冯国强，台会选

(甘肃省陇南水文水资源勘测局，甘肃 成县 742500)

1 暴雨洪水区概况

1.1 东河流域概况

东河发源于北秦岭山地的长板梁，流经徽成盆地的西部，纵贯成县境内，流至成县县城与南河汇集后成长丰河。东河干流在成县境内流程85.4km，流域面积1101km2，流域形状近似扇形，地势西北高，东南低，海拔高度在960～2377m之间。上游至下游地形依次为高山区、丘陵区、川坝区。南北山地乔木林密布，低山和山麓广布疏林和灌木丛，植被良好。川坝盆地区广布红层低丘，大部分开垦为农田。人口主要集中在沟坝和较为平坦的川坝区，农作物以粮食作物为主，主要有小麦、玉米、黄豆、油菜籽等。流域内无大、中型水利工程。

流域属于亚热带大陆性季风气候，四季分明，雨水充沛，气温较高，冬季受来自西北的冷空气的影响，夏季盛行东南季风和来自猛加拉湾的暖温季风的影响，气候季节性差异大，垂直变化明显。年平均气温为 11.9℃，月均气温在 －0.8℃到23.3℃，极端最高气温37.3℃，极端最低气温－15℃;多年平均降水量680mm，多年平均蒸发量1149mm，干旱指数1.79。其中黄渚关是省内著名的暴雨中心之一，暴雨洪水频繁。

流域内沟壑纵横，支流较多，较大支流自上而下有晒经河、麻沿河、赵河、庙沟、王庄渠、周家沟、黑峪河等。

1.2 气候特征

成县地处大陆腹地，属暖温带半湿润气候，四季分明，冷暖适度，冬季受来自西北的冷空气影响，夏季盛行东南季风和来自孟加拉湾的暖湿季风的影响，气候的季节性差异大，垂直变化明显。根据成县气象站1960～2009年实测资料统计，年平均气温11.9℃，最热月平均气温23.3℃，最冷月平均气温－0.8℃，极端最高气温37.3℃，极端最低气温－15℃;多年平均降水量680mm，相对湿度75%。多年平均蒸发量1149mm，干旱指数1.79;多年平均日照1795h;多年平均风速0.9m/s，最大风速16.7m/s;无霜期210d，最大冻土深度20cm。

自然灾害有干旱、暴雨、冰雹、连阴雨、霜冻等，其中以干旱为主。

2 暴雨特性

2.1 天气成因

甘肃省陇南地区由南向北属北亚热带半湿润区向半湿润、半干旱区过渡地带，境内山脉纵横交错，高低相差悬殊，天气气候差异明显，降水时空分布不均，降水量年际变化大。该区是甘肃省年降雨量较多的地区，也是暴雨发生最多的地区。暴雨灾害是陇南地区的主要气象灾害之一。

2.2 降雨强度大

受北方冷空气、西太平洋副热带高压和西南暖湿气流的共同影响，12日1∶00～10∶30，东河流域出现了区域性暴雨，局部大暴雨天气。成县黄渚镇累计降水量达到261.8mm。该次暴雨具有短历时、强度大、局地性强等特点。

2.3 暴雨时空分布及特性分析

从走访情况及点雨量的面上分布分析，该次暴雨走向是自西北向东南呈带状分布。降雨区北部起自天水市麦积区和东河流域接壤地带，西部起自西和县晒经乡俞家庄一带，成县黄渚镇为这次暴雨的中心。自黄渚镇向东南方向暴雨量逐渐减小，暴雨强度逐渐减弱。黄渚镇王台村雨量站自记雨量计记录显示，开始降水时间为12日1∶00，其中1∶00～4∶00降水强度不大，降水量仅为3.7mm，4∶00 ～9∶00降水强度很大，降水量为196.7mm，各时段最大降水量见表1。最大1小时降水量为83.5mm，最大2小时降水量为120.5mm，最大3小时降水量为144.9mm，最大4小时降水量为175.5mm。其整个降水过程量高达261.8mm。综上所述，该次暴雨具有短历时、强度大、局地性强的特点。

表1 长江流域嘉陵江水系东河黄渚关雨量站各时段最大降水量

图1 成县站8.12洪水瞬时水文要素过程线图

3 “8·12”洪水特征值及重现期

3.1 水位、流量、含沙量测次布设情况

在“8·12”洪水测验中，水位观测连续完整，流量、含沙量测次布设合理，在起涨点、涨水段、峰顶、落水段都布设有水位、流量、含沙量的测次，能够完整反映出洪水水位、流量、含沙量的变化过程。长丰河成县站瞬时水文要素过程线见图1。

3.1.1 洪水总量

本次洪水历时确定为8月12日8∶00～8月16日20∶00，洪水总量的计算方法为:洪水总量=径流量－基流量。

基流的切割方法采用斜线切割法，根据成县站2010年水文资料整编的成果，将8月12日8∶00的流量7.48m3/s，8月16日14∶00的流量21.3m3/s，分别做为峰前基流和峰后基流，经计算洪水总量为0.3656 ×108m3。

