“7·21”暴雨洪水洺河上游水庫對河道行洪的影響淺析

王玉梅

（河北省邯鄲水文勘測研究中心，河北 邯鄲 056001）

1 研究背景

洺河是匯入滏陽河中游洼地流域面積最大的一條支流，發源于太行山東麓河北省武安市境內，主要有南洺河、北洺河、馬會河3 條支流。南、北洺河會合后稱洺河，并在婁里納入馬會河，向東流經臨洺關水文站，經雞澤、南和2 縣，于任縣環水村匯入北澧河，為季節性河道。環水村以上控制流域面積3 214 km2，婁里以上為山區，控制流域面積2 210 km2，婁里以下為平原。

洺河流域地形地貌比較復雜，有山地、丘陵、平原，地勢大致西高東低、南高北低。南、北洺河均發源于西部山丘區，坡陡流急，是山洪、泥石流、山體滑坡等山地災害的高發區。下游東部平原地勢平緩，由于上游山洪來勢兇猛，下游河道宣泄不及，常造成山洪和瀝澇災害。

目前，在南洺河上建有青塔、車谷、大洺遠3 座中型水庫，在北洺河上建有口上、四里巖2座中型水庫。在洺河上設有臨洺關水文站，集水面積2 300 km2，其中大洺遠水庫集水面積1 047 km2，四里巖水庫集水面積214 km2，四里巖、大洺遠水庫下游至臨洺關水文站集水面積1 039 km2，水庫控制面積占到1 261 km2，占臨洺關站集水面積的54.8%。

洺河上游河流水系及水利工程分布，如圖1所示。

圖1 洺河上游河流水系及水利工程分布

2 降水分析

2021 年，進入7 月以來，西北太平洋副熱帶高壓、大陸高壓分別穩定維持在日本海和我國西北地區，長時間阻擋了上游系統的移動，其次受深厚的東風急流和穩定低渦切變影響，加上太行山東側特殊地形抬升作用，使得河南、河北2 省一帶發生強降雨。7 月1—20 日，洺河流域上游地區連續陰雨天氣，降雨天數超過12 d，土壤趨于飽和；21—22日，邯鄲市西部山區普降暴雨，洺河流域上游區域平均降雨量262.6 mm，最大日雨量為呂天井站的319.5 mm，最大小時降雨量為46.0 mm。

3 水庫運用情況分析

3.1 北洺河口上、四里巖水庫

北洺河口上、四里巖2座水庫相距7 km，為串聯水庫?！?·21”期間口上、四里巖水庫降水量與入、出庫流量，如圖2所示。

由圖2 可知，北洺河流量起漲較早，與降雨過程基本一致。當小時降雨量超過5 mm時，入庫流量隨之起漲，降雨量變小，入庫流量隨之變小，降雨過程結束后，入庫流量隨之進入急劇降落?？谏纤畮彀l揮水庫調蓄作用，推遲洪峰5 h，并將洪峰由453 m3∕s削減至364 m3∕s，削峰率為19.6%。

圖2 口上水庫、四里巖水庫降水量與入、出庫流量分析

口上水庫與四里巖水庫入、出庫流量對比，如圖3所示。

由圖3可知，2座水庫相距7 km，且為山區河道，暴雨洪水基本無坦化現象?？谏纤畮斐鰩炝髁颗c四里巖水庫入庫流量洪峰出現時間基本一致，2 座水庫之前區間產流量較大，造成四里巖水庫入庫流量遠大于口上水庫出庫流量。鑒于降水產流速度較快，加之上游口上水庫庫容較小和2 座水庫距離較近，為騰空庫容、容納上游來水，四里巖水庫較口上水庫提前2 h泄洪。

圖3 口上出庫—四里巖入庫、口上出庫—四里巖出庫流量分析

3.2 南洺河青塔、車谷、大洺遠水庫

青塔、車谷水庫位于南洺河上游，大洺遠水庫位于南洺河下游武安市城區南2 km 處。大洺遠水庫于1957 年開工建設，經過多次改造，于2005 年正式運行，主要供給武安市工農業及生活用水?！?·21”期間青塔、車谷、大洺遠水庫降水量與入、出庫流量，如圖4所示。

