石家庄市“2012·7”暴雨洪水分析

2013-02-28 05:30周辉郝林李艳刚
水科学与工程技术 2013年1期
关键词:鹿泉径流系数石家庄市

周辉,郝林,李艳刚

(河北省石家庄水文水资源勘测局,石家庄 050051)

石家庄市“2012·7”暴雨洪水分析

周辉,郝林,李艳刚

(河北省石家庄水文水资源勘测局,石家庄 050051)

石家庄市通过对2012年7月29日至31日暴雨洪水特性分析,掌握暴雨洪水规律,最大1h暴雨量级达到10年一遇,次降雨相当于3年一遇,受短历时强降雨影响,鹿泉及石家庄市区出现较为严重的城市内涝。形成了石家庄市2012年最大的一场暴雨洪水过程。

石家庄市;暴雨;重现期;洪水特性;径流系数

1 概述

石家庄市位于河北省中南部,地处太行山东麓,华北平原西缘[1]。降水主要受大气环流系统和地形条件的影响,全市多年平均降水量538.3mm,汛期降水量占全年降水量75%以上,太行山前迎风坡容易出现局部暴雨。2012年7月29日至31日受冷空气和副高外围暖湿气流的共同影响,石家庄市出现连续2~3d的强降雨过程。

降雨主要分布在西北部山区和鹿泉、石家庄市区一带,全市平均降水量53.0mm,降雨过程历时46~ 70h,最大点雨量鹿泉站121.4mm,其次为灵寿县漫山站103.6mm,陈庄站96.4mm,横山岭站96.2mm;平山县蒿田站99mm,小觉站85.0mm,刘家坪站81.0mm;石家庄水文局站87.8mm。

2 暴雨特性分析

2.1 暴雨时空分布

2012年7月29日0时至3时石家庄市降局部暴雨,暴雨中心位于鹿泉和石家庄市区一带,最大1h点暴雨鹿泉站67.6mm,市区裕西公园站46.4mm;最大3h暴雨鹿泉站84.8mm,大郭村站74.2mm;30~31日普降大雨,局部暴雨,暴雨中心位于横山岭水库上游和岗南水库以上一带,最大1h点暴雨小觉站35.0mm,最大3h点暴雨蒿田站49.0mm,最大24h点暴雨蒿田站98.0mm,漫山站95.0mm。

石家庄西部山区各流域最大24h、3d面平均雨量及本场降雨的前期影响雨量见表1。

表1 各流域分区特征值单位:mm

2.2 暴雨笼罩面积

2012年7月29日鹿泉和石家庄市区一带的局部暴雨,50~100mm暴雨笼罩面积占全市1.75%,为246km2;30~31日普降大雨,50~100mm暴雨笼罩面积占全市的34.46%,为4851km2;29~31日降雨过程100~150mm暴雨笼罩面积占全市的1.14%,为160km2;50~100mm暴雨笼罩面积占全市的50.76%,为7145km2。

2.3 暴雨中心及移动路径

2012年7月29日0时鹿泉市东部一带开始降雨,雨势逐渐增强,暴雨中心鹿泉站1h点雨量达到了67.6mm,随后暴雨中心向石家庄市区方向蔓延,之后分别在大郭村和裕西公园附近形成暴雨中心点,降雨强度短时间内达到最大,大郭村站和裕西公园站2h降雨量分别达到了74.2mm和73.0mm,短历时的强降雨导致鹿泉市区和石家庄市区西二环积水严重,部分路段交通受阻。

市区东南部降雨量很小,29日3时降雨强度逐渐转弱,除鹿泉和石家庄市区出项强降雨外,其余地区局部小雨。

30日10 时平山西北部小觉一带开始降雨,14时蒿田站1h达到30.0mm暴雨量,蒿田站最大3h暴雨49.0mm,暴雨中心位于横山岭水库上游和岗南水库以上一带。30日全市平均降雨量33.4mm,随后暴雨中心向东南方向移动,扫过整个平原区,31日22时降雨基本结束,全市平均降雨量15.7mm。

2.4 暴雨总量

石家庄市总面积14016km2,其中山区面积7322.6km2,平原面积6693.4km2[2]。

此场降雨历时不长,持续到8月1日8时,3d累计平均降雨量山区、平原和全市分别为62.5,43.8,53.0mm,经计算暴雨总量分别为4.58,2.93,7.43亿m3。

报告显示,在全国各类养老服务机构中,57%的养老机构床位规模不足百张,71%的机构为农村养老服务机构,68%的机构收住人员为“三无”、五保及优抚对象。而在护理方面,养老护理员数量不足,而且养老护理员职业资格取消后,行业缺乏专业化鉴定体系。

2.5 暴雨频率分析

根据《河北省设计暴雨图集》(2002.10),选择本场暴雨较大的鹿泉、蒿田、横山岭为代表站,进行实测雨量和最大1h和最大24 h暴雨频率对比分析。鹿泉站本场最大1h暴雨重现期为10年一遇。计算成果见表2。

