蓝田县灞河“2021·8·19”暴雨洪水分析

曹保前

（陕西省水文水资源勘测中心,陕西 西安 710068）

1 流域概况

灞河是渭河一级支流,发源于蓝田县灞源镇东南的箭峪岭南麓九道沟,流峪河、峒峪河、清峪河、蓝桥河等支流汇入后始称灞河。全长107 km,流域面积2564 km2,河床平均比降6.0‰。灞河左岸支流少而长,右岸支流众多而短小,受地质构造控制,形成复式钓钩状水系。多年平均降水量630.9 mm,蒸发量949.7 mm,干旱指数1.6。降雨主要集中在7月～9月。灞河设有罗李村、马渡王水文站2 个国家基本站,设有2处防汛专用水文站、1处水位站、50 处雨量站。

2 暴雨洪水实况

2021年8月19日下午至20日凌晨,西安市出现了一次局地大暴雨天气过程。降水落区主要分布在秦岭北麓山区,全市11 站次的降水量达到暴雨（50 mm）以上,强降水时段集中在19 日15 时～21 时。本次暴雨量级大、历时短,范围集中,来势凶猛,破坏力强,由于前期雨量充足,土壤含水量大,暴雨中心雨强大,山高坡陡,坡面汇流速度快,该区域流峪河、蓝桥河、道沟峪支流南石门沟由暴雨山洪引发了多处泥石流,使河道和桥涵堵塞,加剧洪水泛滥和灾情,致使房屋倒塌,农田被毁,形成了该区域历史罕见的特大自然灾害。

3 暴雨调查

3.1 暴雨笼罩范围及暴雨中心调查

经调查,暴雨主要区域在蓝田县九间房镇、蓝桥镇、灞源镇。根据雨量站记录雨量、坡面冲刷、受灾情况,确定暴雨中心在蓝田县九间房镇铜鹅村至何家川间。其中暴雨中心鹅项沟的铜鹅雨量站日降水量203.8 mm。

3.2 暴雨量级确定

本次降雨中,暴雨中心铜鹅、张家坪站12 h降雨量达特大暴雨等级；牧护关、北沟口、蓝桥3 站12 h降雨量达大暴雨等级；灞源、秦谷、穆家堰、罗李村4 站12 h降雨量达暴雨等级,具体见表1。

表1 不同时段的降雨量等级划分表

3.3 暴雨特点分析

灞河上游“2021·8·19”暴雨量极大、历时短,范围集中,来势凶猛,破坏力强,由于前期雨量充足,土壤含水量大,暴雨中心雨强大,山高坡陡,坡面集流速度快,产生突发性山洪泥石流。经与《西安市实用水文手册》计算频率对照,2021年8月19日灞河上游各支流中,降水量6 h～24 h频率多在10年～30年；暴雨中心流峪河铜鹅站6 h降水量为300年一遇,12 h降水量近200年一遇,24 h降水量近100年一遇,见表2。

表2 灞河上游典型站暴雨频率一览

4 洪水调查

4.1 调查区水文站流量及频率

暴雨洪水主要发生在灞河上游,灞河中游有罗李村水文站、下游有马渡王水文站,罗李村站8月19日22时30分出现洪峰流量918 m3/s,马渡王站19日23时40分出现洪峰1060 m3/s,均为近年来最大洪水。

