2004年7月沙颍河、小洪河暴雨洪水分析.pdf

1 2 0 0 4年 7月沙颍河小洪河暴雨洪水分析 张建云 刘金平 孙春鹏 ( 水利部水文局北京 1 0 0 0 5 3 ) 摘 要初步分析了2 0 0 4 年7 月沙颍河支流澧河及小洪河上游暴雨洪水的成因特点水利 工程的作用等对该地区的洪水预报防洪减灾以及水利工程建设具有一定的意义 关键词沙颍河小洪河暴雨洪水 1 流域概况 沙颍河及洪汝河均发源于伏牛山区为淮河北岸重要支流澧河为沙颍河上游支流干 流何口水文站以上流域面积2 1 2 4 平方公里流域属山区河道源短流急上游干流建有孤石 滩水库拦蓄上游洪水下游建有泥河洼滞洪区分滞孤石滩水库以下及主要支流甘江河来 水澧河干流孤石滩水库及支流甘江河上游经常是暴雨中心而甘江河又无水利工程控制 常常是澧河洪水的主要来源 其官寨水文站以上流域面积为1 1 2 4 平方公里 小洪河位于洪汝 河上游其杨庄水文站以上流域面积1 0 2 6 平方公里上游山丘区为暴雨多发区洪水由石漫 滩水库控制杨庄以下进入平原和洼地行洪较慢分别建有杨庄和老王坡滞洪区分滞超 额洪水沙颍河及洪汝河水系如图1 所示 2 图 1 沙颍河及洪汝河水系示意图 2 降雨分析 2 . 1 降雨过程 受副热带高压及华北低槽的共同影响月1 6 1 8 日 沙颍河支流澧河及小洪河上游普 降暴雨局部降大暴雨和特大暴雨面平均雨量超过3 0 0 毫米其中河南叶县官寨站4 3 6 毫米方城县独树站4 3 9 毫米金汤寨站4 2 3 毫米 降雨主要分为以下两个阶段: 1 主要降雨阶段 1 6 日8 时1 7 日8 时 沙颍河支流澧河及小洪河上游降特大暴雨 澧河支流甘江河官寨水 文站( 河南叶县) 以上面平均降雨3 6 3 毫米澧河何口水文站河南舞阳以上面平均降雨量 3 5 9 毫米小洪河杨庄水文站河南西平以上面平均降雨量2 6 4 毫米其中官寨站4 3 1 毫 米 独树站4 3 0 毫米 金汤寨站4 1 2 毫米 本次暴雨直接导致澧河及其支流甘江河发生大洪水 小洪河上游发生较大洪水 2 后续降雨阶段 1 7 日8 时1 9 日8 时澧河及其支流干江河降雨基本停止主要雨区向东南方向移动小 洪河局部地区仍有较大降雨其中杨庄站1 3 2 毫米桂李站1 2 8 毫米本阶段降雨延长了小洪 河的高水行洪时间 2 . 2 降雨特点 本次暴雨具有以下两个特点 ( 1 ) 历时短强度高 暴雨主要集中在1 6 日1 0 时1 7 日6 时的2 0 小时内暴雨中心区域( 澧河何口站以上) 日雨 量达3 5 9 毫米仅次于7 5 . 8约5 0 年一遇其中官寨金汤寨独树站2 4 小时雨量均超 过4 0 0 毫米 ( 2 ) 雨随峰移遭遇恶劣 澧河及其支流甘江河1 6 日1 0 1 8 时暴雨区主要集中在甘江河官寨以上该阶段降雨 形成了官寨站的第一次洪峰1 6 日1 8 时1 7 日6 时暴雨区随着洪峰向下游移动雨区主要 位于甘江河中下游至澧河干流何口区间雨强也随之加大该时段雨量约占次降雨总量的 7 7 % 致使甘江河官寨站及澧河何口站发生大洪水 小洪河1 6 日1 0 1 8 时暴雨区位于杨庄站以上1 7 日2 8 时雨随峰移雨区移向杨 庄至桂李区间造成杨庄至桂李河段高水行洪时间延长 3 3 洪水分析 3 . 1 洪水过程 1 澧河及其支流甘江河 澧河支流甘江河共发生两次洪水过程受1 6 日1 0 1 8 时降雨影响1 7 日1 时官寨水文 站出现第一次洪峰 洪峰水位为6 7 . 8 5 米 超过警戒水位 6 6 . 5 0 米 1 . 3 5 米 洪峰流量为2 8 2 0 立方米每秒受1 6 日1 8 时1 7 日6 时降雨影响该站出现第二次洪峰1 7 日7 时洪峰水位为 6 9 . 8 0 米, 超过保证水位6 8 . 5 0 米1 . 