寧夏紅柳溝流域7·01暴雨洪水調查分析

周 華

（寧夏水文水資源勘測局吳忠分局，寧夏 吳忠 751100）

1 自然概況

紅柳溝位于寧夏紅寺堡開發區中部羅山西麓，屬黃土高原丘陵區，地貌形態屬羅山山前洪積平原，地貌成因屬西北黃土地貌，區域內大部覆蓋厚層黃土，僅局部河道底部有基巖出露，流域內水土流失嚴重，海拔高度在1160～2624m之間，地形南高北低、東高西低，地形起伏較大，溝壑縱橫，地面完整性差。

紅柳溝發源于羅山西側，由南向北穿紅寺堡中部，由中寧縣鳴沙鎮匯入黃河，為黃河一級支流，河長107km，流域面積1064km2，河流南北稍偏西走向，東有大羅山、小羅山，西有張家山、煙洞山，海拔最高大羅山2624m。流域上游大羅山、小羅山為土石山區，有部分天然森林和人工林覆蓋，溝壑發育良好。中下游為荒漠丘陵區，植被較差。其中，中游左岸由于張家山發育有堿井子溝、獨疙瘩溝、蘭家圈子溝，右岸為荒漠沙丘區，地勢平坦無溝壑發育；右岸有營盤井溝、泉溝，左岸無溝壑發育。

紅柳溝流域現布設監測站點共25處，其中遙測雨量站點20處，遙測水位站2處，水文站1處，洪水調查斷面2處。

2 暴雨分析

2.1 暴雨成因

受東移冷空氣和偏南暖濕氣流共同影響，2018年7月1～2日我區普降中到大雨，其中青銅峽廣武至中寧縣石空一帶、中寧鳴沙至紅寺堡西北部、同心縣西部、原州區北部降暴雨，局地大暴雨。

2.2 降雨范圍及降雨量

根據流域內遙測雨量站點降雨量資料分析，紅柳溝流域降雨自7月1日8:00開始至7月2日3:00結束，歷時在8.3～19.1h之間，各站點降雨量在29.6～69.6mm之間。強度較大降雨出現在1日15：00～20：00，主雨歷時5h，暴雨中心在紅寺堡區南川鄉田家圈一帶，屬典型的夏季山前地形雨，最大30min降雨量25.6mm，最大1h降雨量33.2mm。再加上前期雨量的影響，致使紅柳溝流域大河子水溝、 蘭家圈子溝等主要溝道出現洪水過程。

2.3 降雨過程

2018年7月1日8:00～2日3:00流域內出現歷時較長的降雨過程，大部分地區降中到大雨，局地大暴雨，主雨集中在15:00～20:00。本次降雨先從流域上游開始，由南向北移動，雨量自南向北逐漸遞減，南、北區域降雨開始時間相差2h。

2.4 降雨特點

紅柳溝流域2018年7月1日暴雨主要特征為：連續性降雨，降雨歷時長，階段性比較分明；暴雨籠罩面積大，基本上是全流域降雨；雨強大，最大1h降雨量33.2mm；產流快，降雨1h發生洪水。

2.5 暴雨重現期

暴雨中心田家圈遙測站2018年7月1日15:00～16:00監測雨量33.2mm，最大6h時降雨量47.4mm。根據《寧夏暴雨洪水圖集》點雨量均值等值線圖，查得暴雨區域1h降雨量17.5mm、CV=0.70、CS=3.5CV，6h點雨量30.0mm，CV=0.57、CS=3.5CV，計算不同保證率點雨量。

通過分析，暴雨中心田家圈1h降雨量超過10年一遇，6h降雨量接近10年一遇，如表1。

表1 流域設計點雨量 單位：mm

3 洪水分析

3.1 洪水特性

本區域洪水特性與暴雨特性相應，即年際變化大，有明顯的季節性、地區性。洪水大小及發生次數與暴雨強度、歷時、籠罩面積等因素有關。由于紅柳溝發源于羅山石質山區，屬于山溪性河流，洪水由暴雨產生，其洪水特性一般與暴雨相應，其特點是：來勢猛，起漲快，峰型尖瘦，陡漲陡落。

3.2 實測洪水

2018年有兩場洪水組成，第1場洪水，7月1日17:45開始起漲，22:36達到峰頂，實測洪峰流量37.2m3/s，重現期小于5年一遇； 第2場洪水7月2日2:24達到峰頂，洪峰流量299m3/s，重現期超10年一遇。

3.3 洪水調查

3.3.1 洪水調查計算方法

根據實測過水斷面面積及洪痕比降，采用比降面積法計算洪峰流量：

Q=A×V

式中A為過水斷面面積 （m2）；V為平均流速（m/s），；R為水力半徑（m），R=A/（2h+L）；n為糙率；I為洪水水面比降（10-4）；I=（Z上-Z下）/L；W為洪水總量（萬m3），W=a×Q×T；a為概化系數，取0.19；Q為洪峰流量（m3/s）；T為洪水歷時（s）。

根據實測斷面，計算過水面積、平均水深、水力半徑，并實測上下游洪痕高程。

本次計算該斷面河段洪痕比降，據《寧夏回族自治區洪水調查資料匯編》，查算相應比降、平均水深下糙率，計算出平均流速，平均流速乘以面積的洪峰流量。概化系數查《寧夏回族自治區水文手冊》計算洪水總量。

3.3.2 洪水調查

本次洪水選擇3個斷面進行調查，第一是大河子水溝上游斷面，調查洪峰流量218m3/s；第二是大河子水溝紅寺堡站，調查洪峰流量356m3/s；第三是紅柳溝最大支流蘭家圈子溝大河站，調查洪峰流量99.4m3/s。經過對洪水調查成果分析，與紅柳溝鳴沙洲（四）站實測洪峰流量相應。

3.4 歷史洪水分析

紅柳溝流域2010年以來發生了3次較大的洪水過程，如圖1。其中2010年8月1日洪峰流量423m3/s，重現期50年一遇，2015年8月8日洪水洪峰流量334m3/s，重現期20年一遇。2018年7月1日洪水洪峰流量299m3/s，重現期超10年一遇。

圖1 歷史洪水分析

經對歷史洪水分析比較，紅柳溝流域洪水有以下特點：

（1）洪水起漲較快，陡漲陡落。

（2）洪峰峰型比較尖瘦。

（3）洪水歷時較長，一般都超過10h，最長達31h。

（4）基本都出現復式洪峰。

（5）溝道洪水受降雨由南向北減小分布的影響，自南向北逐漸衰減。

4 結語

（1）紅柳溝2018年7月1日洪水受分股東移冷空氣和偏南暖濕氣流共同影響，發生洪水過程，最大洪峰流量299m3/s，重現期超10年一遇。洪水特點：峰型較尖瘦，起漲快，峰高量大。

（2）此次洪水雖不及2010年8月11日洪水量大，與2015年8月8日洪水相比只有一個洪水過程，但洪水來勢兇猛，洪水漲勢快，極易造成災害，具有一定的危害性。

（3）羅山雖然為寧夏中部干旱帶一般性山區，但沿線受地理位置和地形影響，短歷時，大范圍突發性的暴雨洪水，在汛期隨時都有可能發生。在發生大的暴雨時，受流域地理位置和地形的影響，會造成大范圍產流，無論大溝小溝都會發生洪水，更容易造成大的危害。