河南省汉江流域老灌河淇河“20070730”暴雨洪水调查分析

1汉江流域老灌河、淇河“2007.07.30”特大暴雨洪水调查分析包文亭陈学珍河南省南阳水文水资源勘测局,河南南阳473000摘要：2007年7月28日-29日老灌河、淇河上游卢氏县境内突降大雨，山洪暴发，造成两河上游山区大量山体滑坡、沿河地区交通、电力、通讯全部中断，卢氏县、西峡县、淅川县遭受较大的财产损失。这次强降雨过程使老灌河上的米坪水文站流量达到3520立方米每秒,淇河上的西坪水文站流量达到3870立方米每秒，均为建站以来最大洪水。根据实测水文、气象资料，分析了此次洪水的成因、过程和特点，可供水利防洪部门参考。关键词：特大暴雨洪峰调查分析2007年7月1.流域概况老灌河和淇河同属长流流域丹江水系，流经河南省卢氏县、西峡县、淅川县，直接汇入丹江口水库。两河均处于我国南北气候过渡带，多年平均降雨量为825.8毫米，降雨量60-75％集中在6-9月份；降水年际变化大，丰水年的降雨量是枯水年的3倍以上；地区分布也不均匀，一次降水南部和北部降雨量能相差在10倍以上；两流域的暴雨主要发生在6-9月，其产生的天气系统主要是切变线、低涡、副高和低空气流，西南低涡沿切变线东移遇到冷到空气形成强对流天气是经常造成大暴雨的主要原因。老灌河和淇河洪水的主要形成特征是暴雨洪水特征。2暴雨分析2.1暴雨成因7月27日太平洋副热带高压明显北抬，陕西东南部山区、河南黄河以北部分地区及西部山区位于副高边缘强劲的西南气流里，7月28日位于河套地区冷空气扩散东移，在该区域上空形成了强对流天气。受此影响，陕西东南部山区丹凤、商南，河南新乡西部及豫西三门峡、2洛阳东南部山区先后普降大到暴雨，局部大暴雨、特大暴雨。老灌河、淇河上游暴雨区强对流云系于7月29日20:30左右形成并维持至30日3:00左右。2.2暴雨过程及降雨量老灌河、淇河上游位于上述天气系统影响范围，暴雨时间主要在7月28日8时至30日8时,其中，28日降雨主要在上游靠近与黄河流域分水岭地区的卢氏县狮子坪乡、双槐树乡、五里川镇，29日20:00至30日4:00大强度降雨中心在卢氏县汤河乡及与朱阳关交界地区、狮子坪乡与瓦窑沟乡交界地区，且集中于汤河乡小沟河、梧鸣沟，狮子坪乡毛河、黄柏沟及瓦窑沟乡瓦窑沟上游。老灌河流域香山站175.8毫米、黄坪站184.4毫米、朱阳关站194.4毫米、青岗坪271.2毫米（调查）、小沟河河南村大于410.4毫米（调查）；淇河流域狮子坪站213.5毫米、里曼坪站197.4毫米、瓦窑沟站195.6毫米、钱庄村343.7毫米（调查）、杨庄村402.4毫米（调查）。老灌河流域（米坪站以上，集水面积1404平方公里）两日累计降水量大于100毫米的区域面积967.4平方公里（区域总降水量约20212万立方米），其中，100-200毫米区域496.0平方公里，200-300毫米区域372.7平方公里，大于300毫米区域98.7平方公里。米坪站以上两日平均降雨量161.4毫米，6小时（29日22时－30日4时）平均降雨量87.1毫米。淇河流域（西坪站以上，集水面积911平方公里）两日累计降水量大于100毫米的区域面积532.1平方公里（区域总降水量约11995万立方米），其中，100-200毫米区域228.5平方公里，200-300毫米区域205.9平方公里，大于300毫米区域97.7平方公里。西坪站以上两日平均降雨量162.2毫米，6小时（29日22时－30日4时）平均降雨量84.9毫米。2.3暴雨特点引发老灌河、淇河“7.30”洪水的降雨其特点是降雨强度大、历时短、分布不均，降水过程主要为7月29日4时-30日4时历时约24小时，强暴雨过程主要发生在7月29日22时-7月30日4时之间。（1）前期影响雨量充沛。淇河流域自进入7月份以来有四次明显的降雨过程。流域内最大土壤蓄水量W0为70.0毫米，折减系数K为0.84，经计算至7月28日8时前期影响雨量Pa为20.5毫米，至7月29日8时前期影响雨量Pa为53.1毫米，是土壤蓄水量的75.9％。