红柳沟流域“2015.08.08”与“2010.08.11”暴雨洪水特性对比分析

和志国　段丽婷　王彦兵

（宁夏水文水资源勘测局宁夏银川750001）

红柳沟流域“2015.08.08”与“2010.08.11”暴雨洪水特性对比分析

和志国段丽婷王彦兵

（宁夏水文水资源勘测局宁夏银川750001）

本文通过对宁夏红柳沟流域“20150808"暴雨洪水和“20100811”历史暴雨洪水进行对比分析，为进一步研究和掌握红柳沟流域暴雨洪水规律，预防和减小洪水灾害损失提供技术支撑和决策依据。根据流域内的24个测站数据及洪调资料，通过分析两场洪水的暴雨特征、洪水特征及干支流洪水组合情况来探求该流域的暴雨洪水规律，对洪水预警预报、防洪调度决策具有重要作用。

暴雨分析；洪水分析；红柳沟；洪水调查

1　概况

红柳沟发源于宁夏吴忠市罗山西侧，由南向北穿红寺堡中部，由中宁县鸣沙镇汇入黄河，流域出口由鸣沙洲水文站控制，为黄河一级支流。河长107km，流域面积1064km2，河流南北稍偏西走向，属黄土高原丘陵区，地貌形态属罗山山前洪积平原，东有大罗山、小罗山，西有张家山、烟洞山，海拔最高大罗山2624m。流域多年平均降水量269mm，年际分配不均，降雨集中在6月～9月，占年降雨的70%。［1］

2　暴雨分析

2015年8月8日～11日，红柳沟流域出现三次降雨过程，分别是8日10时～16时、10日13时～11日2时、11日13时～16时。第一次降雨大部分地区降中到大雨，局地大暴雨。降雨先从流域上游开始，由南向北移动，雨量自南向北逐渐递减。暴雨中心在新庄集蓄水池一带（罗山西侧山前位置），属典型的夏季山前地形雨。据统计，降雨笼罩面积1064km2，面平均降雨量20mm。主雨集中在10∶00至11∶30，单站最大1小时降雨量达45.8mm，占总降雨量的62%。第二次降雨大部分地区降中雨，大河子水沟上游区域降大到暴雨，局地降大暴雨。降雨先从大河子水沟上游开始，由南向北移动。该次降雨历时在2h～10h之间，主雨集中在22∶00至23∶30。暴雨中心在马段头一带（大河子水沟流域西南侧），最大1小时降雨量达42.0mm，占总降雨量的54%。第三次降雨历时在0.5h～1.25h之间，各监测站雨量均不足5mm，从雨量上判断，不足以产生洪水。但根据洪水调查情况，分析认为本次降雨主要发生在红寺堡区与同心县交界张家山、烟洞山一带，由于本区域无雨量监测站，暴雨中心未监测到。“2015.08.08”三次暴雨过程中，由于第二次降雨量较第一次小、第三次暴雨中心未监测到，所以本文主要针对第一次降雨与“2010.08.11”历史暴雨进行对比分析。［2］

“2010.08.11”历史洪水的暴雨特征主要表现为：连续性降雨，历时较长，面积广，有蒋庄子和马段头两个暴雨中心。主雨区均在红柳沟上游石山区。单站最大1小时降雨量达38.4mm，占总降雨量的42%。经对比可知：“2015.08.08”第一场降雨虽降雨历时、降雨量比“2010.08.11”历史暴雨小，但1h、3h、6h雨强比“2010.08.11”历史暴雨大。

3　洪水分析

3.1洪水实测成果

“2010.08.11”历史洪水为鸣沙洲水文站建站以来最大洪水，2010年8月11日04:00实测洪峰流量423m3/s，重现期50年一遇。“2015.08.08”洪水最大实测洪峰334m3/s，重现期20年一遇，由三次洪水过程组成。

两场洪水过程对比见图3-1。

3.2洪水调查成果

由于红柳沟流域内有大河子水沟、兰家圈子沟等多条沟道，仅根据雨量站资料和流域出口站流量资料，无法分析各条沟道的来水情况，还需要洪调成果来进行干支流洪水组合的分析。调查沟道主要为红柳沟上游的两条支沟：兰家圈子沟和大河子水沟，选择洪调断面11处。图3-2为洪水调查断面分布图。

3.3洪调成果分析

由于鸣沙洲水文站第二次第三次洪峰流量较小不做进一步的分析，主要对第一次洪水过程对应的干支流洪水组合进行分析，并与“2010.08.11”历史洪水进行对比。

3.3.1第一次洪调成果分析

图3　-1鸣沙洲水文站“2015.08.08”与“2010.08.11”洪水过程对比

图3　-2洪水调查断面分布图

由洪调断面数据可知，除兰家圈子流域西南区域的支沟独疙瘩沟、蛇腰沟沟干外，基本全流域产流。根据洪水情况分成大河子水沟上游段、大河子水沟下游段（11#断面以上）、兰家圈子段、大河子水沟与兰家圈子沟汇入处到鸣沙洲水文站段进行洪水分析。

（1）大河子水沟上游段的暴雨中心在新庄集蓄水池一带（断面9#和10#之间），暴雨级别为大暴雨。该区域降雨基本在同时段，张家沟洪水汇入大河子水沟时，洪峰为9#和10#断面洪峰流量同时叠加。