表2 流域分区暴雨特征值单位:mm

3 洪水特性分析

3.1 河道涨水概述

受2012年7月29日至31日暴雨影响,滹沱河各河道出现不同程度的涨水过程:小觉站7月30日8时起涨流量16.2m3/s,7月31日19时35分实测洪峰流量100m3/s;王岸站7月30日8时起涨流量4.90m3/s,7月31日15时10分实测洪峰流量25.0m3/s;绵河地都站7月30日8时起涨流量6.34m3/s,7月31日19时洪峰流量183m3/s;冶河微水站7月30日8时起涨流量11.5m3/s,8月1日0时洪峰流量155m3/s;冶河平山站7月30日8时起涨流量14.1m3/s,8月1日8时洪峰流量136m3/s。

3.2 产流量计算

3.2.1 岗南水库

受上游降雨影响,岗南水库7月30日平均入库流量26.1m3/s,7月31日开始涨水,日平均入库流量64.1m3/s,8月1日出现最大时段入库流量226m3/s,日平均最大入库流量8月1日168m3/s,日平均出库流量8月1日3.00m3/s。100m3/s以上的入库流量持续了7日,8月11日入库流量回落至60.0m3/s。

本次自7月30日起涨到8月11日退水基本结束作为流域产流量计算,并扣除基流量,洪水总量共计6193万m3。

3.2.2 黄壁庄水库

8月1日黄壁庄水库出现最大时段入库流量142m3/s,日平均最大入库流量103m3/s,日平均出库流量1.80m3/s。产流量计算时段为7月30日起涨到8月6日,扣除基流量后次洪水总量1688万m3。

3.2.3 横山岭水库

横山岭水库8月1日0时达到水库洪峰值76.7m3/s,日平均最大入库流量7月31日42.7m3/s。随着降雨量的减少,水库入库流量也逐渐减少并趋于稳定;8月1日9时出库流量由原来的6.70m3/s变为10.1m3/s。产流量计算时段为7月30日起涨到8月6日,扣除基流量后洪水总量1091万m3。

各水库日均入库流量及径流量统计见表3。

表3 各水库日均入库流量及产流量统计

3.3 径流系数分析

横山岭水库从此次暴雨开始产流至8月6日8点地面径流基本结束,共产生径流量1090万m3,径流深24.8mm,而降雨量88.5mm。

横山岭水库控制流域面积440km2,径流系数0.28。从计算结果看出,横山岭水库以上流域由于流域面积小,植被覆盖较好,受人类活动影响最小,流域产流较大,径流系数最大。

南庄—岗南区间径流系数为0.19,岗黄区间流域面积最大,岩溶分布广泛,另外受人类活动影响较大,径流系数仅为0.04。各流域分区径流系数见表4。

表4 各流域分区径流系数计算

4 结语

石家庄市“2012·7”暴雨持续时间短,分布均匀,强度不大,相当于3年一遇水平,1h最大暴雨量为10年一遇,形成了石家庄市2012年最大的一场洪水过程。本场降雨前期影响雨量较大,局部山区产流量较大,但未造成重大洪涝灾害,使各大中型水库新增蓄水量达1.53亿m3,有效地缓解了石家庄市用水紧张现状。同时,短历时强降雨导致鹿泉及石家庄市区出现较为严重的城市内涝,城市防洪能力仍需加强。

[1]李彦,郝林,李树军.石家庄西部山区干旱成因及抗旱减灾对策研究[J].水科学与工程技术,2012(1).

[2]石家庄市水利局,石家庄水文水资源勘测局.石家庄市第二次水资源评价报告[R].2006.

[3]芮孝芳.水文学原理[M].北京:中国水利水电出版社,2004.

[4]詹道江.工程水文学(第四版)[M].北京:中国水利出版社,2010.

[5]包为民.水文预报[M].北京:中国水利水电出版社,2007.

[6]万玲.吉安市“2010·6”暴雨洪水分析[J].江西水利科技,2012,38(1).

[7]刘伟,郝林,陈翠琴.石家庄西部山区降水特性分析[J].南水北调和水利科技,2009(2).

The“2012·7”Storm and Flooding Analysis of Shijiazhuang

ZHOU Hui,HAO Lin,LI Yan-gang
(Hydrology and Water Resources Bureau of Shijiazhuang City,Shijiazhang 050051,China)

Through the analysis of Shijiazhuang heavy rains and flooding characteristic,contrd the law of heavy rainand flood,the maximum storm level of one hour reach for 10 years frequency in 2012.7,individual rainfall level reach for 3 years frequency,By the influence of short duration heavy rainfall,the city of Luquan and Shijiazhuang appear serious urban water logging,form the largest flood process of Shijiazhuang city in 2012.

Shijiazhuang city;storm;return period;the characteristics of flooding;heavy rain

TV122+.1

A

1672-9900(2013)01-0013-03

2012-11-28

周辉(1980-),男(汉族),河北行唐人,工程师,主要从事水文预报、水情信息化等工作,(Tel)13932118143。

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