~13时平远 (气) 站降水量56mm, 上游站八尺降水量41.5mm, 其他站小雨到大雨。13~14时平远 (气) 站降水量30.5mm, 其他站小雨到大雨。14~15时降的基本结束只是零星小雨 (如表一) , 从降雨过程看暴雨中心始终在平远 (气) 站, 其连续8个小时的降水过程7个小时是暴雨到大暴雨, 一个小时是大雨。
通过降雨过程分析, 可以看出, 一是暴雨中心位置始终在城区 (平远 (气) ) , 强降雨首先造成内涝;二是次暴雨中心出现在不同时段的上游和下游, 对洪水下泄起到了阻碍作用、为内涝起到了水量的补充, 从而造成严重的洪涝灾害。
单位 (mm)
3.2 降雨特性分析
一是强度大, 范围集中, 从“0 9.6”暴雨洪水发生过程中, 平远县城周围8个雨量站最大6小时降水量超过100mm的有6站, 其中平远 (气) 站1小时降雨强度为300年一遇, 3小时降雨强度超百年一遇;二是中心始终在平远 (气) 站, 连续暴雨时间长, 是有资料记录以来所未见的, 整个降雨过程强度大。
4. 洪水特性分析
4.1 6月22日前连续降雨平远县城环
城河虽然水位不高、蓄水量也不多, 但前期土壤含水量基本达到饱和, 再降雨的产流系数大。造成洪灾的主要原因是连续6小时的暴雨降水。城区暴雨强度大、时间长, 上游来水量大、下游水量下泄不畅、短时间内产生强汇流。
4.2 平远城区范围地势平坦、低洼、
建筑比例大、下垫面硬底化程度高, 产流系数大, 城中排水系统不够完善、首先造成内涝。
4.3 下游城区洪水与冷水坑洪水相
遇、互相顶托造成洪水下泄不畅、洪水在城中滞留时间增长, 上游洪水不断流入城中, 使城中水位不断上涨, 洪灾加剧。
4.4 降暴雨的同时, 下游雨量站也降
大雨到暴雨, 使下游水位不断上涨, 整条河流的比降变缓使水流速度减小, 上游洪水下泄受到一定阻力而变慢, 有利城中水位的提高。
5. 洪水灾情及减灾对策
5.1 洪水损失 (城区淹没深度, 受
浸时间、损失等情况。突出此次的损失严重) 据统计, 受强降雨影响, 本次降雨过程导致大柘、长田、热柘、中行4镇受灾, 其中县城大柘镇最为严重, 上午8时街道开始受淹, 城区淹没深度最深为2.5米, 直至下午15时洪水才退下。因未及时离开被淹死1人, 县城机关、学校、厂矿企业90%受浸, 县城镇村房屋大部分受淹, 损失严重, 农作物受灾面积3.5万亩, 受灾人口6.5万人, 转移人口0.65万人, 被洪水围困1.2万人, 倒塌房屋256间, 损坏公路桥梁14座, 损坏公路21公里, 损坏高低压线路126杆、长36公里, 损坏山塘6宗, 损坏堤防2.1公里, 陂头圳道等毁损严重, 直接经济损失2.8亿元, 其中水利工程损失0.62亿元。
5.2 减灾对策
从“0 9.6”洪灾造成的损失情况来看:损失是严重的, 为了国家和人民的生命财产的安全得到有效保障, 必须采取如下措施:一、环城河堤围的加固加高, 提高堤围的防洪能力;另外还需要对河道进行清理疏通, 提高河道的行洪能力;在低洼处建立电力排灌站, 有需要时进行排水, 确保不发生内涝。二、建立山洪灾害预警预报系统, 在县城周围建立足够的降水量观测站, 在进城河上游、城中、下游建立水 (文) 位站, 与水文自动测报系统连接, 便于有关部门对水情信息的掌握并进行资料的收集整理、城市防涝的水文预报方案的编制。
6. 结论
(1) 平远县城“09.6”洪灾暴雨强度大, 降雨总量大、范围集中, 暴雨历时长, 洪水来势凶猛, 涨幅大, 洪水位高, 流量大是平远县城前所未见的。通过对这场暴雨的成因和时空分布、洪水的变化规律特性进行分析, 对进一步认识和掌握平远县城区及小流域的暴雨洪水灾害预报具有重要的作用。
(2) 对“0 9.6”洪水的发生、发展规律的分析, 使我们深刻认识到城市防洪与江河防洪并重的真正意义。
(3) “0 9.6”暴雨洪灾的发生, 造成严重的损失, 城市水文测验预报工作显得迫切, 必须尽快进行城市洪涝灾害预报的雨量站、水位观测站的建设, 有条件的要进行资料分析, 预报方案的建立。
参考文献
小靖河流域07.8暴雨洪水分析 第4篇
小靖河流域07.8暴雨洪水分析
2007年8月12日1~7时,大埔县北部出现了历时短、强度大的暴雨天气,造成山洪暴发,河水暴涨,灾情严重.通过暴雨洪水调查分析,本场暴雨历时6h降雨量较稀遇,暴雨中心在超100~300年一遇之间.根据小靖河流域特性分析,暴雨集中的6h雨量都参与造峰,流域出口断面洪峰流量达660m3/s,重现期接近300年一遇.