老灌河流域经计算至7月28日8时前期影响雨量Pa为20.0毫米，至7月29日8时前期影响雨量Pa为49.4毫米，占最大土壤蓄水量的70.6％。较高的前期影响雨量，是诱发“7.30”洪水灾害山洪、滑坡、泥石流的主要因素之一。（2）降雨强度大、强降雨历时短，29日降雨主要集中在6小时内。6小时降雨量占本次3降雨过程24小时最大降雨量的70%左右。其中老灌河支流小沟河、梧鸣沟区域和淇河支流毛河、黄柏沟区域6小时最大降雨量接近300毫米；根据调查降雨情况及区域灾情比较，老灌河暴雨中心降雨量大于淇河暴雨中心降水量。（3）降雨分布不均。老灌河流域（米坪站以上）两日累计降水量大于100毫米的区域占流域面积的68.9％，大于300毫米的区域占流域面积的7.03％，桑坪站只有34.5毫米，最小降雨量米坪站只有13.5毫米；淇河流域（西坪坪站以上）两日累计降水量大于100毫米的区域占流域面积的58.4％，大于300毫米的区域占流域面积的10.7％，最小降雨量方家庄只有62.4毫米。老灌河、淇河这次降雨过程其强度和降水量上游均强于下游。2.4暴雨中心降雨量频率分析根据调查，老灌河小沟河区域是老灌河流域本次降雨中心区，调查到的最大点雨量大于410.0毫米，次大点雨量392.3毫米；24小时最大降雨量400毫米，6小时最大降雨量287.3毫米。淇河黄柏沟区域是淇河流域本次降雨中心区，调查到区域最大点雨量402.4毫米，次大点雨量343.7毫米；24小时最大降雨量397.4毫米，6小时最大降雨量281.7毫米。经过暴雨图集查算并参考临近站的降水量系列资料，确定两暴雨中心区域24小时降雨量（Cv采用0.60，均值采用80.0毫米，Cs/Cv采用3.5）和6小时降雨量（Cv采用0.60，均值采用60.0毫米，Cs/Cv采用3.5）频率均约为1000年一遇。3洪水分析1、洪水概况（1）淇河洪水受此次强降雨过程的影响，丹江淇河出现了一次较大的洪水过程，处于淇河中游的西坪水文站发生了建站以来的最大洪水。淇河西坪水文站这次洪水过程7月30日2时开始，起涨水位93.04米，相应流量112立方米每秒，陡涨3个多小时，于30日5时44分达到峰顶，其峰顶水位为97.62米，相应洪峰流量为3870立方米每秒，略大于1979年8月1日的洪峰流量3830立方米每秒。短时洪峰迅速陡落，至7月31日2时落至起涨水位附近，并继续回落。（2）老灌河洪水遭受7月28日～29日强降雨过程影响，老灌河米坪水文站发生了建站以来最大洪水，也是米坪水文站有历史纪录以来的最大洪水。米坪水文站7月30日0时开始涨水，历时6小时，到7月30日6时整到达峰顶，4水位9.31米，相应洪峰流量3520立方米每秒。其洪水流经75公里的河长和经过石门水库的削减至西峡水文站，西峡水文站于7月30日11时54分出现峰顶水位79.88米，相应洪峰流量2450立方米每秒。3.2洪水特点（1）、造洪雨型特殊。前期影响雨量大，超强降雨强度，历时短（主要降水7月29日20时～7月30日4时历时8小时）。降雨分布不均，上游降雨大，中下游降雨小。（2）、洪水流速大、含沙量大。由于降雨强度大，山地和河道坡度陡影响（其中淇河西坪水文站以上平均河道纵比降为7.00‰，老灌河米坪水文站以上平均河道纵比降为6.17‰）。水流湍急，洪水峰顶断面平均流速大，西坪水文站断面流速7.13米/秒，米坪水文站断面流速6.03米/秒，西峡水文站实测最大流速5.70米/秒（其相应实测流量为1690立方米每秒）。两河上游山高坡陡（小沟河区域最高山峰1921.5米，两岸坡度多大于45°），滑坡、冲刷严重，洪水含沙量大。（3）、洪水历时短，峰型尖瘦。西坪水文站涨水历时3个小时，落水历时27个小时；米坪水文站涨水历时6个小时，落水过程32个小时；西峡水文站涨水历时16个小时，落水38个小时。