磁窑河“202110”秋汛暴雨洪水调查分析

马飞廷

（吕梁市水文水资源勘测站，山西 交城 033000）

1 流域自然地理概况

磁窑河是汾河一级支流，地处汾河中游的右岸，文峪河东部，发源于交城县山区的塔棱村及清徐县山区的养天池一带，流经交城、文水、汾阳、平遥、孝义、介休六个县市，是吕梁平川区域第三大河流。流域总面积为1 059.83 km2，河道总长86.4 km，其中，地处平川区域的河长66.4 km。平川区河道纵坡0.28‰～0.5‰。交城西石候村是磁窑河干流的起点，也是壶瓶石河、瓦窑河、磁窑河、白石南河和汾河灌区一、二支渠总退水出口的交汇点，呈五指状布局。磁窑河流域山区面积占461.06 km2，地形沟壑纵横，支离破碎，植被较差，岩石裸露风化严重，沟道纵坡较大。

2 暴雨

2.1 天气背景

根据国家气象台报道，2021 年10 月1 日08 时，西太平洋副热带高压稳定维持在黄淮地区，与西风带低值系统在山西形成稳定的“东高西低”的环流形势；700 hPa 副高312 线位于河南北部，山西北部存在西南急流，河套西部存在切变线。2 日08 时，副高588 线北抬到长江沿线，中纬度有短波槽东移，山西北部存在急流，700 hPa 副高312 线位于山西南部，河套西部有切变线，山西北部存在西南急流。3 日08 时，山西受西南气流影响，副高边缘存在西南急流。吕梁位于风速风向辐合区，T-Td＜4℃，有明显的冷暖空气交汇。4 日08 时，在山西中部存在一条东西向的风向风速辐合带，辐合线附近偏南一侧出现较强降水，部分地区达到暴雨。5 日08 时，山西受副高边缘西南气流影响，叠加吕梁山、太行山复杂地形对偏东气流降水有增幅作用，导致吕梁中南部强降水的出现。6 日08 时，巴尔喀什湖北侧的横槽转竖，冷空气爆发南下，6 日20 时，副热带高压东移南退入海，山西降水基本结束。

2.2 暴雨过程及分布

这场暴雨自10 月3 日2 时开始，降雨持续4 d，至6 日15 时结束，文峪河流域平均降雨量198.6 mm，单站累计最大降雨量为交城县会立乡后戴家庄村站286.8 mm；磁窑河流域平均降雨量185.5 mm，单站累计最大降雨量为晋中市平遥县宁固镇宁固村站214.4 mm。

从空间分布看，两个暴雨中心分布在文峪河流域上游山区和文峪河、磁窑河流域下游汾孝边山地带。文峪河流域上游山区暴雨中心，250 mm 以上面积223 km2，平均雨深263.4 mm；200 mm 以上面积1 759 km2，平均雨深226.4 mm。文峪河、磁窑河流域下游汾孝边山地带暴雨中心，250 mm 以上面积41.4 km2，平均雨深260.0 mm；200 mm 以上面积751.8 km2，平均雨深229.6 mm。

2.3 暴雨特点

2.3.1 降雨过程

本次降雨有两个明显降雨过程，第一个雨强较大，降雨持续时间短，第二个雨强较常见，降雨持续时间长，累计雨量大。

2.3.2 降雨强度

交城县中西河后戴家庄雨量站1h 最大雨量42.8mm，6 h 最大雨量为78.6 mm，24 h 最大雨量为105.2 mm，72 h 最大雨量为271.6 mm，次降雨量为286.8 mm，见图1。

图1 后戴家庄雨量站次降雨量柱状图

孝义市兑镇河兑镇雨量站1 h 最大雨强10.4 mm，6 h 最大雨量为30.0 mm，24 h 最大雨量为109.4 mm，72 h 最大雨量为237.8 mm，次降雨量为265.2 mm，见图2。

图2 兑镇雨量站次降雨量柱状图

3 洪水

3.1 洪水调查资料计算成果

本次洪水共调查了磁窑河河段3 处，水闸2 处。调查内容包括：调查河段平面图、洪水水面曲线及河段纵横断面，调查结果见表1。

表1 磁窑河“202110”秋汛洪水调查结果汇总表

3.2 重现期估计

3.2.1 流域计算洪水成果合理性分析

磁窑河设计洪水计算分别采用了《山西省水文计算手册》中的流域模型法、推理公式法、经验公式法3 种方法进行了计算。从表2 中可以看出，3 种方法计算洪峰流量成果中，经验公式法成果偏大，推理公式法成果偏小，流域模型法居中。综合分析，磁窑河演武段10 年一遇洪峰流量220 m3/s、20 年一遇洪峰流量380 m3/s；磁窑河入汾口10 年一遇洪峰流量180 m3/s、20 年一遇洪峰流量300 m3/s。

表2 设计洪峰流量成果汇总表单位：m3/s

3.2.2 洪水重现期估算

磁窑河演武河段10 年一遇、20 年一遇洪峰流量分别为220 m3/s、380 m3/s，本次磁窑河演武河段调查洪峰流量为283 m3/s，天然洪峰流量（扣除古贤分洪河洪峰流量）为254.3 m3/s，根据《水文基本术语和符号标准》（GB/T 50095-2014）第6.1.25 条：“中等洪水是重现期≥5年，＜20 年的洪水。”本次洪水的重现期为12 年一遇，属于中等洪水。

磁窑河演武段、磁窑河小疙瘩村段河堤工程设计防洪标准为10 年一遇，本次洪水的重现期12 年一遇，所以“202110”秋汛洪水为超标准洪水。

3.3 灾情

据市防汛抗旱指挥部初步统计，全市受灾人口达4.51 万人，其中紧急转移安置2.2 万人，死亡1 人；农作物受灾面积6.34 万hm2，绝收面积0.81 万hm2；倒塌房屋655 间，严重损坏房屋7 431 间，一般损坏房屋6 120 间；水毁道路共计55 处；经济损失12.22 亿元。其中：水利工程设施损失1.09 亿元，房屋及居民财产损失1.89 亿元，农林牧损失6.8 亿元，基础设施损失2.36 亿元，公共服务损失0.06 亿元，其它损失0.02 亿元。受灾最严重的是孝义市，涉及3 个乡镇、1.6 万人，严重受损房屋6 000 余间，淹没土地0.34 万hm2、大棚500 余座，受灾牲畜35 万头（只），直接经济损失10.41 亿元，其中水利工程设施损失0.63 亿元。

4 建议

设置蓄滞洪区，配套水闸、泵站等设施；对本次洪水损毁的堤防和淤积的河道及时进行加固清淤，对不达设计防洪标准的河段进行全面治理，清除河道高杆植物、建筑物等障碍物；加强非工程措施建设，成立磁窑河联防指挥部，做好洪水预报和联合调度工作（包括与汾河管理单位）；加强河道巡查力度，加大防洪经费投入，按要求做好防汛物资储备和管理工作；完善河道防汛抢险应急预案和超标洪水防御预案，做好防汛抢险应急演练，对河道行洪能力和堤防质量暂不达设计防洪标准要求的河段以及超标洪水，分别绘制淹没范围图和撤离路线图，便于指导防洪抢险；加强对堤防两岸和规划蓄滞洪区群众宣传力度；加高入汾段河道堤防，减轻汾河洪水顶托影响。