作 者:张洪清 ZHANG Hong-qing 作者单位:广东省水文局梅州分局,广东,梅州,514021刊 名:广东水利水电英文刊名:GUANGDONG WATER RESOURCES AND HYDROPOWER年,卷(期):2009“”(7)分类号:P333.2关键词:暴雨 洪水 分析 小靖河流域
暴雨洪水分析 第5篇
丰良河发源于广东省兴宁市水口镇宋声铁牛古, 自西向东流经兴宁市、丰顺县汇入韩江, 再经潮州、汕头汇入大海, 为韩江一级支流, 全长为75km, 流域面积为899km2, 河床平均陂降为2.86‰。本河河床坡降大、汇流时间短, 又处于暴雨高发区, 符合山区河流陡涨陡落洪水特性, 破坏性较大。棠荆站位于丰良河中上游, 1958年5月设立, 流域面积为267km2, 河长33 km。流域内设有有大坪畲、青潭、建桥、梨树坪、上围等雨量站, 流域示意图见图1。
2. 暴雨分析
2.1 暴雨成因
2010年06号“狮子山”强热带风暴于9月2日凌晨减弱为热带风暴后, 早晨6:50在福建漳浦古雷镇登陆后, 继续向偏西方向移动, 严重影响梅州市范围, 2010年9月2日~9月3日, 丰良河流域普降大暴雨、局部特大暴雨, 造成山洪暴发。“狮子山”强热带风暴登陆路径见图2。
2.2 暴雨过程
丰良河流域从9月2日8时开始降雨, 丰良河流域普降暴雨至特大暴雨, 棠荆站以上流域出现了十至二十年一遇以上的暴雨。
暴雨在时间分布上主要集中在三个时段:2日11时~16时;20时~23时;3日3时~7时;在空间上分布:棠荆、上围、建桥为主暴雨区, 青潭、梨树坪、大坪畲为次暴雨区。
最大1天降雨雨量:上围站 (357mm) 、建桥站 (315 mm) 、棠荆站 (257.5) mm|均为超二十年一遇暴雨, 而青潭 (2 7 6.5mm) 、梨树坪 (253 mm) 、大坪畲 (227mm) 则为超十年一遇暴雨, 见表1。9月2日棠荆上游1天平均雨量为281mm。
三天降雨总量上围站4 1 9 m m、建桥站366mm、棠荆站355.5mm、青潭332.5 m m、梨树坪3 0 7.5 m m、大坪畲2 9 7.5mm, 3天平均雨量为281mm, 见表2。
综上所述, 棠荆站“1 0.9”暴雨特点为:降雨强度大, 范围广, 降雨持续时间相对较长, 降雨总量大等。
3.“10.9”洪水过程分析
9月2日始丰良河全流域普降大暴雨到特大暴雨, 棠荆水文站出现了超10年一遇洪峰水位8.43m, 流量1280m3/s。为建站以来实测第五大洪水。
“10.9”洪水为复式洪峰, 18 h累计涨水达5.33m, 分为两段。从9月2日11时 (2.67m) 起涨, 17时 (5.53m) 起退水, 22时 (4.60m) 又复涨, 洪峰水位 (8.43m) 出现时间为9月3日8时, 历时9.时。11.5小时累计涨水达3.63m, 平均每小时涨率为0.71m/h。最大涨率为1.25m/h (5~6时) , 次最大涨率为1.10m/h (15~16时) 。退水最大退率为1.07m/h, 时间为1 0~1 1时, 次最大退率为0.9 2 m/h (11~12) 时。综合可见, 其洪水暴涨暴落之急剧。洪水过程线如图3。
4、结论
(1) 、丰良河棠荆站“10.9”暴雨强度大、范围广, 降雨历时相对还较长, 降雨总量大;洪水来势凶猛, 涨率快, 涨幅大, 洪峰水位高, 流量大, 为有水文资料以来的罕见洪水。通过对这场暴雨的成因与时空分布特征, 洪水的发生发展特性进行分析, 对进一步认识和掌握该流域的暴雨洪水变化规律具有重要意义。
(2) 、随着社会经济的飞速发展, 洪水灾害带来的损失日趋严重, 如何利用现有的流域防洪工程措施将洪水灾害的损失降低到最小, 就需要利用科学技术知识, 建立更加完善有效的非工程防洪措施。因此, 应在分析总结中小流域暴雨洪水发生发展规律的基础上, 加强对中小流域防洪预案的研究, 对进一步认识和掌握中小流域的暴雨洪水变化规律具有重要意义, 对指导以后小流域的洪水预报、防洪减灾具有重要的作用。