3.3洪量分析7月29日20时至8月6日8时通过西坪水文站基本水尺断面洪水总量为0.9172亿立方米（其中7月30日0时至8月2日8时通过洪水总量为0.8615亿立方米）。7月29日20时至8月6日8时通过米坪水文站基本水尺断面洪水总量为1.491亿立方米（其中7月30日0时至8月4日8时通过洪水总量为1.400亿立方米）。7月29日20时至8月6日8时通过西峡水文站基本水尺断面洪水总量为2.08亿立方米（其中7月30日0时至8月2日8时通过洪水总量为1.84亿立方米）。这次洪水淇河和老灌河即西坪水文站和西峡水文站两出口断面产生洪水总量3.94亿立方米。3.4降雨、径流要素统计分析（1）淇河“7.30”暴雨洪水，淇河西坪水文站以上流域面平均降水量为162.2毫米（根据“7.30”洪水降水等值线图推求），7月28日西坪站以上流域平均前期影响雨量Pa为20.5毫米，7月28日-29日暴雨过程淇河西坪站以上发生“7.30”洪水的净雨量为139.8毫米，其洪5水过程使淇河西坪水文站站以上径流深为94.4毫米，径流系数为0.58。洪水过程平均流量为125立方米每秒，洪峰流量模数为4.25立方米/秒平方公里。（2）老灌河7月28日-29日暴雨过程米坪水文站以上面平均降水量为161.4毫米，7月28日米坪站以上流域平均前期影响雨量Pa为20.0毫米，7月28日-29日暴雨过程老灌河米坪站以上发生“7.30”洪水的净雨量为137.4毫米，其洪水过程使老灌河米坪水文站站以上径流深为96.9毫米，径流系数为0.60。洪水过程平均流量为219立方米每秒，洪峰流量模数为2.51立方米/秒平方公里。“7.30”洪水通过老灌河西峡水文站断面径流深为60.9毫米，洪水过程平均流量为253立方米每秒，洪峰流量模数为0.717立方米/秒平方公里。3.5洪水频率分析米坪水文站建站以来资料比较完整，流量系列资料从1956年至今共52年，本次洪水洪峰流量3520立方米每秒在实测系列中排第一位（1958年3360立方米每秒排第二位），参考以前的洪水调查成果经分析计算，米坪水文站洪峰流量3520立方米每秒为100年一遇；西坪水文站1959年建站，1959年至今有完整的系列资料，本次洪水洪峰流量3870立方米每秒在实测系列中排第一位，参考以前的洪水调查成果经分析计算，西坪水文站洪峰流量3870立方米每秒为100年一遇。4雨水情情报预报服务在这次雨洪过程中西坪、米坪和西峡等水文站及上游雨量报汛站及时准确的向国家防总和省市地防汛指挥部门发布雨水情报，共发布50余份雨水情电报，为各级领导提供了科学的调度决策依据，在防汛决策抗洪减灾中发挥十分重要的作用得到了各级领导的充分肯定。5暴雨洪水灾害5.1灾害情况7月28日-29日降水过程使卢氏县无数山体滑坡，多处山溪和沟河爆发山洪、泥石流，降雨量之大、灾害之严重为卢氏县近代之最。（1）卢氏县受灾人口17.7万人，1万余间房屋倒塌，1.2万人失去家园。死亡756人，失综14人。农作物受灾面积18.4万亩，占总面积的47.5％。造成直接经济损失14.1亿元，是卢氏县去年地方财政一般预算收入的11倍。多年来的规模建设一夜之间毁于一旦，多年来的资金投入一夜之间化为乌有。（2）淇河、老灌河下游淅川、西峡两县十三个乡镇受灾。受灾人口19.1万人，农作物受灾面积2.59万亩，农业绝收面积1.1万亩，倒塌房屋间数1426间，共造成各类经济损失达到1.7亿元。5.2灾害成因及减灾建议“7.30”老灌河、淇河暴雨洪水暴雨强度大、汇流快、流量大是形成重大灾害的自然原因，而居民建房距离河道太近，公路、电力、通讯线路建设标准低是造成重大人员伤亡和财产损失的人为因素。在灾区走访，近河建房甚至河道内建房随处可见，修建山区公路时人为大量缩窄河道行洪断面，电力、通讯线路为降低建设成本多沿河布线，甚至本次水毁后复建线路仍建在河道内。交通、电力、通讯线路设防标准低，特殊水情时其本身往往首先水毁，无法保障灾区减灾、救灾措施的实施。同时，局部地区暴雨洪水预警预报、汛情监测传递手段落后，减灾效益低，亟待加强。根据“7.30”洪水灾