基于两次“804”暴雨洪水对比分析计算探析

2018-05-02

水科学与工程技术 2018年2期

（辽宁省锦州水文局，辽宁锦州121000）

1 概述

大连境内河流属黄、渤海水系，多独流入海，河网较发育。多年平均降水量676.7mm，折合成水量91亿m3，东部多于西部，北部多于南部，自西南向东北递增。瓦房店、旅顺最少，不足600mm，庄河县最多，为800mm，各河流降水量不等。碧流河、复州河、英那河、大沙河等主要河流年平均降水量657～874mm。

2 暴雨特性

本次降雨过程，是受第10号台风“海棠”减弱低压和副热带高压的共同影响下的一场强降雨过程。集中降水从8月3日16时开始，到4日10时基本结束，历时16h。主要发生在英那河流域和碧流河流域。

2.1 英那河流域

平均降水量332.7mm，其中，英那河水库以上流域平均降水量366.5mm，最大点降水量鞍山市岫岩县龙潭镇龙潭站406.0mm。最大1h降水量大连市庄河市塔岭镇梨树站86.5mm，最大3h降水量大连市庄河市塔岭镇围场沟站213.3mm，最大6h降水量龙潭站331.5mm，最大24h降水量龙潭站418.5mm。

2.2 碧流河流域

平均降水量170.2mm，其中，碧流河水库以上流域平均降水量176.1mm，最大点降水量营口市矿洞沟镇苏堡子站344.0mm。最大1h降水量玉石水库站76.5mm，最大3h降水量苏堡子站188.0mm，最大6h降水量苏堡子站266.9mm，最大24h降水量太平庄站347.8mm。

3 洪水调查及计算

3.1 洪水调查

大连地区本次发生较大洪水的水文站有3个，分别是茧场水文站、沙里涂水文站及冰峪沟水文站，其中冰峪沟水文站出现建站以来最大洪峰。调查的河段有22个，其中包括中小河流水文（位）站5处，其他调查河段17处。

在典型河段的大致范围内选一顺直、洪痕清楚河段，测出峰顶水面线，进行横断测量，用比降面积法推求洪峰流量。受强降水影响，英那河、碧流河、庄河及其支流出现洪水过程，其中冰峪沟水文站出现最大洪峰流量2270m3/s，为建站以来最大。

3.2 洪水特点

英那河水库坝址以上发生特大洪水，水库站洪峰流量6000m3/s，冰峪沟水文站洪峰流量2270m3/s，两站洪峰流量均为有观测记录以来第1位，其重现期超过100年一遇洪水标准，为特大洪水。

洪水突发性强，来势迅猛，峰高量大、涨洪速率快。冰峪沟水文站2017年8月4日23：00起涨，8月5日5：10到达峰顶，涨洪历时5.2h；英那河水库站2017年8月4日0：00起涨，9：00到达峰顶，涨洪历时9h，最大1h上涨达2200m3/s。

前期土壤干旱，初损大，径流系数较偏小。前期降水偏少，流域土壤蓄水量不足，截止2017年8月2日，冰峪沟水文站以上流域土壤饱和度69.5%，英那河水库站以上流域土壤饱和度60.5%，产生的径流系数冰峪沟为0.71，英那河为0.75。

英那河水库最大下泻流量1000m3/s，水库下游降水较少，叠加洪峰流量小于河道20年一遇防洪标准，因此水库下游无灾害。

3.3 洪水计算

3.3.1 英那河干流洪水排位频率分析

冰峪沟水文站洪峰流量2270m3/s，为有观测记录以来第1位，其重现期超100年一遇洪水标准，如表1。

表1 冰峪沟水文站洪峰流量

续表1

3.3.2 英那河水库洪水频率分析

英那河洪峰流量6000m3/s，为有观测记录以来第1位，其重现期超100年一遇洪水标准，如表2。

表2 英那河洪峰流量

由于英那河支流无实测水文数据系列，不能基于实测数据系列分析各支流洪水的排位和频率。为此，首先采用无资料地区设计暴雨洪水计算手册（2013版）。对洪水调查的各支流进行不同重现期暴雨洪水计算，并结合2015年山洪调查评价成果进行对比分析。再结合各支流洪水调查的洪峰流量和实地调研情况综合分析各支流洪水的重现期。

（1）干流冰峪沟水文站，集水面积240km2，洪峰流量2270m3/s，洪峰模数9.4，超100年一遇洪水标准；最大1d洪量0.48亿m3，超100年一遇洪水标准；最大3d洪量0.57亿m3，超100年一遇洪水标准；为特大洪水。

（2）主要支流沙河水文站（前梨树断面），集水面积207km2，洪峰流量为2020m3/s，洪峰模数9.8，超100年一遇洪水标准；最大1d洪量0.68亿m3，超100年一遇洪水标准；最大3d洪量0.81亿m3，超100年一遇洪水标准；综合评定为特大洪水。

（3）教场河（赵堡断面），集水面积27.2km2，洪峰流量302m3/s，洪峰模数11.1，重现期接近100年一遇洪水标准；最大1d洪量0.09亿m3，超100年一遇洪水标准；最大3d洪量0.11亿m3，超100年一遇洪水标准；综合评定为特大洪水。

（4）棒槌沟河，集水面积20.7km2，洪峰流量205m3/s，洪峰模数9.9，重现期接近100年一遇洪水标准；最大1d洪量0.07亿m3，超100年一遇洪水标准；最大3d洪量0.08亿m3，超100年一遇洪水标准；综合评定为特大洪水。

（5）其他小流域及库区，集水面积197km2，采用无资料地区设计暴雨洪水计算手册（2013版）对洪水调查的各支流进行不同重现期暴雨洪水计算，计算洪峰流量为1600m3/s，洪峰模数8.1，重现期接近100年一遇洪水标准；最大1d洪量0.62亿m3，超100年一遇洪水标准；最大3d洪量0.79亿m3，超100年一遇洪水标准；综合评定为特大洪水。如表3。

表3 英那河水库”804”洪水特征统计

3.4 两次“804”洪水对比分析

3.4.1 前期流域蓄水量

2017年”804”暴雨洪水前期流域土壤较干旱，2017年冰峪沟站以上降雨133mm；沙河站以上降雨138mm，初损大。2012年“804”暴雨洪水前期流域土壤较湿润，2012年冰峪沟站以上降雨376mm；沙河站以上降雨397mm，基本饱和，初损小，前期流域蓄水量对比结果如表4。

表4 各站前期流域蓄水情况

3.4.2 洪峰流量

受降雨量、强度、主雨区及流域前期土壤蓄水量影响，两次洪峰流量不相同，两次洪水起涨基流也不相同，2017年各站洪峰起涨流量为：冰峪沟站0.59m3/s；沙河站0.62m3/s。2012年各站洪峰起涨流量为冰峪沟站15.5m3/s；沙河16.5站80m3/s。各站洪峰流量和起涨水位均大于2017年“804”，如表5。