（2）大河子水沟下游段的降雨主要集中在11时～12时，暴雨级别为暴雨。因该段S304公路改建，在大河子水沟上游约6km处建有围堰一处，流域发生洪水后围堰垮坝，造成下游区域到达洪峰流量的历时变短、洪峰增大。11#断面处调查洪峰流量为366m3/s，此流量应该为该段区间入流和上游垮坝流量组成。

（3）兰家圈子段的降雨主要发生在12时，兰家圈子流域降雨为大雨级别，暴雨主要集中在兰家圈子沟下游（断面1#和4#之间）区域，该区域区间入流比较大。从断面4#（流量116m3/s）到断面7#（73m3/s），距离3.14km衰减43m3/s，断面7#处有一围堰被洪水冲毁。

（4）大河子水沟与兰家圈子沟汇入处到鸣沙洲水文站段的降雨主要发生在10时～14时，该区域降雨为大雨级别。该区域降雨时段长，雨强较小。由兰家圈子沟7#断面和大河子水沟11#断面处水位计所报洪水出现时间可判断两沟洪水汇合时为错峰叠加，鸣沙洲水文站洪水（334m3/s）主要由大河水沟洪水产生，11#断面（366m3/s）到鸣沙洲水文站24km衰减了32m3/s。

3.3.2与“2010.08.11”历史洪水对比分析

“2010.08.11”洪峰流量为423m3/s，洪水总量为937.6万m3，洪水历时约31个小时，沟道洪水受降雨由南向北减小的影响，自南向北逐渐衰减。

根据洪水实测与调查成果对比可以看出：（1）从“2015.08.08”洪峰（334m3/s）、洪量（561.9万m3）看，“2015.08.08”洪水均比“2010.08.11”小。（2）从洪水历时看，“2015.08.08”洪水三次洪水过程，历时75h左右，比“2010.08.11”持续时间长。（3）从水势看，“2010.08.11”洪水从起涨到洪峰9h，“2015.08.08”洪水从起涨到洪峰1h，“2015.08.08”洪水比“2010.08.11”洪水起涨快。（4）从峰型看，均比较尖瘦。（5）从衰减看，“2010.08.11”历史洪水大河子水沟红寺堡水位站（11#断面）处469m3/s到鸣沙洲水文站423m3/s，衰减46m3/s，比例9.8%；“20150808”第一场洪水为366m3/s到334m3/s，衰减32 m3/s，比例8.7%；衰减幅度接近，其大小与该区间是否产流有关。［3］

大河子水沟和兰家圈子沟两个支沟汇合后组成下游鸣沙洲水文站断面流量，但是“2010.08.11”大河子水沟下游469m3/s，兰家圈子沟下游处252m3/s；而“2015.08.08”大河子水沟下游处366m3/s，兰家圈子沟下游处79m3/s，仅就两站数据对比，流量差别比较大。分析原因为：红柳沟流域发生大洪水过程时，暴雨中心多在大河子水沟流域罗山山前一带，大河子水沟洪水与兰家圈子沟洪水汇合时一般为错峰叠加，主要是大河子水沟的洪水形成鸣沙洲水文站断面处的最大洪峰。

“2010.08.11”大河子水沟上游新庄集处567m3/s到下游红寺堡处469m3/s为衰减，而“2015.08.08”大河子水沟上游新庄集处164m3/s到下游红寺堡处366m3/s为增加，经资料对比分析原因有：（1）“2010.08.11”洪水暴雨中心在罗山山前，10#断面所在支沟张家沟可能无产流或者流量小；而“2015.08.08”大河子沟支沟张家沟10#断面处调查流量134m3/s，与大河子水沟上游新庄集处164m3/s及区间入流同时叠加形成了大河子水沟下游红寺堡11#断面处366m3/s，所以为增加。（2）大河子水沟红寺堡处上游约6km处公路围堰垮坝，造成下游区域11#断面处到达洪峰流量的历时变短、洪峰增大。

4　结论与建议

（1）宁夏红柳沟流域属典型的干旱半干旱地区，暴雨洪水突发性大，单点暴雨突出。暴雨历时短，强度大，最大1小时降雨量占总降雨量多在50%以上。洪水主要由暴雨产生，其特性与暴雨相似，洪水陡涨陡落，峰型较为尖瘦。从两场洪水过程来看，受罗山地理位置和地形影响，多发生短历时、大范围突发性的暴雨洪水，并且暴雨中心多在大河子水沟流域罗山山前一带，大河子水沟洪水与兰家圈子沟洪水汇合时一般为错峰叠加，主要是大河子水沟的洪水形成鸣沙洲水文站断面处的最大洪峰。大河子水沟流域罗山山前一带的降雨应引起防汛部门高度重视，产生的洪水比较大，常冲毁农田和堤坝较易形成危害。

（2）大河子水沟红寺堡水位站（11#断面）处到鸣沙洲水文站洪峰流量衰减的分析成果对以后洪水分析或预报具有参考和指导意义。

（3）建议在现有雨量站未布设到的第三场降雨暴雨中心处和围堰冲毁处加强防汛信息系统的建设，提高防汛预警能力和快速反应能力，尽量减少灾害损失。陕西水利

［1］宁夏水文水资源勘测局宁夏典型暴雨洪水分析成果汇编［R］.2014：357-360.

［2］高亚军，朱世同，金双彦佳芦河流域“7.27”暴雨洪水浅析［J］.人民黄河，2013（6）

［3］王新军，凌虹霞，王永强等黄河宁夏段2012年洪水分析［J］.人民黄河，2014（8）

（责任编辑：唐红云）

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