资水白溪流域“ 20180816”暴雨洪水调查分析

胡佳

湖南省娄底水文水资源勘测中心 417000

摘要：据湖南省气象局气候中心分析，8月中旬的持续强降水是台风雨在新化境内受地形抬升形成的结果。据湖南山洪灾害预警平台的信息统计，强降水带自西向东南覆盖雪峰山脉，雨量大、历时短、范围集中，从而使地处大熊山脚的白溪流域形成了超大的暴雨洪水过程。

关键词：白溪；暴雨；洪水

2018年8月14日～8月18日，受强降水影响，地处湘中的资水白溪流域发生了暴雨洪水过程，流域普降大暴雨，局部特大暴雨，致使白溪干流及一级支流圳上河全线发生了超历史的特大洪水。圳上河中游控制站白溪水文站于8月16日4:30出现洪峰，最高洪水位160.32m（测站基准高程），经调查周边居民，上次洪水为除1954年建站历史洪水位。

一、流域概况

白溪（按普查数据，以原董溪为干流，原白溪已命名为圳上河），是资水右岸的一级支流，位于资水中游，地处北纬28°01′～28°12′，东经111°15′～111°30′之间。白溪发源于新化县大熊山南麓的圳上镇海和村，自东北向西南，流经圳上镇株梓村、白溪镇同星村，在白溪镇湘川村注入资水。白溪河全长44km，流域面积366km²，多年平均降水量1606.9mm，多年平均径流深1006.2mm，河流坡降4.77‰，主要支流有早溪、大溪、圳上河。白溪主干水系没有大的水利工程。在大溪上游建有小一型水库--高峰水库。

二、暴雨时空分布特点

白溪流域布设有8个雨量站（含气象局的硐上站），基本控制了降水量时空分布过程，降水量资料完整、真实、可靠。通过对白溪区域布设的8个雨量站降水资料的收集、统计和分析，本轮强降水过程存在雨量大、历时短、范围集中的特点。

从8月14日至8月17时强降水过程持续时间约5天，暴雨过程覆盖了白溪整个流域。根据白溪流域8个雨量站降水量统计，本轮强降水白溪流域平均降水量达204.7mm，暴雨中心为干流与大溪交汇处的硐上村（现为同星村）和圳上河鼎新村（现为新兴村），降水量分别为284.5与294.5mm。三、暴雨频率分析

查2015年由省水文局组织编写的《湖南省报汛站暴雨洪水特征值重现期查算手册》(修订本)，按就近原则，白溪流域可参考安化洞市站与龙塘湾站。经对比可知，最大一天降水频率为30-50年一遇，最大三天降水频率为10-20年一遇。

三、洪水调查情况

调查工作共调查了5个河段，在圳上镇、白溪镇进行了实地调查，现场查勘、测量洪痕 12处，测量河道大断面8个。洪水调查时间及时，洪痕清晰，调查成果可靠。

本次洪峰水位调查主要为白溪水文站洪水位过程调查。

图1白溪水文站“20180816”洪水水位过程线图

白溪干流河段进行了洪水洪痕调查，并进行了高程测量，本次调查自上而下共调查并测量高程16处，由于调查及时，洪痕清晰，调查成果可靠。

四、洪峰流量调查分析

针对白溪流域“20180816”超历史洪水，本次洪峰流量调查共调查了5个河段，分别为白溪水文站、鼎新村、竹山村、株梓村、大溪村，调查断面河流特征如下表：

表1 调查断面河流特征表

五、调查河段勘查及洪峰流量推求

经调查实地查勘：各调查河段顺直，洪水痕迹清晰。用RTK测量了计算断面的断面图及多个洪迹点高程。调查河段洪峰流量采用比降-面积法计算。

比降－面积法洪峰流量计算公式：

Q_m=k*(S-Sw)^1/2/[1-(1-ζ)*α*k²*(1/A²_上-1/A²_下)/2gL]^1/2

式中：

Q_m----洪峰流量(m³/s)；

A----断面面积(m²)；

n----糙率；

R----水力半径（m）；

S----水面比降；

S_W----加速比降，取S_W＝0；

α----动能校正系数, 取α=1.05；

ζ----断面沿程收缩或扩散系数，取ζ＝0.5；

g----重力加速度，取g＝9.81；

L----两断面间距（m）；

A_上----上断面面积（m²）；

A_下----下断面面积（m²）；

K----河段平均输水率，K＝(A_上R_上^2/3+A_下R_下^2/3)/2n；

R_上----上断面水力半径（m）；

R_下----下断面水力半径（m）。

河床粗糙，有砾石，糙率一般取0.04；大溪计算河段顺直，主河道规整，河床为岩石，河道底坡较均匀，但两岸均有漫滩，糙率取0.035。

六、洪峰流量调查成果汇总及分析

表 2 洪峰流量调查成果汇总表

在白溪干流的竹山村流量945.4 m³/s，也为两上游站株梓村641.5 m³/s加大溪村521.1 m³/s构成的合成流量，基本合理；洪峰模数分别从7.98、9.13降为5.00 m³/s.km²,合理。

对比在圳上河中游白溪水文站与上游的鼎新村，鼎新村为暴雨中心，洪峰模数偏大。鼎新村的暴雨与黄溪、山溪洪水一道下泄到白溪水文站，洪水衰减不多，致使白溪水文站的洪峰模数仍有8.11 m³/s.km²。

虽然硐上为暴雨中心，但离大溪河口近，洪水先通过竹山村断面，竹山村洪峰模数降为5.00 m³/s.km²。

综上所述，此次分析计算成果合理。

七、成灾原因及结论

2018年8月15日～8月17日，白溪中上游流域形成两个暴雨中心，降雨集中在大熊山南麓的白溪流域，同时降雨强度大、极端性强。8月15日白溪流域全线超警戒水位，部分河段超保证水位，尤其是圳上镇境内的圳上河超历史的特大洪水,极端天气形成的超强降水过程是造成“20180816”洪灾重大损失的主要直接原因。

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