图2 频率计算曲线图

3.1.2 输沙量

根据成县站2010年流量及含沙量资料的整编成果，计算得本次洪水的输沙总量为71.7×104t。

3.1.3 洪水特征

此次洪水的主要特征为:涨势迅猛、水位高、含沙量大、漂浮物多。从9∶48开始汛速涨水至11∶00峰顶，水位就从992.18m涨至995.86m(最高水位995.87m)，由于大量漂浮物堵塞基本断面下游电厂的三孔进排水闸门及断面上游城区内桥梁的部分桥孔，致使城区沿河至基本断面水位抬高，基本断面处的水位比同级流量下高0.12m左右。自从长防长治工程实施以来，长丰河泥沙有减小的趋势，但此次暴雨的量和强度都极为罕见，造成暴雨中心发生了为数众多的小型滑坡体、尾矿坝垮坝、河道内长期挖沙形成的松散堆集体等因素，致使泥沙增大，含沙量为近25年来的最大值。本次洪水的主要特征值见表2。

表2 “8·12”洪水特征值统计表

3.2 洪水频率计算

成县水文站为国家基本水文站，实测资料完整，精度符合《河流流量测验规范》(GB50179—93)要求，作为洪水频率分析计算依据。自1959～2010年，共有52年实测最大洪峰流量资料系列，其中1964年7月21日实测洪峰流量1300m3/s，为本站实测最大洪峰流量。

根据《甘肃省洪水调查资料》成果，近一二百年间的可调查考证期内，成县共发生两次大的洪水。最大洪水发生在1934年，调查洪峰流量为2500m3/s，调查资料成果较为可靠，可做为历史洪水参加频率计算，次大洪水发生在1898年，洪峰流量数值不能确定，但确切排位应在1934年洪水之后，为历史次大洪水，可供参考。

特大洪水一般是指历史洪水，但在实测洪水系列中，若有大于或相当于历史洪水的也作为特大洪水，成县水文站52年实测最大洪水洪峰流量量级在1000～1300m3/s之间的洪水共有四次之多，因而1300m3/s的实测最大洪峰流量在水文频率计算中不应做为特大洪水处理。

将河段调查的历史洪水2500m3/s作为特大值参加计算，组成本河段53年的洪峰流量的不连续系列资料，1934年历史洪峰流量的重现期可按110年确定。

首先对实测的年最大洪峰流量资料系列从大到小排序，按下式估算其经验频率:

对特大值系列洪水按下式估算其经验频率:

其中:N—样本总长度;

n—实测系列长度;

a—特大洪水总数;

Mi—第i个特大洪水排序号;

mi—第i个实测洪水排序号;

将经验频率点据(Pi，Qi)点绘在频率格纸上，根据曲线与经验点据配合最佳的原则，适度考虑大洪水点据，调查相关参数，绘制理论频率曲线。检查理论曲线与经验点据的拟合情况，适当调整Cv、Cs等参数，直至理论曲线与经验点据拟合良好，这时的Cv、Cs就是优选的参数。

依据以上原理，将各项数值输入频率计算程序，就可以得到计算结果和生成最大流量频率曲线图(P－Ⅲ型)，计算结果见表3。频率曲线见图2。

表3 成县站不同频率洪峰流量成果表

根据计算结果和频率曲线图推求出成县“8·12”洪水的重现期为10～15年。

降水因素是造成成县“8·12”暴雨洪水灾害的根本原因。这次暴雨短历时强度大，再加上东河流域水系发达，且各支流、支沟坡度大，洪水的冲刷和挟沙能力相当强，致使很多支流支沟淤满了泥沙和巨石，洪水挟裹着泥石流，任意肆虐，沿途农田大面积被淹没，居民的房屋被冲毁，以至于多个生命被洪水带走。赵河与庙沟的灾害就是这样形成的。其次，当地居民人为缩窄河道，占用河道来建造住房，同时在河道内采沙，乱采乱堆，河道不畅，行洪能力降低，河堤不牢固，堤防标准低，暴雨洪水预警系统不健全，人们防洪意识不强等，也是造成这次灾害的主要原因。

“8·12”暴雨洪水灾害也把人无视防洪安全以及对东河流域生态环境破坏的不良影响都显现出来了。流域内植被破坏，碎石废渣堆积，矿山山体千疮百孔，矿区地质灾害频发，环境污染问题凸现，流域生态环境不断恶化，水土流失严重。发端于上世纪70年代长丰河上游的铅锌采矿业，支撑起了地方的经济发展。自1980年以来的30年，是地方经济发展最快的时期，是社会财富大量累积的时期，也是东河流域生态环境破坏最严重的时期。虽然采矿单位也做了一些复恳、植树等工作，但流域生态环境的恢复要比破坏的周期漫长得多。

4 建议

(1)成县人民政府应利用灾后重建的有利时机，站在可持续发展、绿色、有序发展的高度，依法加大东河流域的治理力度，坚决杜绝非法采矿、采金、采砂行为，疏浚河道，提高堤防标准，加固河堤，提高河道的行洪能力。

(2)应建立健全暴雨洪水预警和防范系统，加强防洪知识宣传工作，做好暴洪灾害的协防演练，尽可能降低人民生命财产损失。

(3)应下大力气做好流域内植被的恢复和土地的复垦工作，坚决杜绝在行洪区域内搞建筑，把各项防洪法律法规落到实处，确保大暴雨洪水期间的人民生命财产安全。

(4)由于对全流域暴雨洪水的了解和调查不够，对长丰河上游不同来水组合情况的洪水运动规律研究甚少，因此上述的认识是非常浅薄的。通过对这场洪水的分析，要认真做好总结，为今后更好地作好洪水预报积累经验，为成县长丰河防洪提供更准确及时的决策依据。

(5)此次长丰河的支流东河流域洪水是区域性洪水，要进一步研究其洪水特性和传播规律，更好地应对长丰河全流域性大洪水，确保下游段防洪安全。为国民经济和社会的可持续发展服务。