徐 海

(宁夏回族自治区水文水资源勘测局 固原分局，宁夏 固原 756000)

0 引 言

宁夏农垦国有渠口农场位于中宁县和青铜峡市之间，地处卫宁灌区黄河以北，西靠贺兰山东麓余脉，东临黄河，属干旱区。全场占地总面积3.467×104hm2，其中有耕地0.407×104hm2以上(含太阳梁0.107×104hm2)，湿地2 718.667 hm2，丘陵、荒漠草原约2.667×104hm2。区域内发育有红崖沟，其水文特征为降水少、风沙大、植被稀少、泥沙大、水质差，洪水主要由局地暴雨形成，历时短、陡涨陡落。

2018年7月1日，青铜峡市广武至中宁县石空一带、中宁县鸣沙至红寺堡区西北部降大到暴雨，局地大暴雨。

暴雨中心由中宁县渠口农场一带沿清水河逐渐向南移动，中宁县渠口农场一带暴雨中心最大降雨量为渠口农场红崖站113.2 mm，强降雨过程主要集中在14∶00至16∶00。

受降雨影响，黄河两岸诸沟及清水河流域部分沟道出现洪水过程。受此次洪水影响，红崖水位站水位计被冲毁，109国道广武段被冲断，个别沟道两岸的水工建筑物、部分农田损毁受灾。

1 暴雨分析

1.1 暴雨成因

7月1日，低空强劲的偏南风气流为宁夏输送了大量的水汽。与此同时，地面有冷空气过境，冷暖空气在宁夏上空交汇，使中低层的不稳定能量得以释放，产生较强上升运动，从而造成此次暴雨天气过程。

1.2 降雨情况

根据渠口农场及其附近雨量站实测资料，7月1日中宁县渠口农场一带降雨从8∶00开始至20∶00左右止，降雨持续时间12 h，主雨历时3 h，最大降雨量点为红崖站113.2 mm。

降雨中心位于渠口农场红崖村，降雨中心强降雨过程发生在14∶00至16∶00，红崖站3 h累计降雨量为84.8 mm，四眼井站3 h累计降雨量为57.6 mm。

代表站降水量统计表见表1。

代表站降雨量时程分配见图1-图4。

表1 代表站降雨量统计

图1 红崖站降雨量时程分配图

图2 四眼井站降雨量时程分配图

图3 大石头井站降雨量时程分配图

图4 渠口农场站降雨量时程分配

1.3 降雨强度

根据《降水量等级》(GB/T 28592-2012)标准，本次各代表站降雨过程多在12 h内，渠口农场一带降雨量等级在暴雨以上，红崖站、四眼井站为大暴雨，各代表站降雨强度统计见表2。

1.4 暴雨笼罩面积及降雨总量

“180701”中宁县渠口农场降雨中心位于红崖村， 降雨10～25 mm笼罩面积4 902 km2，占整个暴雨笼罩面积的40.7%，降雨总量0.86×108m3，占总降雨量的32.1%；25～50 mm笼罩面积2 963 km2，占整个暴雨笼罩面积的24.6%，降雨总量1.11×108m3，占总降雨量的41.6%；50～100 mm笼罩面积607 km2，占整个暴雨笼罩面积的5.0%，降雨总量0.46×108m3，占总降雨量的17.0%，见表3及图5，暴雨面深关系见图6。

表2 各站点降雨等级

表3 暴雨笼罩面积及降雨总量比例分配

图5 降雨量分布图

图6 暴雨雨深-面积关系线

1.5 暴雨重现期

经统计分析，本次渠口农场暴雨中心红崖站最大6 h降雨量103 mm，最大12 h降雨量113.2 mm，重现期超过200年一遇；四眼井站最大6 h降雨量71.8 mm，最大12 h降雨量78 mm，重现期50年一遇；大石头井站最大12 h降雨量59.6 mm，重现期20年一遇；渠口农场站最大12 h降雨量52.2 mm，重现期10～20年一遇。代表站暴雨中心不同时段最大点雨量重现期见表4。

表4 代表站暴雨中心不同时段最大点雨量及重现期

2 洪水分析

2.1 洪水情况

本次主要对渠口农场及其周边8条沟道进行了调查，见表5。其中，红崖沟、干河子沟、大佛沟、崾岘子沟为固定调查断面。点绘红崖沟、干河子沟固定调查断面1979-2018年历年最大洪峰流量频率曲线，见图7-图8。红崖沟洪峰流量416 m3/s为100年一遇洪水；干河子沟洪峰流量335 m3/s为40年一遇洪水，其它沟道为5～30年一遇洪水。

表5 各沟道洪水统计表

图7 红崖沟站历年最大流量频率曲线

图8 干河子沟站历年最大流量频率曲线

2.2 径流系数

红崖沟流域面积50.1 km2，比降15.2‰，本次降雨全流域产流，洪峰流量416 m3/s。据调查，洪水总量为152×104m3，根据流域降雨量等值线图计算出流域降水总量383×104m3，平均降水深76.4 mm，求得断面径流系数0.40，即有40%的降雨形成出口断面的径流。

2.3 由实测暴雨计算洪水

红崖雨量站实测累计降雨量113.2 mm，经前分析计算流域面平均降雨量76.4 mm，根据点雨量过程分配红崖沟面雨量时段过程见表6。

表6 红崖沟时段点面雨量统计表

续表6

依据《宁夏暴雨图集》提供的方法， 计算出断面1 h面平均雨量，然后将面雨量按降雨过程进行分配，最后计算产流和汇流。产流计算采用扣损法，即：

Ri=Hi-fi

式中：Ri为产流期某时段净雨，mm；Hi为产流期某时段面雨量，mm；fi为产流期某时段损失水量,mm。

经计算，红崖沟断面洪峰流量397 m3/s，与调查洪峰流量接近，可以相互佐证。

表7 红崖沟断面净雨量计算表 /mm

表8 红崖沟断面洪水计算表

3 结 论

1) 本次暴雨中心红崖沟站降雨量113.2 mm为200年一遇。

2) 本次暴雨形成最大洪峰流量出现在红崖沟，洪峰流量416 m3/s为100年一遇洪水。

3) 由降雨量推算出红崖沟径流系数0.40，即有40%的降雨形成出口断面的径流。

4) 公路桥梁、水利工程规划设计常采用理论公式或经验公式计算设计洪水，往往设计值偏大，在水文站无法控制地区，暴雨洪水调查资料尤为宝贵，所以在设计中应采用暴雨洪水调查成果。

5) 暴雨洪水调查能为防汛抢险救灾提供及时可靠的依据。