尹家沟夏垫站以上流域2020年8月23—24日暴雨洪水分析

张景俊

摘 要：受冷暖气流共同影响，2020年8月23日20：35至24日06：40，尹家沟全流域普降大暴雨。本文分析了尹家沟夏垫站以上流域暴雨洪水的暴雨特性、洪水形成规律、水位流量关系和产汇流特点，以期为小流域综合开发治理、城市规划建设、城区除涝排水和推求产汇流关系提供设计依据。

关键词：暴雨;洪水;成因分析

中图分类号：XTV122.1文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）04-0156-03

Abstract： Affected by both the air flow and the cold and warm air flow， from 20：35 on August 23 to 06：40 on August 24， 2020， the entire Yinjiagou basin experienced a heavy rainstorm. This paper analyzed the rainstorm characteristics， the law of flood formation， the relationship between water level and discharge， and the characteristics of runoff generation and convergence of the rainstorm flood in the basin above the Xiadian Station in Yinjiagou， which was expected to provide a design basis for the comprehensive development and management of small watersheds， urban planning and construction， urban waterlogging and drainage， and the estimation of production and confluence relations.

Keywords： rainstorm;flood;cause analysis

在冷暖气流共同影响下，2020年8月23日20：35至24日6：40，尹家沟全流域普降大暴雨，全流域平均降雨量为104.9 mm，降雨总量为301.1×104 m3。此次大暴雨过程主雨区历时短，强度大，没有伴随大风和冰雹，因此非常有利于晚秋季作物的生长及冬小麦的耕种，既补充了地下水资源，又净化了城区环境[1-2]。

1 流域概况

尹家沟发源于三河市燕郊国家高新区盛屯村西北，于夏垫村东入鲍丘河，主河道全长为14.1 km，流域面积为28.7 km2。夏垫站以上河道长为12.4 km，流域面积为27.2 km2。流域位于东经116°49'53″～116°55'06″、北纬39°54'38″～39°59'50″，呈西北东南走向，承担汛期排沥和污水排放功能。

三河市燕郊国家高新区全区规划面积为108 km2，建成区面积为50 km2，总人口为91万人，其中户籍人口有36万人。

2 暴雨

2.1 雨量大，面上雨量均衡

此次大暴雨为2020年度最大的一次降雨过程，流域内三个雨量站日雨量比较平均，均超过100 mm，流域平均雨量为104.9 mm。尹家沟夏垫站以上流域2020年8月23—24日日降雨量统计结果如表1所示。

2.2 暴雨历史短，主雨集中

本次大暴雨过程不足10 h，主雨区在2020年8月23日21：00至24日01：00的4 h内，缩短了产流时间，增加了产流量。主雨区流域平均降雨量占流域平均降水量的69.5%。尹家沟夏垫站以上流域2020年8月23—24日逐时降雨量过程统计结果如表2所示;尹家沟夏垫站以上流域2020年8月23—24日主雨时段雨量统计结果如表3所示。

2.3 产流区域降水总量

产流区域降水总量为164.7×104 m3。

3 洪水

由于前期干旱少雨，农田墒情差，土壤含水量少，未产生径流;产流范围主要出现在城区及邻近尹家沟附近的村庄内，产流区域面积为15.7 km2，径流总量为72.48×104 m3。基流量为12.25×104 m3，直接径流量为60.23×104 m3，产流区的产流系数为36.6%。夏垫站以上流域洪峰径流模数为393×10-3 m3/（s·km2）。

3.1 流域洪水形成特性

尹家沟主要承担燕郊国家高新区东半部雨季沥水和城区污水的排放任务，城区沥水先汇入管网，然后排入尹家沟内，流域下垫面不透水层面积所占比重大，使降雨初损小，产流量增大。近几年，三河市政府对尹家沟全面升级改造，三河市境内河段全部用混凝土硬化，过水能力得到很大提升，加快了汇流速度，减小了汇流过程中的水量损失，滞洪时间缩短，洪峰流量加大。

此次洪水过程中，夏垫站8月22：13洪水开始起涨，起涨水位为14.65 m，起涨流量为0.589 m3/s，24日05：48洪水涨到峰顶，洪峰水位为15.91 m，洪峰流量为10.7 m3/s，洪峰持续132 min，涨水历时455 min，洪水涨水面涨率为0.17 m/h;从24日08：00以后开始，洪水下落，至26日08：00，洪水落平，落水历时48 h，整个洪水过程历时3 467 min。流域内大暴雨主雨区在前4个多小时产生，致使洪水起涨迅猛、降落快速，洪峰持续时间短，产流系数大。2020年8月23—26日，尹家沟夏垫站逐时水位流量过程记载如表4所示，尹家沟夏垫站2020年8月23—26日逐时水位过程线图如图1所示，尹家沟夏垫站2020年8月23—26日逐时流量过程线图如图2所示。

3.2 水位流量关系特性分析

3.2.1 水位流量关系曲线特征。尹家沟夏垫站测流断面为矩形混凝土结构，河段顺直，河槽、断面控制良好，水位流量关系稳定，2020年8月23—26日，水位流量关系呈單一曲线。水位流量关系单一曲线从水位15.20 m开始，呈直线变化，流量增长率为0.10 m3/s/0.01 cm，符合矩形河床水位流量变化规律。尹家沟夏垫站2020年8月23—26日水位流量关系单一曲线如图3所示。

3.2.2 水位流量关系单一曲线模型的建立。依据尹家沟夏垫站2020年8月23—26日水位流量单一曲线关系图（见图3），编制水位流量关系单一标准曲线表，如表5所示。下面采用2020年8月23—26日水位流量关系单一标准曲线表中的水位流量数值，建立夏垫站水位流量关系单一曲线模型，编制出计算机程序，用于推求流量。本站已安装自动采集水位设备，通过自动采集终端的水位数据，即可推求出相应的流量;还可以按照水文资料整编程序用水位计算日平均流量。

4 结语

近十年来，三河市燕郊国家高新区社会经济与城市建设进入了快速发展期，特别是2010年11月，经国务院批准升级为国家高新技术产业开发区后，依托京津，发展势头更为强劲，GDP大幅增长，城区规模迅速扩延，建成区面积目前已超过50 km2。因此，做好尹家沟降雨洪水监测工作，可以为城市规划建设、除涝排水、推求产汇流关系提供设计依据，为社会经济发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]张绍军，刘同僧.泃河1994年7月特大暴雨洪水分析[J].海河水利，2008（2）：38-42.

[2]孙占国，张绍军.2011年“7.24-25”暴雨洪水及灾害分析：以三河市为例[J].河南科技，2016（5）：153-155.