嘉陵江略阳站“2018.7”洪水分析

2019-04-09 07:20刘剑军
陕西水利 2019年2期
关键词:嘉陵江水文站降雨量

刘剑军

(陕西省汉中水文水资源勘测局,陕西 汉中 723000)

1 概况

2018年7月9日至14日,汉中西部地区出现了强降雨天气过程,受其影响,嘉陵江略阳水文站出现了自1990年以来最大洪水。本次暴雨洪水,给略阳县人民造成了一定的财产损失,为提高该区域水文预警预报精度,把灾害损失降低到最小程度,有必要对“2018.7”嘉陵江暴雨洪水进行分析。

嘉陵江发源于陕西省凤县秦岭南麓代王山(海拔2598 m)西侧大凤沟,嘉陵江干流设有凤州水文站、茨坝水文站、谈家庄水文站、略阳水文站。支流永宁河设有永宁水文站,青泥河设有成县水文站,西汉水设有镡家坝水文站,其中茨坝、成县、镡家坝、谈家庄水文站隶属于甘肃省水文局,以上6处水文站与略阳站一起组成了略阳站以上水文基本站网,见图1。

图1 嘉陵江水系图

2 雨情

2018年7月9日至15日,受副高外围西南暖湿气流和冷空气持续影响,汉中西部嘉陵江、汉江流域出现了主汛期以来最强降雨天气过程。嘉陵江略阳站上游甘肃境内的永宁河、青泥河、西汉水等亦出现了暴雨,7月10日8时至11日8时,茨坝、谈家庄、永宁、成县、谭家坝站日降水量分别为54.2 mm、79.5 mm、69.4 mm、76.1 mm、74.3 mm,达到暴雨量级。此次降雨时间较为集中,部分地区连续降雨超过50 h。该区域过程降雨总量在10.6 mm~398 mm之间,最大降雨量为略阳田家坝雨量站398 mm,宁强广坪雨量站265 mm。降雨主要受气候和地理因素影响,时空分配和地域的分配不均,降雨总量呈自西向东递减,见图2。

图2 2018年7月9日8时~15日8时降雨量等值线图

据降雨量资料可知,强降雨出现7月10日22时至11日8时。流域内最大1小时降雨量为略阳县徐家坪雨量站达56.4 mm,田家坝雨量站最大日降雨量达188.6 mm、最大3小时降雨量达98.4 mm、最大6小时降雨量达123.6 mm,12小时降雨量达139.2 mm,达到大暴雨量级。日降雨量时空分布自西向东递减。见图3。

图3 2018年7月10日8时~11日8时降雨量等值线图

本次降雨特点:

1)降雨面广。此次暴雨主要集中在略阳县。日降水量在50 mm以上所笼罩的面积为2831 km2,为略阳县全境。据全县54处雨量监测站降雨量资料统计,日降雨量超过50 mm的36站、超过100 mm的7站,5天降雨量超过200 mm的5站,68.5%的雨量站3天累计雨量超过100 mm。

2)降雨强度、量级大。此次降雨强度是近年来少有,暴雨中心田家坝站最大日降雨量为188.6 mm,达到大暴雨量级;3小时降雨量98.4mm,降雨强度达32.8mm/h,6小时降雨量123.6mm,降雨强度达20.6 mm/h。据历史资料可知,本次24小时最大降雨量远大于历史最大的1990年114.1 mm,1981年103.4 mm、2012年103.5 mm量值。

3)连续降雨时间长。在50多小时降雨过程中,绝大部分地区降雨中间几乎没有间断。如:白水江站、徐家坪站、郭镇雨量站3天降雨总量分别达118.4 mm、164.5 mm,154.2 mm;暴雨中心的田家坝站3天总雨量达226.8 mm,5天总雨量达398 mm。

3 水情

3.1 洪水发生的时间及过程

嘉陵江略阳水文站从10日8时水位从629.96 m开始起涨,涨流量119 m3/s,11日15时涨至峰顶,峰顶水位639.60 m(超保证水位2.21 m),水位涨幅达9.64 m,洪峰流量5400 m3/s,是警戒流量的1.8倍,平均涨率170.4 m3/h,洪峰持续30分钟后开始缓慢回落,到19日8时水位回落至629.99m,流量123 m3/s。这次洪水过程,从起涨到峰顶用时31小时至落平,历时9天,施测流量18次,实测最大流速4.6 m/s,最大水深14.5 m,控制水幅达100%,过程完整。各站洪水情况见表1、洪水过程线见图4。

