汉江金水河、子午河“2015·06”暴雨洪水分析

宋淑红，由宇军，贺成民

（陕西省水文水资源勘测局，陕西 西安 710068）

1 流域概况

子午河系汉江上游北岸的一级支流，分属宁陕县、佛坪县管辖。河流上游由汶水河、蒲河、椒溪河汇合而成。主源汶水河发源于宁陕、周至、户县交界的秦岭南麓，由东北向西南流经宁陕县境内，在宁陕县与佛坪县交界处与蒲河、椒溪河汇合后称子午河，子午河由北向南于石泉县三华石乡白沙渡附近入汉江。

子午河属山溪性河流，主要流经秦岭深山区，流域呈扇形。河流全长161 km，流域面积3010 km2，河道平均比降5.44‰。三河口以上汶水河全长106 km，流域面积1094 km2，河道平均比降9.3‰；椒溪河长70 km，流域面积596 km2，河道平均比降18.7‰；蒲河长58 km，流域面积496 km2，河道平均比降52.2‰。

金水河源于佛坪县秦岭光头山东南侧蛇草坪，流经佛坪县、洋县，由北向南，从金水河口注入汉江。金水河流域天然落差1633 m，河道全长70.7 km，流域面积720 km2，河道平均比降24‰，多年平均径流量2.7亿m3，年平均流量8.56 m3/s。

2 暴雨分析

流域内现有的雨量站基本能够控制主要暴雨区域，暴雨中心一带雨量站观测资料完整、可靠，暴雨分析主要以现有雨量站的报汛资料为依据。

2.1 雨量资料统计

本次暴雨调查分析共搜集了子午河流域内40余处报汛雨量站资料，搜集的雨量站资料全部为自动测报系统中的遥测站资料。

收集到的雨量资料，根据数据采集的方法、途径，以及系统的运行状态，对各站资料进行时空分布的合理性分析，多数站时段雨量数据基本完整，大多采用24段制观测，数据可靠。“15.6”暴雨部分站时段雨量统计见表1。

表1 金水河、子午河“15.6”暴雨部分站主雨过程时段降雨量统计表 单位：mm

2.2 暴雨分析

2.2.1 暴雨中心量级确定

“15.6”暴雨子午河各站降雨量普遍在76～208 mm之间。暴雨中心佛坪县石墩河回龙寺站降雨量208mm，属蒲河流域；次中心佛坪县长角坝乡小南坪站降雨量156.2 mm，属椒溪河流域。

“15.6”暴雨金水河各站降雨量普遍在92～234 mm之间。暴雨中心佛坪县栗子坝乡沙梁子站降雨量234 mm，次中心佛坪县栗子坝乡龙潭子站降雨量223 mm。

依据雨量等级划分标准，12 h降雨量大于等于70 mm、小于140 mm为大暴雨，大于140 mm为特大暴雨。子午河流域暴雨中心回龙寺站最大12 h降雨量为141.6 mm，属特大暴雨。

金水河流域暴雨中心沙梁子站最大12 h降雨量为137.6 mm，次中心龙潭子站最大12h降雨量为163.5mm，为特大暴雨。

2.2.2 暴雨的时空分布

根据收集的时段雨量数据分析：本次降雨从25日10时开始降雨，主要降雨时段集中在6月29日0至8时之间，各站最大雨强均出现在6时之前，29日12时降雨基本结束。

根据雨量站资料统计，本次降雨为流域普遍降雨，大河坝站以上流域面平均雨量为128.7 mm，两河口以上面平均雨量为125.3 mm，金水河流域面平均雨量为139.2 mm。

29日0～6时为降雨强度最大的时段，是形成子午河“15.6”洪水的主要降雨。子午河流域暴雨中心最大1小时降雨量31 mm，时间为29日1～2时。金水河流域暴雨中心最大1小时降雨量为43 mm，时间为28日22～23时。金水河、子午河“15.6”暴雨洪水过程降雨量等值线见图2，子午河暴雨中心站最大3h、6h、12h时段降雨量等值线见图1～图4。