摘要:2010年06号“狮子山”于9月2日凌晨减弱为热带风暴, 6:50在福建漳浦古雷镇登陆后, 继续向偏西方向移动, 严重影响梅州市, 造成山洪暴发, 丰良河流域出现了历史上少见的范围广、历时短、影响大、损失严重的暴雨天气, 造成河水暴涨。本文通过对这场暴雨洪水的分析, 对进一步认识和掌握中小流域的暴雨洪水变化规律具有重要意义, 对指导以后小流域的洪水预报、防洪减灾具有重要的作用。
关键词:棠荆水文站,暴雨,洪水,分析
参考文献
[1]罗碧瑜, 罗东, 张晨辉.0605台风格美暴雨洪水分析[J].广东水利水电.2007.2
[2]李晓华.西江“05.6”特大洪水高要站流量分析[J].广东水利水电.2007.1
[3]中华人民共和国行业标准.水文资料整编规范.SL-1999.北京:中国水利水电出版社.2000
暴雨洪水分析 第6篇
1 暴雨特性
1.1 降雨特点
鲁北地区属华北季风区,来自我国东南沿海和太平洋面的暖湿气团是造成鲁北地区降水的主要因素。鲁北地区多年平均年降水量564mm,降水量的年际变化较大,丰水年的1964年降水量高达993.2mm,1968年(枯水年)降水量仅为333.9mm。由于受季风气候影响,降水量年内变化也较大,有显著的季节性,汛期6—9月降水量占全年降水量的约80%。
1.2 暴雨成因
造成鲁北地区暴雨的主要成因有两个,一为天气系统因素,二为地理、地形因素,其中天气系统因素是造成暴雨的主要因素。鲁北地区暴雨天气系统主要有三种类型。
a.气旋型。6月下旬至7月上旬,副热带高气压脊线推进到30°以北,气旋开始明显影响鲁北地区,由于气旋扰动,便产生暴雨。气旋型暴雨的特点是量大、雨急、历时长、范围广。据对1953—1998年1653次暴雨的统计,气旋雨有565次。
b.冷锋型。进入7月以后,冷锋云系常常带来较大暴雨,同时伴有雷鸣、大风。影响鲁北地区的冷锋雨带,一般是东西向、东北或西南向,由西北向东南方向移动,移动速度较快。因此,冷锋形成的暴雨量小、雨急、不均匀、历时较短。据对1953—1998年1653次暴雨的统计,冷锋雨有830次。
c.静止锋型。静止锋型暴雨一般雨急、量大、范围广、历时长,常常造成阴雨连绵的天气,鲁北地区的长历时暴雨,多由此种天气系统造成。
1.3 暴雨特性
a.暴雨面深关系。鲁北地区发生的暴雨,80%的范围都达六七个县,由此可知,暴雨点面系数全区差别不大。同一场暴雨不同历时的点面系数,一般随历时的减小而降低。[1]
b.暴雨时深关系。发生在鲁北地区的暴雨中,24h暴雨占比重较大,也就是短历时暴雨居多,长历时暴雨较少。在24h中,主雨又多集中在6h之内,即降雨强度大,历时短。
c.雨型特点。鲁北地区暴雨雨型比较复杂,长短历时暴雨各有特点。对于短历时暴雨,一般主雨靠前,少数主雨居后。而长历时暴雨中,则次雨在前,主雨在后。由于鲁北各河较弯曲,比降较小,大量引黄造成地下水位较高,土壤含水量趋于饱和,后期主雨到来时往往造成涝灾。
2 洪水特性
2.1 洪水组成
鲁北地区的洪水主要是暴雨洪水,暴雨与洪水在时间上对应关系一致。但入汛后的第一次洪水,不仅有暴雨,还有各拦河闸汛前拦蓄的枯季径流,使洪水总量与流域面雨量不相对应。
2.2 洪水季节特征
鲁北各河的洪水大都出现在汛期的6—9月,其中发生在7、8两个月的频率最高。据实测,徒骇河宫家闸发生的3次大洪水时间分别是1977年7月6日、1962年8月21日、1963年8月31日;马颊河大道王闸发生的3次大洪水时间分别是1974年8月11日、1977年8月7日、1990年7月24日。
2.3 洪水传播特点
鲁北地区各河,河势弯曲,比降较小,汇流历时较长,涨水一般2~3天,洪峰持续约半天到1天,落水历时则长达10~15天,特别是在汛期连续暴雨情况下,前一次暴雨洪水尚未退尽,后一次暴雨洪水接踵而至,形成持续时间更长的连续洪水[2]。据推算:徒骇河从源头聊城市莘县相庄闸至最末一级拦河闸(滨州市沾化区坝上闸),长310.8km,洪水传播历时81 h;马颊河从源头聊城市王铺闸至最末一级拦河闸(滨州市无棣县马村闸),长260.6km,洪水传播历时71 h;德惠新河从源头德州市平原县王凤楼闸至最末一级拦河闸(滨州市无棣县胡道口闸),长150.8km,洪水传播历时41h;漳卫新河从上游漳河岳城水库至最末一级拦河闸(滨州市无棣县辛集闸),长452km,洪水传播历时114h。
