温德河7·13暴雨洪水分析

2018-03-06 06:59陈理想
东北水利水电 2018年2期
关键词:径流系数场次历时

陈理想,冯 艳,薛 梅,周 炫

(水利部松辽水利委员会,吉林长春 130021)

2017年7月13日8时至14日8时,二松中游降大暴雨、特大暴雨,暴雨中心位于二松支流温德河流域,温德河口前水文站发生超历史实测记录的特大洪水,洪峰流量3 350 m3/s,洪峰水位超堤顶2.05 m,为超200年一遇特大洪水。

1 流域概况

温德河,上游又称五里河。发源于永吉县南端的肇大鸡山西侧,向北流,穿行于丘陵地区。自五里河镇至口前镇,河谷宽1.0~2.5 km,河槽宽50 m左右,多浅滩,河底为卵石,两岸冲刷较严重。到口前镇附近,河槽加宽到100 m。口前镇至吉林市郊区马相屯,河谷宽2~3 km。马相屯以下,河宽200~300 m,河底为沙、卵石。在吉林市郊区温德河村北注入第二松花江。流域面积1 179 km2(其中口前水文站控制流域面积为830 km2),河长64.5 km,河道平均坡度2.9‰。

2 暴雨分析

2017年7·13特大暴雨是受低空切变和暖湿气流共同影响下发生的高强度,大范围降水过程。2010年7·28暴雨则是受低压、切变及西南暖湿气流共同影响。这两次高强度降水的天气成因基本是一样的,都受切变和暖湿气流的共同影响。

2017年7·13特大暴雨,口前水文站以上流域本场降水面雨量为193.4 mm。从13日9时开始降雨,至13日22时降雨结束,历时13 h,主雨集中在13日15时至18时;2010年7·28暴雨则是从7月27日21时开始降雨,至28日13时降雨结束,历时16 h,主雨集中在28日2时至8时,面雨量为248.9 mm。2017年7·13暴雨降水量较2010年7·28暴雨偏小,但降雨历时短,主雨更集中,从而造成2017年7·13暴雨的洪峰流量比2010年7·28暴雨的洪峰流量略偏大(2010年7·28暴雨的洪峰流量为3 120 m3/s,为调查资料)。

3 径流分析

场次洪水的径流系数指某一场洪水所形成的径流深Y(mm)与形成这次径流深的流域平均降水量X(mm)的比值,可根据下列公式计算径流系数:

式中:α——径流系数;Y——径流深,以mm计;X——流域平均降水量,以mm计。流域的径流深可按下式计算(以mm为单位)。

式中:W——径流总量,以m3计;Q——计算时段内的平均流量,以m3/s计;T——某一时段,以s计;F——整个流域面积,以km2计。

对于口前水文站2010年7月28日和2017年7月13日这两场洪水,均采用实测暴雨、洪水资料进行径流系数的分析和计算。口前水文站2010年、2017年这两次典型洪水过程见图1和图2。根据实测的洪水过程计算场次洪水总量,除以流域面积得到该次洪水的径流深。径流深除以流域平均面雨量,得出径流系数见表1。

图1 口前水文站2010年洪水过程线

图2 口前水文站2017年洪水过程线

从表1中可以看出,2010年场次洪水的径流量为1.634亿m3,大于2017年场次洪水的径流量1.518亿m3,但径流系数为0.79,小于2017年的径流系数0.95。从暴雨分析可知,2017年场次洪水的降雨历时要小于2010年,主雨历时短,雨强大,产流量大。2017年该场洪水的径流系数高达0.95,降雨几乎全部产生径流,这样的短历时,强降雨危害极大,需进行提前防范。防汛人员可根据降水预报,结合降水历时、径流系数等特性对洪水进行准确的预报。

表1 口前水文站径流系数计算成果表

4 结语

1)第二松花江温德河流域发生短历时、高强度暴雨洪水的天气成因大多相似,都受切变和暖湿气流的共同影响。

2)2017年7·13暴雨降水量较2010年7·28暴雨偏小,但降雨历时短,主雨更集中,从而造成2017年7·13暴雨洪水的洪峰流量比2010年7·28暴雨洪水的洪峰流量略偏大。

3)2017年7·13暴雨洪水的径流系数高达0.95,大于2010年7·28暴雨洪水的径流系数0.79,降雨几乎全部产生径流。

[1]胡建华.赤溪水文站场次洪水降雨径流情况分析[J].广东水利水电,2008(6):28-30.

[2]李亚光.浅析锦山水文站场次洪水的径流系数[J].内蒙古水利,2016(1):19-20.

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