由圖4 可知，南洺河流量起漲較降雨偏晚，暴漲暴落，洪水過程呈尖瘦型，雨強減小后河道水量迅速回落。青塔水庫22 日6 時達到入庫洪峰，出庫洪峰出現在23 日11 時，錯峰29 h，洪峰流量由117 m3∕s降至20 m3∕s，削峰率為82.9%；車谷水庫22 日5 時達到入庫洪峰，出庫洪峰出現在23日13時，錯峰32 h，洪峰流量由422 m3∕s 降至60 m3∕s，削峰率為85.8%。2 座水庫有效削減了洪峰流量，具有明顯的調峰、錯峰作用，為下游河道行洪提供了安全保障。考慮到大洺遠水庫距離武安市城區較近且水庫蓄水后庫區陡岸邊坡會有一定程度的滑坡和坍塌的風險，本次洪水過程中，根據大洺遠水庫入庫流量及時調整出庫流量，入庫與出庫過程相類似，僅錯峰1 h，盡量保障水庫安全運行。

圖4 青塔水庫、車谷水庫、大洺遠水庫降水量與入、出庫流量分析

4 臨洺關流量過程分析

臨洺關水文站位于邯鄲市永年區臨洺關，此處河流特性為洪水暴漲暴落，且沖淤變化、水位流量關系不穩定。近20 a 來，洺河流域僅2016 年7 月有較大洪水過程。本文將臨洺關水文站“16·7”洪水過程與本次洪水過程進行對比分析，如圖5所示。

圖5 臨洺關站“16·7”與“7·21”洪水過程對比

由圖5 可知，臨洺關站“16·7”洪水受暴雨特性及流域下墊面產匯流影響陡漲陡落，起漲至洪峰僅1.83 h，而本次“7·21”洪水過程受上游水庫放水影響呈矮胖狀，為復式峰，從起漲達到第一次洪峰，經歷了6 h；再到第二個洪峰，歷時14 h，總歷時20 h。與“16·7”洪水相比，本次暴雨洪水過程受上游水庫放水影響較大，水庫調度錯峰作用顯著。大洺遠水庫、四里巖水庫出庫流量過程與臨洺關站洪水過程對比，如圖6所示。

圖6 大洺遠水庫、四里巖水庫出庫流量過程與臨洺關洪水過程對比

由圖6 可知，臨洺關站洪水首先起漲，較水庫放水早，應與馬會河徑流匯入及區間產水有關；22日6 時，大洺遠水庫加大出庫流量，由60 m3∕s 變為220 m3∕s，此時四里巖水庫出庫流量正值頂峰603 m3∕s，2 h后臨洺關站流量再次起漲；同日11 時，大洺遠水庫出庫流量達到峰值1 200 m3∕s，四里巖水庫出庫流量回落至441 m3∕s，4 h后臨洺關站達到洪峰2 360 m3∕s。

此次洪水過程中，四里巖水庫出庫流量相對小于大洺遠水庫出庫流量，對臨洺關站影響較小，臨洺關站第二次漲水及落水過程受大洺遠水庫泄洪影響較為顯著，二者過程線較為相似，大洺遠水庫至臨洺關站洪水傳播時間為4 h。

5 結論與建議

（1）以上分析結果證明，由于前期降水較多，下墊面接近飽和，本次暴雨洪水過程產流較快。北洺河上流量起漲較早，與降水過程基本一致；南洺河流量起漲較降水偏晚，暴漲暴落，洪水過程呈尖瘦型，雨強減小后河道水量迅速回落。

（2）以上分析結果證明，口上、四里巖水庫為串聯水庫，四里巖水庫提前泄洪，為口上水庫泄洪提前騰空庫容，青塔、車谷、口上與四里巖水庫起到了明顯的錯峰削峰調洪作用，改變了洺河下游臨洺關水文站天然洪水的洪峰及時程分配。

（3）洺河發源于山區，河道比降較大，易發生山洪災害，建議利用已建成的5 座中型水庫組成一個水庫群，開發水庫群優化調度，建立興利、減災與生態協調統一的水庫綜合調度運用方式，將單一的水庫運行納入全流域的統一調配，減輕下游河道行洪壓力，有效保障沿河地區民眾的生命財產安全。