3 现状工程防洪能力分析
3.1 防洪河道分布与河道特征
鲁北地区防洪河道的发育、形成和流向与地理位置和地形密切相关。由于历史时期黄河曾经在鲁北地区长期流经、屡次决口、频繁改道,曾先后出现过数十条大大小小的泄洪河道,后经千百年演变和人类活动影响,现在形成了徒骇河、德惠新河、马颊河、卫运河和漳卫新河5大防洪干流河道,其中徒骇河长421.5km,德惠新河长172.6km,马颊河长338km,卫运河长157km,漳卫新河长244km。因鲁北地区的地势是南高北低、西高东低,因此,这5条河道中,除卫运河由南而北流至天津外,其余4河均自西而东流入渤海。
鲁北地区的防洪河道,既有从外省流入鲁北的客水河道,又有源自当地的内河;既有雨源性坡水河道,又有排泄邻省山洪的河道。这些河道的洪水主要发生在汛期的6—9月,具有坡度缓、汇流速度慢、洪水涨落缓慢、泄洪持续时间长等特征,在非汛期且无黄河水补给时,基流很小,甚至常出现断流或干涸。
3.2 防洪河道现状
鲁北地区的徒骇河、德惠新河、马颊河和漳卫新河均系20世纪六七十年代治理的,防洪标准普遍偏低,徒骇河、马颊河为20年一遇防洪标准,德惠新河为10~15年一遇防洪标准,漳卫新河强迫行洪5000m3/s时,洪水位高出两岸地面2.5m以上,其他中小河流防洪标准更低。经过几十年的运行,徒骇河河底现已淤高1.5~2.0m以上,马颊河河底淤高3.5m,德惠新河河底淤高3.0m,漳卫新河河底淤高4.0~5.0m,其他中小河流河底也普遍淤高1.0~2.0m。各河的洪堤防也被风雨剥蚀得低矮单薄。
3.3 河道防洪能力分析
各防洪河道的严重淤积、河床抬高,导致防洪能力普遍衰减,据防汛部门测算,徒骇河防洪能力比设计泄洪标准1410m3/s降低40%,德惠新河防洪能力比设计泄洪标准472m3/s降低40%,马颊河防洪能力比设计标准1030m3/s降低50%,漳卫新河防洪能力比设计标准3500m3/s降低47%,卫运河防洪能力比设计标准也有降低,其他中小型河道防洪能力比设计标准降低20%~40%。
4 特大暴雨洪水发生时的紧急抢险措施
鲁北地区的暴雨来势猛、雨量大、范围广,河道洪水洪峰高、流量大、历时长,特别在各防洪河道防洪能力普遍衰减的情况下,该地区的防洪压力大,危险因素多,一旦有特大暴雨洪水发生,应采取以下紧急抗洪抢险措施:a党政军民紧急动员,大打抗洪抢险人民战争,地方行政首长一线领导,果断决策,正确指挥,防汛部门日夜值班,密切监视雨情、水情、工情和灾情变化坚持统一联合调度的原则,统一调度实施防洪措施[3];b把确保人民群众生命安全放在抗洪抢险的首位,采取多种措施,安全转移群众,及时调运或空投食物、衣被、救生器材和药品,搭建生活设施,确保群众生命安全、身体健康;c组织精干力量坚守河道、堤坝,组成人防长城,抢险堵漏,确保河道不决口,洪水不外溢;要确保通信畅通、抢险物资运输及时,一旦发生通信中断、交通阻塞,立即组织抢修,确保指挥系统畅通、抢险物资供应及时。
摘要:由于天气系统和地理地形因素,鲁北地区暴雨洪水频发,且具有范围广、雨量大、洪峰高、历时长等特点,而现状防洪工程却存在着泄洪能力低、河床淤高、堤防残破、建筑物老化等问题,防洪能力衰减20%~50%,与防御较大暴雨洪水的要求极不适应,防洪压力巨大,应引起有关部门的高度重视,并采取有效措施,确保防洪安全,减轻洪灾危害。
关键词:鲁北地区,暴雨规律,洪水特性,防洪工程,抢险救灾
参考文献
[1]宗先国,吕祖峰,张超英.鲁北平原区暴雨洪水特性分析[J].山东水利,1999,12(12):14-15.
[2]山东省水利厅水旱灾害编委会.山东水旱灾害[M].郑州:黄河水利出版社,1996.
