贺兰山东麓“8·21”暴雨洪水分析

(宁夏水文水资源勘测局，宁夏 银川 750001)

贺兰山东麓“8·21”暴雨洪水分析

蔺海红

(宁夏水文水资源勘测局，宁夏 银川 750001)

2016年8月21日,贺兰山局地降大到暴雨，单站最大日降雨量为苏峪口沟石灰窑站日降水量达227.0 mm。受强降雨影响，贺兰山中北部地区多条沟道发生超保洪水，继1998年以来最大洪水过程。此次洪水峰高、量大、历史短，洪水造成部分水文设施损毁，农田受淹、道路及水利设施被冲毁。根据流域内设立的雨量站、水文站所监测到的降水资料，对此次洪水进行调查分析，为贺兰山东麓防洪治洪提出建议。

贺兰山东麓；暴雨洪水；防洪

根据《宁夏暴雨洪水图集》、《宁夏干旱半干旱小流域暴雨洪水泥沙研究》产流分区，贺兰山银川段沟道流域属于半干旱区，为典型的超渗产流区。由于本次降雨强度大，历时较短，且时空分布相对集中，大部分贺兰山沟道形成均洪水过程，整个洪水过程陡涨陡落，峰型尖瘦，并伴有泥石流等自然地质灾害发生。

1 流域概况

贺兰山位于宁夏回族自治区北部，是青铜峡灌区的天然屏障，既可以阻挡西麓寒流及风沙对灌区的侵袭，又能拦截东麓暖湿空气并使其抬升形成地形雨。山脉大致呈西南、东北向，与黄河流向平行，全长200多千米，宽约30 km，主峰海拔3 556 m。贺兰山东麓山势陡峭，多为石质山区，土层薄，植被稀疏，沟道发育，多呈长条形，东麓除最北部的3条沟道直接入黄河外，其它沟道在小洪水时呈漫流损失于洪积坡地上，大洪水时则汇入坡地下部的渠道、排水沟或湖、拦洪库等，山洪危害较大。东麓有大小山洪沟67条，山地总面积3 663 km2。沟道集水面积大于50 km2的有13条，大于30 km2的有20条，大武口沟最大，集水面积为576 km2。山洪沟道多为季节性河道，少数沟道有常流水，多数沟道除发洪水外常年沟干。年平均降水量200～400 mm，年径流深5～40 mm，且随高程增加而增大，降雨多以暴雨形式出现，24 h暴雨均值40～70 mm，发生时间大多集中在7、8月，洪水也相应发生在7、8月。贺兰山地区局地性突发暴雨较多，洪水暴涨暴落，峰型尖瘦，历时短，一般几小时至一天。

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

本次暴雨受扩散东移冷空气和副高偏南暖湿气流的共同影响，加之贺兰山地形抬升的影响，造成贺兰山中北段降大到暴雨，局地降特大暴雨。其中贺兰山插旗口沟雨量站实测最大1 h降雨量112.0 mm，单站最大日降雨量为苏峪口沟石灰窑站日降水量达227.0 mm。

2.2 暴雨笼罩面积

贺兰山“8·21”银川段暴雨在此次调查范围内降水总量6 751万 m3。降雨等值线200～150 mm笼罩面积126.0 km2，计算雨量175 mm，降雨总量2 205万 m3；150—100笼罩面积183 km2，计算雨量125 mm，降雨总量2 288万 m3；100～50 mm，笼罩面积145 km2，计算雨量75 mm，降雨总量1 088万 m3；50～10 mm笼罩面积390 km2，计算雨量30 mm，降雨总量1 170万 m3。合计总降雨量为6 751万 m3。

表1 “8·21”暴雨笼罩面积表

从表1可以得知本次降水大于10 mm的降雨笼罩面积为844 km2，降水总量为6 751万 m3。统计区域为贺兰山西至西侧分水岭，东至西干渠10 mm降雨等值线，南至永宁县与青铜峡分界线，北至贺兰山与平罗分界线。暴雨中心为苏峪口水文站上游石灰窑雨量站附近，降雨量为227 mm。从贺兰山“8·21”暴雨等值线图可以看出，本次降水高值区(100 mm)与贺兰山高山区基本吻合。