3 0 米洪峰流量为5 3 5 0 立方米每秒列1 9 5 4 年建站以 来第三位( 第一位1 2 1 0 0 立方米每秒1 9 7 5 年8 月第二位7 2 0 0 立方米每秒2 0 0 0 年7 月) 受支流甘江河来水及区间降雨的共同影响澧河干流洪水涨势迅猛何口水文站以上9 处( 右岸1 处左岸8 处) 河堤漫溢决口1 7 日9 时该站出现洪峰水位7 2 . 3 6 米超过保证水位 7 0 . 4 0 米1 . 9 6 米相应流量3 0 2 0 立方米每秒为了减轻下游河道的防洪压力1 7 日4 时1 0 分1 9 时4 2 分澧河罗湾闸河南舞阳开闸向泥河洼滞洪区分洪7 时最大分洪流量为9 5 0 立方米每秒分洪总量为0 . 3 6 亿立方米由于沙河来水较小1 7 日6 时4 2 分2 2 日8 时泥河 洼纸房退水闸开闸向沙河泄水泄水总量为1 . 5 6 亿立方米1 7 日8 时泥河洼出现最高蓄水 位6 6 . 2 9 米相应蓄量为0 . 9 2 2 亿立方米 受澧河来水影响沙河干流漯河水文站河南漯河1 7 日2 1 时出现洪峰水位6 0 . 7 0 米 超过警戒水位5 9 . 5 0 米1 . 2 0 米相应流量2 4 8 0 立方米每秒颍河干流周口水文站( 河南周 口) 1 8 日1 2 时4 8 分出现洪峰水位4 8 . 9 7 米超过警戒水位( 4 6 . 1 0 米) 2 . 8 7 米相应流量2 3 4 0 立 方米每秒下游阜阳闸1 7 日开始加大泄量2 0 日9 时4 8 分出现最高水位3 0 . 4 0 米超过警戒水 位( 3 0 . 0 0 米) 0 . 4 0 米同时达到最大泄量2 4 0 0 立方米每秒 2 小洪河 受连续两次降雨影响小洪河发生了较大洪水杨庄至五沟营河段超过保证流量且峰 型偏胖高水运行时间相对较长1 8 日1 8 时1 8 分杨庄水文站出现洪峰水位6 7 . 1 1 米超过 警戒水位 6 4 . 5 0 米 2 . 6 1 米 洪峰流量6 8 0 立方米每秒 该站超过保证流量( 6 5 0 立方米每秒) 的时间为1 6 小时( 1 8 日1 0 时1 9 日2 时) 下游桂李水文站超过保证流量( 3 5 0 立方米每秒) 的 时间长达5 5 小时( 1 7 日1 3 时1 9 日2 0 时) 1 6 时3 0 分出现洪峰水位6 3 . 0 7 米超过保证水位 ( 6 3 . 0 0 米) 0 . 0 7 米洪峰流量4 5 3 立方米每秒为了减轻下游河道的防洪压力1 7 日1 6 时4 2 分1 9 日1 8 时4 2 分小洪河桂李闸河南西平开闸向老王坡滞洪区分洪1 8 日1 9 时1 8 分最 大分洪流量为2 7 2 立方米每秒 分洪总量为0 . 3 9 亿立方米 老王坡滞洪区五沟营新老退水闸 在下游五沟营水文站洪峰过后均于2 0 日7 时2 4 日8 时开闸向下游泄洪泄水总量为0 . 5 8 3 4 亿立方米2 0 日6 时老王坡滞洪区出现最高水位5 6 . 4 6 米相应蓄量为0 . 6 2 亿立方米五沟 营水文站河南西平1 9 日4 时洪峰水位5 6 . 4 0 米超过警戒水位5 5 . 2 9 米1 . 1 1 米洪峰 流量4 0 6 立方米每秒 超过保证流量( 3 8 0 立方米每秒) 的时间为2 9 小时( 1 8 日5 时1 9 日1 0 时) 受上游来水影响 洪汝河干流班台水文站( 河南新蔡) 出现涨水过程 水位低于警戒水位 3 . 2 洪水量级 ( 1 ) 澧河及其支流甘江河 从雨量上分析 澧河支流甘江河官寨水文站及干流何口水文站以上2 4 小时面平均雨量分 别为3 5 9 和3 6 3 毫米, 重现期约为5 0 年 从洪量上分析 澧河支流甘江河官寨水文站实测洪水总量为2 . 5 2 亿立方米 洪水重现期 约为5 0 年在本次洪水中澧河上游孤石滩水库泄流0 . 1 亿立方米根据降雨径流关系估算 官寨站孤石滩至何口区间产流量约为1 . 5 7 亿立方米再加上官寨站的洪量2 . 