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江山市“20190606”暴雨洪水分析

2021-06-11罗堂松杜雁鹏邵学强周海龙

浙江水利科技 2021年3期
关键词:江山市洪峰流量雨量

罗堂松,杜雁鹏,邵学强,周海龙

(1.浙江同川工程技术有限公司,浙江 杭州 310051;2.江山市水利局,浙江 江山 324100)

1 问题的提出

2019年6月6日,江山市普降大暴雨,中西部地区遭遇特大暴雨,6日08时至7日08时,全市面雨量204.6 mm,最大降雨量站点为龙头站302.5 mm。全市18个乡镇(街道)均不同程度受灾,其中长台溪沿线的清湖街道和新塘边溪沿线的新塘边镇、贺村镇等3个中西部乡镇(街道)受小流域山洪影响,灾情最为严重。在收集暴雨洪水资料和现场调查的基础上,对“20190606”暴雨洪水特性进行分析,为今后小流域洪水防御工作提供借鉴。

2 流域概况

江山市位于浙江省西南部,地属衢州市,是浙、 闽、赣三省交界,东经118°22′37″至118°48′48″,北纬28°15′26″至28°53′27″。东北面柯城区,东邻衢江区、遂昌县,南毗福建省浦城县,北连常山县,西部与江西省玉山县、广丰县接壤。南北长70.75 km,东西宽41.75 km,总面积2 019.00 km2。

江山市境内有两大水系,其一为钱塘江水系,其二为长江鄱阳湖信江水系。除西南部的枫溪、大桥溪、新塘边溪为信江水系外,其余分属钱塘江水系的江山港、常山港、乌溪江支流。本次特大暴雨、洪水发生在江山港支流长台溪和信江支流新塘边溪,属江山市中西部地区,是本次暴雨洪水调查分析的重点区域。

2.1 长台溪

长台溪是和睦溪、长台溪、张村溪、玉坑口溪汇集总称,发源于张村乡箬坑岭脚,在清湖街道航山根注入江山港,为江山港主要支流之一。长台溪主流全长35.00 km,落差700 m,流域面积244.37 km2。

2.2 新塘边溪

新塘边溪为信江主要支流,发源于新塘边镇上洋村,东北经新塘边,折西北经外坞至东库后流入江西省玉山县。江山市境内主流全长11.00 km,落差30 m,流域面积46.30 km2。

3 暴雨分析

3.1 暴雨成因

2019年6月6—7日,受西南季风和冷空气影响,浙江省多地出现雷雨大风和暴雨等强对流天气。受强对流云团影响,江山市中北部贺村、新塘边一带出现大暴雨,近6 h降水量达150.0~200.0 mm,最大莲华山站(气象站)达191.2 mm。

3.2 暴雨统计及时空分布特点

6月6日8时至7日8时,江山市普降暴雨,全市面雨量204.6 mm,有14个自动监测站点雨量超过250.0 mm,降雨量最大为龙头站302.5 mm。长台溪流域的石家垄站283.5 mm、长台溪水文站275.0 mm、长台雨量站268.0 mm;新塘边溪流域的青口站298.0 mm、青建站290.5 mm。根据江山市30个市级雨量站实测降雨量,绘制江山市24 h降雨量等值面图(见图1)。由图1可见,本次降雨的空间分布不均匀,主要集中在江山市的中西部山区。

进一步分析各时段的降雨量,选取处于暴雨中心的龙头站、石家垄进行降雨时程分布分析,分析过程见表1。

图1 江山市2019年6月6日8时至7日8时雨量等值面图

表1 典型站点雨量时程分布表 mm

续表1

由表1可见,龙头站3,6,12 h降雨量分别占24 h总雨量的40%、64%和90%,石家垄站3,6,12 h降雨量分别占24 h总雨量的41%、75%和95%,降雨在时段分布上不均匀,主要集中在6~24 h。

因此,本次强降雨呈现出降雨量大、时空分布不均匀的特点。

3.3 重现期分析

为分析长台溪、新塘边溪流域本次暴雨的重现期,统计暴雨中心所在位置及邻近站点的长系列实测暴雨资料,选择长台溪流域的长台站为代表站,棠坂溪的坛石站为新塘边溪代表站(因新塘边溪流域内无长序列代表站)。长台站、坛石站的设计暴雨成果见表2,本次暴雨重现期分析成果见表3。