2.3 暴雨稀遇程度

根据苏峪口及磷矿不同时段长系列自记雨量资料，经PIII型频率曲线适线(见表2～表4)。

3 洪水分析

受强降雨影响，8月21-22日贺兰山东麓大部分沟道发生洪水过程，其中拜寺口沟、苏峪口沟、贺兰口沟、插旗口沟等发生较大洪水。以拜寺口沟为界限，沿山沟道洪水及降雨均呈现南少北多、南小北大的态势，各沟道洪水历时较短，洪水过程陡涨陡落，峰高量大，破坏性极强，滚苏路、镇苏路多处过水路面被冲毁或发生泥石流淤积、堵塞。

表2 “8·21”暴雨苏峪口、磷矿雨量站不同时段降雨量重现期 mm

表3 “8·21”暴雨 1小时暴雨频率计算

表4 “8·21”暴雨6小时暴雨频率计算

3.1 苏峪口水文站实测洪水过程

受强降雨影响贺兰山银川段沿山沟道从8月21日19:50之后开始出现洪水。22:12苏峪口水文站实测洪峰流量300 m3/s，8月22日00：12实测洪峰流量310 m3/s，01:16实测洪峰流量431 m3/s，之后开始下落，洪水历时长达9 h，洪量270.6万 m3。

图1 苏峪口水文站洪水过程线图

3.2 洪水重现期分析

苏峪口水文站于1971年设站至今，至今已有46年系列观测资料，贺兰口沟为定点洪水调查断面，自1979年设站至今，已有38年系列调查资料。以上两站资料系列代表性较好，本次分析重现期采用以上两站资料进行分析。

用苏峪口水文站、贺兰口洪水调查断面历年最大实测和调查洪峰流量资料点绘频率曲线，采用PⅢ型频率曲线，Cs/Cv采用3.0倍，经适线后对Cv值稍作调整，苏峪口、贺兰口两站PⅢ型频率曲线适线成果见表5，不同频率的洪峰流量见表6。

表5 苏峪口水文站及贺兰口洪水调查断面PⅢ型频率曲线适线成果

2016年8月22日01:16苏峪口水文站实测洪峰流量431 m3/s，贺兰口沟调查洪峰流量428 m3/s，从适线成果分析确定，贺兰山东麓“8·21”洪水中，苏峪口沟洪水重现期为50 a一遇，贺兰口沟洪水重现期为70 a一遇。

贺兰县境内贺兰山东麓各主要沟道8·21洪峰流量频率见表5。

表6 贺兰山东麓主要沟道“8·21”洪峰流量频率成果

4 洪水计算成果分析

贺兰山银川段“8·21”暴雨洪水，经调查整理计算分析各项指标是合理的。总体呈现出南小、中大、北小的分布规律，降水笼罩面积为844 km2，降水总量为6 751万 m3左右，各沟道产生的洪水总量为1 368万 m3左右，整个暴雨笼罩的区域的平均径流系数0.20，符合贺兰山区特性。综合分析调查成果合理可靠。

5 结语

贺兰山“8·21”特大暴雨洪水，发生时间自98年5月20日历史记录以来罕见洪水过程，造成的洪水灾害损失大，水利工程水毁较为严重。尤其是西夏区和贺兰县沿线导洪堤大多为20 a一遇设计标准，低于此次洪水行洪能力。因此建议今后修建水利防洪工程，要考虑超保洪水设计标准，对滞洪区的淤积要及时复核进行加固，同时加强滞洪区的管理和水文测报基础设施的建设，发挥水文情报工作、预报工作在防洪减灾的作用。

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1004-1184(2017)05-0144-02

2017-04-06

蔺海红(1986-)，男，陕西靖边人，助理工程师，主要从事水文水资源勘测设计工作。