5 2 亿立方米 何口水文站洪水总量应为4 . 1 9 亿立方米洪水重现期接近5 0 年 从洪峰上分析 澧河支流甘江河官寨水文站实测洪峰为5 3 5 0 立方米每秒 洪水重现期接 近3 0 年根据洪水预测分析如果何口水文站以上堤防不发生漫溢溃决甘江河洪水及区间 降雨将使何口水文站出现5 0 0 0 立方米每秒左右的洪峰流量洪水重现期接近3 0 年 根据山区性河流的特点 综合考虑上述分析结果 初步认定澧河及其支流甘江河的本次 洪水属于大洪水 ( 2 ) 小洪河 从雨量上分析小洪河杨庄水文站以上2 4 小时面平均雨量为2 6 4 毫米, 重现期约为2 0 年 从洪峰上分析小洪河杨庄水文站实测洪峰为6 8 0 立方米每秒洪水重现期约为2 0 年 综合考虑以上分析结果初步认定小洪河的洪水重现期约为2 0 年属于较大洪水 3 . 3 洪水特点 本次洪水具有以下三个突出特点 ( 1 ) 暴雨洪水遭遇恶劣暴雨移动路径与洪水走向一致在澧河洪水中暴雨随着洪峰 向中下游推进且强度不断增加造成下游洪水涨势迅猛峰高量大在小洪河洪水中雨 随峰移 第二次降雨直接叠加在第一次洪水的涨洪段 致使杨庄至五沟营河段超过保证流量 高水维持时间相对较长 ( 2 ) 洪水量级大据分析澧河及其支流甘江河雨量和洪量频率约为5 0 年一遇洪峰流 量接近3 0 年一遇小洪河洪水频率约为2 0 年一遇 ( 3 ) 洪水传播速度快 在本次洪水中 甘江河官寨站至澧河何口站的洪峰传播时间仅为 5 两小时远低于平均传播时间( 6 小时) 这主要是由于河道底水低洪水比降大流速快以 及区间雨强大所致 4 水利工程作用分析 4 . 1 澧河泥河洼滞洪区 受支流甘江河来水及区间降雨的共同影响澧河干流洪水涨势迅猛1 7 日4 时何口水 文站流量达到保证流量( 2 4 0 0 立方米每秒) , 并继续增加 1 7 日4 时1 0 分1 9 时4 2 分 泥河洼罗 湾进洪闸河南舞阳开闸分洪最大分洪流量达到9 5 0 立方米每秒若不同分洪罗湾至 漯河河段的洪水将大大超过保证流量( 1 9 0 0 立方米每秒) 本次分洪共分泄洪水0 . 3 6 亿立方 米从而有效地保证了下游河道的行洪安全由于沙河来水较小1 7 日6 时4 2 分2 2 日8 时 泥河洼纸房退水闸及时开闸向沙河分泄洪水 泄水总量为1 . 5 6 亿立方米 尽可能地减轻了区 内的淹没损失1 7 日8 时泥河洼出现最高蓄水位6 6 . 2 9 米相应蓄量为0 . 9 2 2 亿立方米 在本次洪水中泥河洼滞蓄洪水总量为1 . 3 6 亿立方米其中区内涝水0 . 2 4 亿立方米 罗湾闸分洪水量0 . 3 6 亿立方米澧河北岸决口水量约0 . 7 6 亿立方米 4 . 2 小洪河老王坡滞洪区 1 7 日1 6 时4 2 分 小洪河桂李水文站水位涨至分洪水位( 6 3 . 0 0 米)流量超过保证流量( 3 5 0 立方米每秒) 1 7 日1 6 时4 2 分1 9 日1 8 时4 2 分老王坡滞洪区桂李进洪闸河南西平开闸 分洪最大分洪流量为2 7 2 立方米每秒共分泄洪水0 . 3 9 亿立方米从而有效地保证了下游 河道的行洪安全 在下游五沟营水文站洪峰过后 老王坡滞洪区于2 0 日7 时2 4 日8 时及时开 启五沟营新老退水闸向下游泄洪泄水总量为0 . 5 8 3 亿立方米尽可能地减轻了区内的淹 没损失2 0 日6 时老王坡滞洪区出现最高水位5 6 . 4 6 米相应蓄量为0 . 6 2 亿立方米 在本次洪水中老王坡滞蓄洪水总量为0 . 6 5 亿立方米其中区内涝水0 . 2 6 亿立方米 桂李闸分洪水量0 . 3 9 亿立方米 4 . 3 澧河孤石滩水库 7 月1 6 日孤石滩水库以上降特大暴雨日面平均雨量达2 8 5 毫米受其影响孤石滩水 库入库洪水迅猛上涨1 7 日1 时最大入库流量达2 6 9 0 立方米每秒为了与下游澧河洪水错 峰, 孤石滩水库。