参考2011年陕西省水文水资源勘测局频率计算成果,罗李村站洪水重现期接近20年一遇,马渡王站洪水重现期接近10年一遇。

4.2 调查河段选取

本次洪水调查河段根据《水文调查规范》（SL 196-2015）要求选取,并遵循以下原则：

（1）满足调查目的和要求。

（2）河段较顺直,断面较规整,河床较稳定,控制条件较好,无壅水、回水、分流串沟、较大支流汇人。

（3）避免有筑坝、桥梁、滑坡、塌岸等。

（4）避免行洪水流有急剧扩散、从缓流到急流、从急流到缓流的现象。

（5）洪痕较多时,宜选择靠近水文站、水位站和居民点的河段。

按照以上原则,本次洪水调查断面共选取了3处,分别为流峪河栗树坪、灞河公王村、蓝桥河悟真寺。

4.3 洪峰流量计算

本次调查的河段基本顺直,洪痕明显,根据《洪水调查规范》要求采用比降面积法计算各调查断面的洪峰流量。采用曼宁公式计算流量,计算公式如下：

式中：Q为流量,m3/s；A为过水面积,m2；R为水力半径,m；S为水面比降；n为河床糙率。

经计算,流峪河栗树坪洪峰流量为486 m3/s,灞河公王村洪峰流量为567 m3/s,蓝桥河悟真寺洪峰流量为677 m3/s。

4.4 洪水重现期分析

暴雨洪水调查区域无国家基本水文站,可参考流域下游或附近相似流域水文站洪水频率计算成果进行分析确定。本次采用灞河下游罗李村水文站和邻近流域大峪河大峪水文站作为参证站,分析确定调查河段洪水重现期。

（1）罗李村水文站

根据罗李村水文站 1956年～2019 年实测洪水洪峰流量资料,采用P-Ⅲ型曲线目估适线法,进行频率计算,计算成果见表3。

表3 灞河罗李村水文站年最大洪峰流量计算成果表单位：m3/s

（2）大峪水文站

根据大峪水文站1965年～2019年实测洪水洪峰流量资料,采用P-Ⅲ型曲线目估适线,适线时着重考虑曲线中上部的较大洪水点据。计算的年最大洪峰流量频率计算成果见表4。

表4 大峪河大峪水文站年最大洪峰流量计算成果单位：m3/s

（3）栗树坪、公王村、悟真寺调查河段

采用罗李村、大峪站为参证站,采用水文比拟法计算调查河段设计洪水,计算结果见表5。

表5 水文比拟法计算调查河段设计洪水成果表

计算结果采用面积接近站的比拟成果,即流峪河调查河段洪水采用与大峪站比拟成果,灞河公王村调查河段、蓝桥河悟真寺调查河段采用与罗李村站比拟成果。

从表5可以看出,本次调查得流峪河栗树坪断面洪峰流量486 m3/s,为超100年一遇洪水；灞河公王村断面洪峰流量567 m3/s,为30年一遇洪水；蓝桥河悟真寺断面洪峰流量677 m3/s,为超100年一遇洪水。

5 结论及建议

5.1 结论

2021年8月19日,灞河上游蓝田县九间房、蓝桥、灞源,商洛市商州区牧护关等镇发生大暴雨,量级大、历时短,范围集中,来势凶猛,破坏力强,汇流产流相对快,灞河多条支流发生山洪泥石流,致使房屋倒塌,农田被毁,形成了该区域历史罕见的特大自然灾害。九间房、蓝桥、灞源等镇区域发生大暴雨,暴雨中心为九间房镇铜鹅村,日降水量203.8 mm,该站6小时降水量为300年一遇,12小时为近200年一遇,24小时为近100年一遇。灞河上游罗李村站8月19日22时30分出现洪峰流量918 m3/s,灞河中游马渡王站19日23时40分出现洪峰1060 m3/s,均为近年来最大洪水。

调查得灞河支流流峪河栗树坪洪峰流量486 m3/s,为超100年一遇洪水；灞河公王村洪峰流量567 m3/s,为30 年一遇洪水；灞河支流蓝桥河悟真寺洪峰流量677 m3/s,为超100年一遇洪水。

5.2 建议

（1）本次暴雨中心通讯中断、道路冲毁,部分降水量站信息中断,应进一步进行调查,完善本次暴雨记录。

（2）本次暴雨强度大,暴雨区泥石流、河道冲刷严重,调查断面选取难,调查成果有待进一步验证。