暴雨洪水分析 第7篇
1.1 程江概况
程江是韩江一级支流,发源于江西省寻乌县蓝峰,在广东省平远县石正镇富石水库流入梅州,龙虎圩水发源于梅县石坑镇龙凤村流经梅县梅西镇龙虎水文站,于梅县梅西镇龙岗岌汇石正河流入梅西水库,于南口东陂汇南口水后,在梅城乌廖沙流入梅。程江有集水面积718km2,河长94km,平均坡降0.268‰,流域植被较好,坡降陡,天然落差大,水力资源丰富。程江在梅州市境内有集水面积708km2,河长84km,在程江河兴建了富石水库和梅西水库,这两座水库都属于中型水库。为提高程江沿河防洪标准,于1970年、1974年分别在长滩、程江两处进行了人工裁弯取直的沿河该道工程,缩短河道3.3km。该革开放后,为配合城市规划建设,提高梅州市区抗御洪涝灾害的能力,1989年在程江口处对老百花洲河段进行裁弯取直,新开挖人工河道500m,将程江原出口上移至现在的乌廖沙。具体见图1程江流域图。
1.2 龙虎水文站
龙虎水文站位于韩江流域梅江水系程江河龙虎圩水, 集水面积102km2, 属小流域暴雨径流分析为主的站点。龙虎水文站设立于1967年, 主要观测项目为水位、流量、雨量、蒸发量的观测和整编, 以及对属下雨量站富石、石正、红卫、澄坑、均田、龙虎、梅西等7个雨量站的管理, 以及协助梅州水文分局水质分中心做好程江河流域的水质段面的监测工作。龙虎水文站自设站到现在已收集了46年的水文、气象资料数据, 为水利防洪减灾做出了一定的成绩。主要流域特征值见表1。
2“03.5”与“12.5”暴雨成因
受高空槽,西南低压和切变线的共同影响,2003年5月17日,程江河红卫雨量站24小时降雨量142.5mm, 72小时238.5mm。澄坑雨量站24小时降雨量163.1mm, 72小时降雨量269.6mm。均田雨量站24小时降雨量137.5mm, 72小时降雨量224.0mm。龙虎站出现了超历史上范围最广,影响最大,水位最高,损失最严重的暴雨洪水和强对流天气过程。24小时最大降雨量187.8mm, 72小时最大降雨270.8mm。2012年5月28日同样受高空槽,西南低压和切变线的共同影响,红卫雨量站24小时降雨量133.2mm, 72小时降雨量165.3mm。澄坑雨量站24小时降雨量85.3mm, 72小时降雨量110.8mm。均田雨量站24小时降雨量142.1mm, 72小时降雨量164.6mm。龙虎水文站24小时最大降雨量120.7mm, 72小时最大奖雨量138.8mm。出现两场超历史的大洪水,当水位超过6.78m时,右岸出现漫滩现象,当水位超过7.25m时,左岸也出现漫滩现象,面积突然增大,滩地流速减小。主要特征值见表2.
3 两场洪水的特性
3.1漫滩导致水位高流量反而减小
“03.5”洪水所测的水位~流量关系与“12.5”洪水所测的水位~流量关系显示, 当水位高流量反而减小。具体原因是左右两岸出现漫滩现象, 和下游150m处有一座铁山公路拱桥, 桥分两孔, 高度3.3m, 宽度4.2m, 当出现高水位时桥孔过水能力减小, 使流量偏小。“03.5”洪水属二十年一遇, “12.5”洪水属十年一遇的大洪水。本站高水采用缆道施测流量, 低水采用涉水使用悬杆施测流量, 全年使用水位~流量关系曲线 (临时曲线) 推流。具体公式如下:, 其中:Q为流量;A为面积;为平均流速。
3.2 产汇流分析
1)本流域地处广东省东部梅县的西部地区,植被良好、雨量充沛、地下水丰富。
2)龙虎水文站基本水尺兼流速仪测流断面以上1km处建有一个低水头的小型水电站,当水位低于4.20m时,本站的水位受到电站频繁发电的影响很大,流量测验较困难。当水位高于4.20m以上时,河流恢复天然流态,水位~流程量关系不受电站的影响,流量施测比较好布设,水位~流量关系曲线较好,如图2为龙虎水文站起点距~流速分布图。
3)龙虎圩水从发源地到龙虎水文站河长23km,流域内植被良好,因本站属于山区性河流,水位涨落很快,变幅较大。产汇流时间只有3.5小时左右,一般情况下峰顶水位历时很短,只有20分钟左右,最长的峰顶水位历时不超过1小时,涨水时漂浮物很多,在这种情况下给流量施测带来较大的困难。
4)在漫滩时,流速曲线出现转折,如图3所示。出现转折的主要原因是面积突然增大,而滩地上的流速因糙率大而相对减小。因此,河床流速与河滩流速的差别是随流量的增大而减小,随河滩宽度的增加而增加。
