影响“7·21”洪水传播时间的因素

颜菲阅

（河北省大清河河务管理处，河北 保定 071051）

1 “7·21”洪水简介及进程

2 洪水预期传播时间与实际传播时间对比

1.1 “7·21”洪水简介

受冷空气和副高外围暖湿气流共同影响，2012年7月21日至22日大清河流域北支普降暴雨，局部地区特大暴雨，发生自“96·8”以来最大一次暴雨洪水，造成了人员伤亡及经济的重大损失。最大降雨量为北京市房山区河北镇460mm，我省境内最大雨量为涞源县王安镇349mm。暴雨引发拒马河大洪水，紫荆关水文站最大洪峰为2580m3/s，达20年一遇；张坊水文站最大洪峰2500m3/s，落宝滩水文站最大洪峰2510m3/s，以上3个水文站测得洪峰流量都超过“96·8”期间出现的最大洪峰。

1.2 河道水情

7月21日19点10分，南拒马河洪水到达落宝滩，7月22日8点，最大洪峰到达落宝滩，峰值2510m3/s。23日4点30分，南拒马河洪水到达北河店，23日17点35分，南拒马河最大洪峰到达北河店，峰值118m3/s。7月22日10点，琉璃河洪水到达东茨村，22日23点，琉璃河最大洪峰到达东茨村，峰值404m3/s。23日15点35分，白沟河洪水到达新盖房枢纽引河闸。24日18点，白沟河最大洪峰到达新盖房枢纽，峰值217m3/s。7月24日凌晨5点洪水经白沟引河下口涌入白洋淀。

“7·21”洪水预期与实际传播的时间对比如表1。

表1 “7·21”洪水预期与实际传播时间对比

2012年7月21日，拒马河上游紫荆关站，21日17时47分开始起涨，22时形成2580m3/s的洪峰流量；中游张坊站21日19时开始起涨，22日7时洪峰流量达2570m3/s。洪峰历时9h即抵达张坊，比预期传播时间的10～13h要短。主要是由于大范围的高强度降雨，使得降雨强度远大于下垫面的下渗能力，超渗产流现象普遍存在，因此汇流时间大大缩短，局部水量急速汇聚，加之拒马河流域山势陡峭，使得降雨迅速进入河道形成洪水，河道上游各支流源短流急，使得洪水来势迅猛。

洪水在铁锁崖出山分流进入南、北拒马河。以南拒马河为例，落宝滩水文站21日19时10分起涨，21时出现1080m3/s的洪峰，22日8时出现最大洪峰流量2510m3/s。下游北河店水文站23日4时30分才起涨，至17时35分出现最大流量118m3/s。洪峰从落宝滩到北河店距离51km，历时33h，流速只有1.6km/h。 远远超过了理论传播时间的7～9h。说明了南拒马河河道已发生了剧烈变化，阻水严重，河道行洪能力严重下降，洪水传播时间大大延长。

白沟河由于北拒马河、琉璃河及小清河洪水的汇入，东茨村水文站21日23时起涨；下游新盖房水文站23日15时35分开始见水，52km历时41h，流速仅1.3km/h。实际的洪水传播时间亦远远超过了预期时间10～14h。

3 影响洪水传播时间的因素

3.1 外部因素的影响

南拒马河、白沟河洪水行进速度慢的原因主要是连续多年干旱，河道干涸，一旦洪水到来，洪水下渗量较大，以及河床多年未行洪，糙率增大，造成河道洪水流速减小，洪水传播时间增长。

3.1.1 河道多年未行洪

由于多年未行洪，河道已发生了剧烈变化，阻水严重，河道行洪能力严重下降。且北方较干旱，地表水较少，地下水常常是重要的供水水源。常年的小流量或干涸，致使大清河流域地下水超采。当洪水到来时，洪水就会在丘陵区或行洪河段的上游段下渗，虽然补充了地下水，但由于多年未行洪，地下水埋深大，使洪水大量下渗延缓了洪水行进速度，抬高了洪水水位，增大了抗洪压力。