表2 长台站、坛石站设计暴雨成果表

表3 长台站、坛石站本次暴雨重现期分析成果表

由表3可知,长台溪流域6~24 h暴雨较大,重现期约85 a一遇;新塘边溪流域6~24 h暴雨较大,重现期约45 a一遇。但是,由于所选用代表站处于暴雨中心边缘区,暴雨强度相对偏小,不排除实际暴雨重现期更大的可能。

4 洪水分析

4.1 洪水过程

江山市水文站7日03时15分测得最高水位95.24 m,超警戒水位(94.50 m)0.74 m,洪峰流量2 490 m3/s,为1998年以来的最强一次洪水过程(1998年双塔底站洪峰流量2 590 m3/s);长台溪水文站水位从6日14时开始起涨,7日0时达到最高水位107.95 m,水位涨幅5.01 m;新塘边溪无水位站。长台溪、新塘边溪沿线多处道路被淹、房屋进水,局部淹没(进水)深度超过2 m。

4.2 洪水调查

本次调查的重点是洪水淹没严重的长台溪干流(和睦至小清湖之间河段)、新塘边溪干流(集镇至东库之间河段)。共走访流域内的18个村(社区)和碗窑、白水坑、峡口3座大中型水库,标注洪痕点31处,并测量洪痕高程,其中长台溪流域12处,新塘边溪流域19处;测量河道断面29个,其中长台溪流域20个,新塘边溪流域9个。

4.3 洪峰流量与重现期

4.3.1 洪峰流量估算

根据实测断面、洪痕资料,采用曼宁公式计算水位流量关系,可以推求得到洪痕高程对应的断面平均流量[1]。由于长台溪流域集水面积与河道坡降均较大,最高洪水位时断面平均流速取3.1~3.7 m/s,新塘边溪流域集水面积较小,河道坡降较平,最高洪水位时断面平均流速取1.5~3.0 m/s。

从流量推算情况看,长台溪流域Z3号、23号、22号断面推求的洪峰流量较为接近,可信度较高,因此选其平均值作为推算的洪峰流量平均值,即1 060 m3/s;新塘边溪流域9号、5号、4号断面推求的洪峰流量较为接近,可信度较高,因此选其平均值作为推算的洪峰流量平均值,即123 m3/s。推算过程见表4。

表4 选取断面流量估算情况表

4.3.2 设计洪峰及典型洪峰推求

长台溪流域选用长台站设计雨量成果,新塘边溪流域选用坛石站设计雨量成果,经过产汇流计算可推求得到长台溪流域、新塘边溪流域的设计洪水,利用流域实测面雨量成果,可推求得到2条流域的典型洪峰。

计算过程中产流计算均采用简易扣损法;汇流计算中长台溪流域集水面积大于50.00 km2,采用瞬时单位线法;新塘边溪流域集水面积小于50.00 km2,采用推理公式法[2]。计算可得,长台溪典型洪峰流量1 080 m3/s,新塘边溪典型洪峰流量124 m3/s。

4.3.3 洪水重现期分析

通过频率分析计算(见表5),综合3.3.1利用洪痕推求的洪峰流量成果和3.3.2典型洪峰流量成果,可得长台溪流域洪峰流量约1 070 m3/s,重现期约30 a一遇,新塘边溪流域洪峰流量约124 m3/s,重现期约20 a一遇。

表5 设计洪水及典型洪水洪峰流量成果表

5 结论和建议

5.1 结 论

江山市“20190606”暴雨洪水对江山市中西部地区造成严重的小流域山洪灾害。本次降雨具有总量大、时空分布不均匀的特点,暴雨主要集中在中西部山区,6~24 h雨强特别大,长台溪流域6~24 h暴雨重现期约85 a一遇,新塘边溪流域6~24 h暴雨重现期约45 a一遇。由于可选代表站处于暴雨中心边缘,不排除实际暴雨重现期更大的可能。

经过洪峰流量推算,长台溪洪峰流量约1 070 m3/s,重现期约30 a一遇,新塘边溪流域洪峰流量约124 m3/s,重现期约20 a一遇。

5.2 建 议

(1)优化水文站点布设。水文监测是水旱灾害防御工作的重要基础。江山市目前有水雨情监测站点近80个,但在一些特定区域尤其是小流域还存在空白点,如新塘边溪流域无水雨情监测站,暴雨分析时只能采用附近流域的站点数据。建议进一步优化水文监测站点布设,特别在小流域源头、暴雨中心等重要区域增设水文监测设施。

(2)加强山区河道管理。调查发现,因历史、地理环境的原因,山区占河建桥、建房、修路等影响河道行洪的现象比较普遍。建议今后在镇、村类似工程建设中,应充分论证、科学设计,严格审批、加强监管,保障河道行洪安全。

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