5) 2003年龙虎水文站的推流方法:当水位在4.04m以下采用连实测流量过程线法推流,当水位在4.04m以上时采用水位~流量关系曲线推流。低水位以下在基本水尺断面以上300m处施测流量,中高水位以上在基本水尺断面兼流速仪测流断面施测流量。见图3龙虎水文站历年关系曲线
6)因近几年河床比较稳定,自2009年至2012年全年在基本水尺断面兼流速仪测流断面施测流量,全年采用水位~流量关系曲线推流。
4 结语
2003年梅江河流域梅雨异常,入梅季节早,梅雨期间长,流域暴雨过程多,间隔短、强度大、范围广,期中程江河地区降雨特别大,龙虎水文站出现了历年有水文资料以来所罕见的大洪水。龙虎圩水龙虎水文站水位高、流量大,洪峰历时较短,峰顶水位历时只有50分钟左右,产汇流时间只有3.5小时左右。2003年5月17日的洪峰水位7.87m为历年最高水位,2012年5月28日的洪峰水位7.83m为历年第二高水位低于“03.5”的洪峰水位0.04m。2003年5月17日的洪峰流量135m3/s小于2012年5月28日的洪峰流量155m3/s。“12.5”的洪峰流量为历年最大流量。
通过对这场暴雨的成因、时空分布特征,以及洪水的发生发展特性进行分析比较,对进一步认识和掌握该流域的暴雨洪水的变化规律具有重要意义。
参考文献
[1]湖北省水利学校.水文资料整编[M].北京:水利电力出版社
暴雨洪水分析 第8篇
岷河为白龙江的二级河流, 嘉陵江的三级河流, 长江的四级河流, 发源于甘肃省宕昌县境内的北秦岭系大拉梁、岷峨山, 以及南秦岭系的岷迭山地之间, 河源在宕昌县阿坞一带, 河流中上游为西北——东南走向, 在临江铺以下转为自北朝南走向, 纵穿宕昌县境内, 在宕昌县与舟曲县的交界处两河口汇入白龙江, 是宕昌县的主要河流。源地海拔高程3034m, 河长104.0km, 流域面积2280.0km2, 干流平均坡度为12.2‰。流域为长树枝条形状, 两岸面积不对称。在高桥分为南北两岔, 南边为南河, 北支在脚力铺以上又分为理川河和秋末河两支。在中游宕昌城关镇附近, 左岸 (北岸) 有贾家河汇入, 右岸 (南岸) 有国家森林公园官鹅沟汇入。在新城子附近, 左岸有车拉河、右岸有大河坝沟汇入。在临江以下, 只有小沟小岔, 再无较大支流汇入。
岷河右岸支流较少, 主要河流有南河、官鹅沟、大河坝沟。右岸各支流植被较好, 西南部有针叶林覆盖, 其中南河流域呈圆形, 森林、灌木、杂草遍布, 植被良好, 是岷河流域植被最好的地区。岷河左岸支流发育较多, 主要河流有理川河、秋末河、贾家河、车拉河等, 左岸河流下垫面多由松散的砂岩和黄土组成, 植被较差, 尤其是临江以下至两河口区间, 植被很少, 岩石破碎, 土壤裸露, 是山洪、泥石流多发区。
岷河流域多年平均降水量569.5mm, 多年平均蒸发量1233.3mm。岷河中游的宕昌县城关镇河段多年平均流量10.1m3/s, 多年平均径流量3.185×108m3;实测最大流量673m3/s, 出现在2000年5月31日;实测最小流量0.66m3/s, 发生在1998年2月7日。
2 历史暴雨洪水
2.1 “76.7”暴雨洪水
1976年7月25日, 宕昌县化马乡尖旮旯、石院、寨子一带发生罕见的特大暴雨洪水, 据调查, 暴雨中心位于尖旮旯、石院、石子一带, 笼罩面积49.6km2, 主雨历时3h, 中心雨量330mm, 产生了罕见的泥石流洪水, 造成了严重的洪水灾害。处于暴雨中心地区的小河坝沟街上河段集水面积仅14.2km2, 而洪峰流量达到867m3/s。化马乡处于暴雨的边缘地带, 暴雨量为219mm, 集水面积仅14.0km2, 而洪峰流量达到351m3/s。这次暴雨创甘肃省短历时暴雨量之最。
“76·7”暴雨洪水的特点是:历时短、雨强大、暴雨量集中, 暴雨笼罩范围小。短历时, 强度极大的暴雨对土壤的冲击和侵蚀作用很强, 极易形成暴雨山洪灾害。而岷河左岸的一级支流化马沟和小河坝沟, 属于活动期内的泥石流类型流域, 地质构造复杂, 断裂褶皱十分发育, 地表岩层破碎。流域内多为黄土覆盖, 植被较差, 生态环境脆弱, 因而“76·7”暴雨洪水造成了甘肃省历史罕见的小流域区地性暴雨洪水灾害。
2.2 “2000.5.31”暴雨洪水