3.1.2 糙率增大

河道糙率主要分为主槽糙率和滩地糙率。主槽糙率在规划设计中一般为0.0225～0.025，而实际上由于非法采沙、多年未行洪等原因形成沙丘及杂草丛生，加大了主槽糙率，使其值增至0.025～0.030。近些年，非法采砂等行为而使拒马河中下游河道中形成了数不清的坑，当洪水经过时，这些坑就成为一个个微型蓄水“水库”，大大减缓了洪水流速，拦蓄了水量，降低了水位，削减了洪峰，延长了行洪时间。此外，行洪初期，主槽糙率的增大使洪水造床的时间加长，亦使行洪时间加长。

近年来，沿河两岸村民种植大量高秆密集作物，个别河段内树林成片。这使得滩地糙率由规划设计中的0.030～0.035增高至0.040～0.045。 断面平均流速减小，同流量的水位抬高，洪水高水位持续时间加长，行洪时阻水严重，防洪压力增大。虽然每年水利部门都安排布置清障任务，但由于各方面原因和阻力，效果并不显著。因此河道糙率增大，洪水传播时间增长。

3.1.3 阻水障碍物

（1）部分河道内存在未经许可的非法建筑及设施，新开发的乡镇企业、房地产业和旅游景点也是不断侵占河道。

（2）最近几年雨季少雨，连续干旱，河道断流，致使原来就不宽的河道逐渐变窄，暴雨引发山洪使当地群众深受其害。

这次洪灾中多个乡镇发生路断屋毁、人畜伤亡事件、整个灾区下游的工厂和作坊遭水淹、冲毁等灾情。这些非法违章建筑改变了水流方向，破坏了河床及堤防，对河势稳定、行洪安全埋下隐患。同时，也使得河道洪水流速受阻，洪水传播时间增长。

3.2 内部因素的影响

所谓洪水的内部因素，主要是洪水流量的量级、洪水过程及洪水的含沙量。洪水流量级的大小主要是影响过水断面面积和水深，从而改变影响水流的外部条件。洪水含沙量不同主要是影响了水流自身的密度，从而影响流速。

“7·21”洪水中，上游河道多具多沙和游荡性，因坡陡流急，洪水挟沙量大，河床冲淤严重。对于中下游河道，当洪水来量大时，河床主槽刷深，严重时甚至改道；当洪水来量减小时，又会造成河床严重淤积，从而影响洪水传播时间。

4 建议

4.1 加大执法力度，依法管理河道

（1）建立河道执法队伍，给河道管理人员配发水政监察证，持证上岗，执法工作规范化。

（2）加强执法人员的法律知识理论及办案程序培训，增强执法人员法律意识，提高执法工作水平。

（3）在执法过程中，对违犯国家水利法规，破坏河道工程设施的单位或个人要依据 《水法》、《防洪法》及《中华人民共和国河道管理条例》等有关规定严肃查处。

（4）执法要到位，坚决制止行洪河道滩地兴建任何违章建筑。

4.2 加大清障工作力度

大多数河道阻水障碍物是人为因素造成的，必须按照上述法律的有关规定，本着“谁设障，谁清障”的原则，限期清除或加以改建。尤其是在汛前，该清除的必须清除，以确保行洪安全。

4.3 严治河道无序采砂

应深入开展河道采砂专项整治行动，为进一步加强河道采砂管理，维护采砂秩序，规范采砂行为，确保河势稳定和行洪安全，打击在河道、耕地、林地乱采滥挖等违法行为做更充分的准备。

5 结语

参考88年洪水、“96·8”洪水及“7·21”洪水资料，可得出近年来洪水行洪的一个主要特点：小流量，高水位，行进速度缓慢，河道行洪能力降低。影响洪水传播时间与衰减率的因素非常复杂，不仅受河道边界条件的影响，也与入流的洪水过程有着十分密切的关系。所以洪水传播时间的问题，用理论方法去计算，意义不大。应当具体问题具体分析，找出影响洪水的主要因素与原因。因此，在暴雨洪水发生时，需随时跟踪水头的行进速度，按实际情况观测洪水水位变化、河势变化，以做好洪水传播时间的预测。

［1］河北省大清河河务管理处.2012年防汛工作总结［R］.2012.

［2］河北省大清河河务管理处.大清河水系现状防洪能力评估报告［R］.2007.

［3］吴新玲，严增才.影响大清河水系现状防洪能力问题的分析［J］.水科学与工程技术，2008（2）.

［4］翟媛.河道洪水传播时间影响因素分析［J］.人民黄河，2007，29（8）.