图1 金水河、子午河“15.6”暴雨次雨量等值线图

图2 金水河、子午河“15.6”暴雨0～3时雨量等值线图

图3 金水河、子午河“15.6”暴雨0～6时雨量等值线图

图4 金水河、子午河“15.6”暴雨28日21时～29日9时雨量等值线图

2.2.3 与历史暴雨对比

将本次与历史“02.6”、“07.8”、“10.7”暴雨对比分析如下：1）降雨历时对比

“02.6暴雨”降雨从6月8日18时至9日11时结束，历时17小时。

“07.8暴雨”降雨从8月6日14时至9日20时结束，历时78小时。

“10.7暴雨”降雨从7月22日14时至24日20时结束，历时54小时。

“15.6暴雨”降雨从6月25日10时至29日12时结束，历时98小时。

2）降雨强度对比

子午河流域点最大降雨量对比分析 单位：mm

从表中可以看出，“15.6”最大1 h、最大6 h、最大12 h降雨量均小于“02.6”暴雨，但各时段雨量均超过“07.8”和“10.7”暴雨。

3 洪水分析

3.1 洪水过程

本次洪水大河坝站从6月26日20时开始起涨，29日8时到达峰顶逐渐回落，7月2日8时基本落平，洪水历时108小时。

本次洪水两河口站从6月26日20时开始起涨，29日8时30分到达峰顶逐渐回落，7月2日8时基本落平，洪水历时108小时。

大河坝、两河口站洪水过程见图5。

图5 大河坝、两河口站“15.6”洪水过程线

3.2 洪峰流量确定

实测起涨水位516.36 m，洪峰水位524.21 m，水位涨幅7.85 m，洪峰流量采用中泓浮标法施测，面积借用，计算洪峰流量为3300 m3/s。

过程共施测流量22次（测次34～55），其中34～48次流量为涨坡测点，49次流量为峰顶测点，50～55次流量为落坡测点，其中流速仪法施测18次，中泓浮标法施测4次。实测起涨水位543.09 m，实测洪峰水位550.81 m，水位涨幅7.72 m，洪峰流量采用中泓浮标法施测，面积借用，洪峰流量为4060 m3/s。

3.3 洪水总量计算

根据洪水过程推算，大河坝站洪水总量为2.31亿m3，两河口站洪水总量为2.63亿m3。

3.4 洪峰流量重现期的确定

依据2007年陕西省水文局频率计算成果，分析确定子午河两河口站“15.6”洪水洪峰流量频率为5%，重现期为20年一遇。

3.5 与“02.6”、“07.8”、“10.7”历史洪水对比分析

3.5.1 洪峰流量对比

“02.6”两河口洪峰流量6270 m3/s，超100年一遇洪水；“07.8”两河口洪峰流量3860 m3/s，接近20年一遇洪水；“10.7”两河口洪峰流量2960 m3/s，接近10年一遇洪水；“15.6”两河口洪峰流量4060 m3/s，为20年一遇洪水。

3.5.2 洪量对比

“02.6”两河口洪量 2.79亿 m3；“07.8”两河口洪量 2.80亿 m3，“10.7”两河口洪量 3.67 亿 m3，“15.6“两河口洪量2.63亿m3，洪量较小，洪峰尖瘦。

4 暴雨洪水特点

根据以上分析，本次暴雨洪水具有以下特点：

1）降雨历时长，范围广。降雨总历时4天，雨区覆盖全流域范围。

2）雨量集中、雨强大。主雨时段集中在29日0时至6时，流域内各站6h降雨量均达到100～140 mm。

3）前期降雨多，利于洪峰形成。6月22日之后，流域较长时间处在间断性降雨过程中，前期土壤基本饱和，洪水径流系数大，有利于大洪水形成。

4）洪水涨水历时短，峰高量大。大河坝站、两河口站从400 m3/s涨至洪峰均历时6小时，汇流速度快，传播时间短，洪水总量大。

5 结语

“15.6”金水河、子午河暴雨洪水，对沿河群众的生命财产造成了损失，主要原因是暴雨集中且强度大，洪水峰高量大，汇流速度快，传播时间短。在建三河口水库枢纽工程施工期建设历时长，子午河洪水对在建三河口水库枢纽工程存在极大威胁，研究流域暴雨洪水特征，对掌握该区域洪水产汇流特性，延长预警预报预见期，对工程安全和人民群众生命财产安全有着重要的现实意义。