图4 略阳站上游各代表站“2018.7”洪水过程线图

3.2 洪水来源及组成

由表1可知,此次洪水过程嘉陵江略阳站洪水总量为6.661亿m3,其上游干流谈家庄站洪水总量为2.610亿m3,占略阳站洪水总量的39.2%,支流西汉水谭家坝站洪水总量为1.86亿m3,占略阳站洪水总量的27.9%,因此,嘉陵江略阳站洪水主要来源于上游干流和支流西汉水的汇入。另外,从上游各站洪水过程线也可看出,洪水由上游谈家庄、谭家坝等站来水组成,见表1。

表1 嘉陵江略阳站以上干支流各站控制面积、洪水情况表

根据略阳站洪水预报方案,谈家庄、谭家坝两站当流量在2000 m3/s~4000 m3/s时,到达略阳站的洪水传播历时分别在5.0 h~5.5 h,6.5 h~7.0 h之间,并随流量的递增而缩短。“2018.7”洪水洪峰出现在谈家庄站是11日11时48分,洪峰流量为3380m3/s,谭家坝站11日6时15分,洪峰流量为2110m3/s,从预报根据站洪水传播历时来推算,上游洪水在向下游演进过程中基本相遇叠加,在略阳站汇合形成洪峰流量为5400 m3/s大洪水。

3.3 洪水特点

1)此次嘉陵江略阳站洪水主要来源于上游嘉陵江干流和支流西汉水的汇入。本次洪水过程持续时间相对较短,锋型尖瘦、洪量大,洪水历时比暴雨历时迟后3小时左右,符合该区域洪水特性。

2)略阳站上游干支流先后出现洪水过程,干流洪水沿江汇流时,各支流洪水不断汇入,洪水向下游演进时河道流量不断加大,致使略阳站发生了大于10年、小于20年一遇的中等量级的洪水。

3)洪水涨幅大、水位高,洪水过程长,洪水总量大。本次洪水水位639.60 m是建站以来实测水位第五;从起涨至峰顶水位涨幅达9.64 m,主峰时段涨率1.77 m/h。从起涨到峰顶历时31小时再到落平,总历时9天。洪水总量达6.661亿m3。

4)降雨区域集中,汇流速度快,各河流洪峰均出现在11日6时~12时,时间相对集中。

4 历史洪水简介与比较

4.1 历史洪水简介

略阳县历史上洪水频发,水患严重。据历史洪水资料统计,嘉陵江干流曾多次发生过大洪水,自1952年至今略阳水文站发生5000 m3/s以上流量5场次,见表2。

表2 略阳站历史洪水统计表

4.2 本次洪水与“90.7”洪水对比

由于“90.7”、“2018.7”两场洪水过程、洪峰流量较为接近,特作比较。

1)过程降雨比较:“90.7”降雨从7月4日傍晚开始,至6日15时降雨结束,从洪水降雨量等值线图看出,在40多小时降雨过程中,嘉陵江略阳站以上降雨量在150 mm~200 mm之间。而“2018.7”降雨从9日8时开始至11日14时基本结束,从洪水降雨量等值线图看出,在50多小时降雨过程中,略阳站以上降雨量在100 mm~200 mm之间,降雨总量前者大于或者。

2)洪水的总量、洪峰流量及涨、落水历时比较:略阳站“90.7”洪水总量为7.19亿m3,洪峰流量5450 m3/s。“2018.7”洪水总量为6.661亿m3,洪峰流量5400 m3/s。90.7”洪水从7月5日8时水位猛涨,6日15时洪水涨到峰顶,流量5090 m3/s,15时30分洪水回落,到18时54分为4100 m3/s,此后又开始上涨,至7日零时30分流量到达峰顶5450 m3/s。从起涨到峰顶用时40.5小时至落平。“2018.7”洪水从7月10日8时起涨,至7月11日15时流量到达5400 m3/s,从起涨到峰顶用时31小时至落平。

3)洪水主要来源比较:经统计分析“90.7”上游凤州站洪水总量为0.53亿m3,仅占略阳站洪水总量的7.4%,说明略阳站90%以上的洪水来源于区间永宁河、青泥河、西汉水等。而“2018.7”洪水从表1中的洪峰流量、洪水总量占比来看,洪水同样来自区间永宁河、青泥河、西汉水等。从两场洪水对比看出,略阳站洪水主要来源于嘉陵江上游右岸甘肃省陇南山区东南部各支流。