2000年5月31日19~20时, 宕昌县境内的岷河中上游西北部地区发生了一场短历时特大暴雨洪水。此次特大暴雨, 上游别竜沟从5月31日18时30分开始下雨, 移到下游的临江铺21时30分结束, 历时3h。主雨过程50min, 降水云系呈带状从上游向下游移动, 共形成了3个暴雨中心, 带状雨区外降水很少或无降水。第一个暴雨中心在宕昌县庞家乡的庄子、庞家村一带, 中心雨量280mm, 50mm以上等雨量线笼罩面积为113km2;第二个暴雨中心在宕昌县木耳乡的拉寺、瓦拉、奤治、周儿村一带, 中心最大点雨量220mm, 50mm以上等雨量线笼罩面积为91.9km2;第三个暴雨中心在临江乡的临江铺、改头山、毛羽山一带, 中心最大点雨量230mm, 50mm以上等雨量线笼罩面积为146km2。这次暴雨笼罩了岷峨山北段以西宕昌县境内官亭以上岷河北岸的整个流域。降水过程从一开始就是急骤的暴雨夹冰雹, 继而是持续40min的暴雨。降雨历时短、雨量集中、笼罩面积小, 暴雨中心自上游向下游移动, 呈带状分布, 非常有利于洪水的叠加, 形成峰值大、洪量集中的尖瘦型洪水过程, 是典型的灾害性大暴雨。经比较, 该次暴雨是短历时世界量级的特大暴雨。
此次暴雨洪水的主要产洪区在岷河上游的暴雨区。处于暴雨中心的别竜沟哈达河段流域面积24.9km2, 洪峰流量313m3/s;冉家沟庄子河段流域面积仅有5.0km2, 而洪峰流量达到167m3/s。处于第二个暴雨中心的下龙沟, 流域面积31.4km2, 洪峰流量223m3/s。各支流洪水汇合后, 到达岷河脚力铺河段时洪峰流量为817m3/s;经沿途消减, 到达宕昌县城段时, 洪峰流量为673m3/s。这是岷河有历史水文记载以来最大的一次洪水, 经分析, 洪峰流量重现期为150年一遇。
2.3 历史暴雨洪水统计
岷河于1965年设立三盘子水文站, 1983年上迁至宕昌县城设立宕昌水文站, 至今共积累了47年的水文资料。1983年甘肃省水文总站组织技术人员对我省各流域历史洪水进行了详细的调查, 并编制了《甘肃省洪水调查资料》, 其中第五册为甘肃省长江流域分册。根据这些资料, 对岷河流域较大洪水进行了统计, 见表1。
依据现有资料, 对岷河宕昌县城关镇河段进行了历年最大洪峰流量水文频率分析计算, 结果见表2。此表数据可做为宕昌县城防洪建设的参考。从表中可以看出, 岷河宕昌县城关镇河段100年一遇的洪峰流量为586m3/s, 50年一遇的洪峰流量为486m3/s。
3 流域暴雨洪水特性
岷河流域处在青藏高原东部边缘的岷山山系与西秦岭延伸部分的交错地带。高空西风气流和偏南的暖湿气流往往在本流域相遇, 加上流域内高原的气候特征和高海拔的山峦起伏, 山高谷深, 峰锐坡陡的地理地形条件, 极易形成雷阵雨。加上岷河左岸支流发育较多, 下垫面多由松散的砂岩和黄土组成, 植被较差, 抗侵蚀能力脆弱, 在汛期遇到大暴雨时往往形成山洪、泥石流。雷阵雨以其雨量集中, 历时短, 强度大, 笼罩面积小的特点, 极易产生峰高、涨落急剧的大洪水, 给当地造成大的暴雨洪水灾情。
4 暴雨洪水灾害分析及防治对策
甘肃省岷河流域由于特殊的地理位置及自然条件, 冰雹、暴雨、山洪泥石流频发, 是甘肃省山洪灾害的重点防治区。“2000·5·31”暴雨洪水, 造成了宕昌县的阿坞、哈达铺、庞家、木耳、临江铺等26个乡镇、15.4万人受灾, 34人死亡, 直接或间接经济损失达1.7亿元。“76·7”暴雨洪水也给宕昌县化马乡尖旮旯、石院、寨子一带的群众造成了很大的灾害, 人民生命财产损失惨重。因此, 研究和制定科学的暴雨山洪泥石流防治措施, 保障人民生命财产安全, 是摆在各级政府面前的紧迫任务。
首先, 要进行工程治理。一是加大投入, 大力推行退耕还林、种草种树政策, 对岷河北岸的沟坝地带, 凡是坡度较大的耕地都应进行退耕还林, 宜草种草, 宜树种树, 大力培植植被, 固根培土, 涵养水源, 减少水土流失。二是新修水平梯田, 整治河道, 疏通洪水下泄通道, 减少洪水对公路、梯田、及村庄的冲击和侵蚀。
其次, 还要加强非工程措施的治理力度。在村庄上游的重要山洪泥石流沟道上要建设山洪泥石流监测及预警系统, 在大暴雨或山洪泥石流来临之前进行警报, 对有可能受灾的村庄进行群众及其重要财产的安全转移。
为了使山洪监测及预警系统真正起到应有的作用, 在山洪泥石流多发区, 要广泛地进行宣传教育, 让当地群众有防洪安全意识。根据当地地形条件要事先制定好撤离路线及安全集中据点, 让当地群众事先知道, 发生暴雨山洪时应沿什么路线、往哪儿转移。
总之, 暴雨洪水灾害的防治要标本兼顾, 工程措施和非工程措施并举, 防洪工程建设和群众防洪安全教育相结合, 以确保群众人身安全、家庭重要财产安全。
参考文献
[1]白李成, 汪贵民, 杜克胜.岷河宕昌“2000.5”暴雨洪水分析[J].水文, 2002, 21 (4) :61-63.
由暴雨资料计算小流域设计洪水 第9篇
胡桥水库位于河南省潢川县仁和镇胡桥村, 处在淮河流域白露河支流上。水库控制流域面积7.37 km2, 坝址以上河道长度L=3.8 km, 河底平均比降J=1/310, 区间地形为丘陵。本流域地处北亚热带向暖温带过渡地带, 属亚热带季风气候, 多年平均气温15℃~16℃, 多年平均降雨量1100mm, 汛期6~9月份的降雨量约占全年的58%, 常以暴雨形式出现, 一次洪水历时较短, 一般小于24小时。
1 设计面暴雨量推求
设计面暴雨量是设计断面以上流域的设计面雨量。面雨量统计参数的估计一般采用适线法。设计洪水计算规范规定, 其经验频率公式采用期望值公式, 线型采用皮尔逊Ⅲ型。根据我国暴雨特性及实践经验, 我国暴雨的Cs与Cv的比值, 一般地区为3.5左右;在Cv>0.6的地区, 约为3.0;Cv<0.45的地区, 约为4.0。本次取
由于库区无实测资料, 计算依据采用《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》 (河南省水利勘测设计院, 1984年, 以下简称《84图集》) 进行计算。
根据流域水文气候特征, 设计雨期确定为24小时。查《84图集》1、6、24小时点雨量值Ht、相应时段的偏差系数Cv和相应频率的模比系数Kp, 并计算各频率的设计面雨量值
(流域面积小于50 km2, 点面折减系数为1, 面雨量等于点雨量) , 计算结果见表1。
2 设计暴雨时空分配
当设计洪水过程计算采用24h净雨时, 按《84图集》中表2-3, 以设计暴雨递减指数n2p、n3p确定净雨时程分配比例, 单位时段为1小时, 并由此计算逐时净雨过程。
按照历时关系暴雨递减指数n可分为三段:1小时以下为n1p, 1~6小时为n2p, 6~24小时为n3p。考虑不同时段雨量变差系数Cv及暴雨点面关系的影响, 采用下式计算:
式中n1p、n2p、n3p为三种时段设计暴雨递减指数, H10'p、H1p、H6p、H24p分别为同一设计频率年最大10分钟、1、6、24小时点雨量, α为暴雨点面折减系数。采用表1中设计暴雨成果代入计算, α均取1, 胡桥水库暴雨递减指数n2p、n3p见表2所示。
3 设计净雨的推求
本库流域位于水文Ⅰ区, 降雨径流关系线选用《84图集》“河南省山区丘陵地区降雨径流关系曲线图”Ⅰ线, 降雨最大初损值Imax=50mm。
由各频率24小时暴雨查《84图集》次降雨径流关系P+Pa~R得24小时净雨深R24, P为24小时设计雨量, Pa为设计前期影响雨量, 50年一遇以上暴雨Pa=Imax, 30年一遇Pa=4/5Imax, 20年一遇Pa=2/3Imax。计算成果见表3。
4 设计洪水计算
由于胡桥水库流域面积小于200km2, 用《84图集》中推理公式计算洪峰流量。基本公式为:
式中, Qm-设计洪峰流量 (m3/s) , ψ-洪峰径流系数, τ-洪峰汇流时间 (h) , J-平均比降, Sp-设计最大1小时雨量平均强度, n-为暴雨递减指数按相应的汇流历时取值, μ-为平均入渗率 (mm/h) , m-为汇流参数。用试算法计算出Qm和τ, 计算结果见表4。
采用概化过程线叠加方法, 根据净雨概化时程分配和计算得的洪峰流量可绘出洪水过程线。
5 合理性分析
《84图集》编图采用的资料从1951年至1980年, 资料系列长30年, 暴雨洪水参数通过区域协作单位的相互交流和检验, 作了适当的平衡和调整, 并且经过全国雨洪办验收通过, 资料具有很好的可靠性。推理公式法在国外称为"合理化"法, 计算的洪峰流量结果能满足于小型水利工程的设计需要。将本次洪水计算成果与邻近流域性质相似的老龙埂水库、兔子湖水库洪水计算成果相比, 胡桥水库的洪水模数 (Q/F0.75) 和其相近, 符合随流域面积的增大而减小的规律, 成果合理[2]。
结束语
本文采用实测暴雨推求洪水的方法计算出胡桥水库入库设计洪水, 其计算模型、方法较为接近流域实际情况, 计算成果较为合理, 能为小流域各类小型水利工程及相关规划提供参考, 可供类似小流域设计洪水计算借鉴。
摘要:由于实测流量资料不足, 由暴雨资料推求设计洪水是小流域洪水计算的常用方法。本文结合河南省潢川县胡桥水库除险加固工程实例, 说明由暴雨资料计算设计洪水的方法过程。
关键词:暴雨资料,山丘区,设计洪水
参考文献
[1]詹道江, 叶守泽.工程水文学[M].北京:中国水利水电出版社.2000.