5 洪水灾害

5.1 灾情

这次暴雨洪水给略阳县造成了严重的损失。据略阳县政府统计,全县62672人次受灾,135户454人392间住房倒塌,1480户4899人4377间住房严重受损。全县7条县道、25条乡道、180条通村水泥路、317条村组道路严重受损,309省道、十天高速、宝成铁路临时中断,八渡河吴家营桥等4座桥梁被冲毁,特别是县城至五龙洞景区40公里三级路路基、路面和桥涵设施大部损毁。损毁城乡堤防工程25处,冲毁输水管道120 km,镇村480处供水水源工程被毁。损毁通讯基站40个,城区15个变压器,致使7个镇80余个村通讯、电力长时间中断。冲毁农田90余hm2,绝收280 hm2。灾害造成泥石流和塌方91起。同时,县城中心城区被淹,县委、县政府机关及主要街道、广场水深1 m以上,部分地段水深达3 m,县城1.5 km供水主管道被毁,河堤护栏、地下管网等市政设施受损严重。全县城乡因灾造成经济损失6.3亿元。

5.2 灾害成因

1)略阳县地处嘉陵江上游流域内,自然地理环境和地形地貌特殊,山高坡陡,土壤瘠薄,河谷狭窄,河流纵比降较大。流域植被虽好,但土质松散,稳定性差,遇到降雨土壤饱和后,河道集水和洪水汇流速度快,易形成滑塌、山洪、泥石流。

2)由于山区耕地和建设用地极其缺乏,在依山傍河基础设施建设过程中,对公路、桥梁、管道、房屋等建筑物科学合理规划不够,甚至挤占河道,致河道自然调蓄能力降低,行洪能力减小,特别是对流域内易发生短历时局地暴雨洪水的危害认识不深,加剧了洪水灾害程度。

3)略阳县城地处一江两河(嘉陵江、八渡河、东渡河)交汇处。距略阳站断面下游约1.5 km处嘉陵江干流河道变窄,形成卡口,当洪水超过保证水位638.63 m时,随水位逐渐增高卡口阻水愈加显著,加之八渡河、东渡河受嘉陵江洪水顶托,水位壅高,洪水演进速度变缓,造成洪水漫堤,致使街道、广场及低洼段一楼商铺进水被淹。

4)本次洪水是继“90.7”洪水之后又一次较大洪水。这场洪水属中等量级,洪涝灾害严重,但造成的损失比“90.7”洪水小。其原因是除了洪水历时相对短,预警预报及时准确,省、市、县各级防指科学调度,及时组织人员撤离,避免了人员伤亡外;嘉陵江干流治理略阳县城段防洪工程的建设,在此次暴雨洪水过程中保障了铁路地区群众生命财产安全,发挥了作用。

6 防洪减灾对策

略阳县城是汉中市乃至陕西省遭受洪涝灾害较为频繁的城镇。洪涝灾害主要来自嘉陵江干流,其次是支流嘉陵江、八渡河、东渡河。嘉陵江略阳县城段河道狭窄,河宽度在150 m~180 m,过洪能力不足,当发生流量大于3000 m3/s时,河滩地全部被淹,防洪堤全线临水,八渡河、东渡河倒灌;当发生流量大于4000 m3/s时,防洪堤全线吃紧,城区大部分地段、主要公路、街道等地段被淹。特殊的自然地理环境因素,导致了城区段河道堤长堤距、堤高不够,洪水水位超过堤顶高程时,水位漫堤城区进水被淹。从总体灾情来看,受灾较重的主要是民房倒塌或受损,电力、交通道路、通讯及沿河沿线地区基础工程建设损毁等。因此,为今后如何防御相同量级洪水,把灾害损失降低到最小程度,提出以下对策供参考:

1)略阳县城防汛抗洪坚持防撤结合,以撤为主的原则和“防冲不防淹”的防治思路,健全应急抢险组织机构,统一指挥部署处置应对大(特)洪水等特殊突发性洪水事件。进一步完善、细化应急防、撤预(方)案,落实应急抢险职责及地段划分,明确撤离区域,必要时撤离区实行治安戒严。对不可防御的特大洪水,提前做好可能被淹地段居民和财产的转移,尽量减少洪灾造成的损失。

2)完善防洪工程措施。针对城区堤防高度不够,新修或加固堤防、护岸,加高加厚堤防,拓宽堤距,提高防洪标准。通过堤防建设和河道治理,扩大河槽的行洪能力,减少洪水漫堤几率。

3)加强组织领导和宣传教育,进一步完善预警防御体系及防、抢、撤预案,强化全民防洪减灾意识,同时加大河道治理监督和执法力度,加强流域统一管理,为最大限度的减缓灾害损失提供有力保障。这次暴雨洪水应引起全社会对异常天气,尤其是突发性、短历时暴雨洪水的高度重视,克服侥幸麻痹心理,防患于未然。

4)搞好各类工程规划,防止沿河、沟乱修、乱建,从根本上解决受山洪、泥石流等灾害威胁问题。

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