□ 徐 瓊(安陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局)
安陽(yáng)市位于河南省最北部,晉、冀、豫三省交匯處。西依太行山與山西省長(zhǎng)治市接壤,北傍漳河與河北省邯鄲市相望,東與河南省濮陽(yáng)市相毗鄰,南與河南省鶴壁市、新鄉(xiāng)市相連。域地位于太行山脈與華北平原交界的過(guò)渡地帶,地勢(shì)西高東低,由西部林州市的太行山區(qū)—安陽(yáng)縣的丘陵區(qū)—中部安陽(yáng)市區(qū)及周邊的華北平原區(qū)—東部?jī)?nèi)黃、湯陰、滑縣的洼地區(qū)。由山地、丘陵、平原、泊洼四種地貌類型組成。山地主要分布在林州市和安陽(yáng)縣西部,由于特殊的地理位置,林州市和安陽(yáng)縣西部易發(fā)生山洪災(zāi)害。為了預(yù)防山洪災(zāi)害,近年來(lái),水文、水利部門(mén)在西部山丘區(qū)增加了遙測(cè)雨量站點(diǎn),目前,林州市遙測(cè)雨量站點(diǎn)54個(gè),安陽(yáng)縣33個(gè)。許家溝站自2005年建成運(yùn)行至2006年,積累了2年汛期的遙測(cè)雨量資料。
2006年8月5日17時(shí)20分至20時(shí)30分左右,安陽(yáng)縣西部、林州市北部及內(nèi)黃縣部分地區(qū)降大雨至暴雨、局部特大暴雨。形成安陽(yáng)市東部南北向穿過(guò)滑縣、內(nèi)黃縣及安陽(yáng)市市區(qū)以西東西向穿安陽(yáng)縣及林州市的兩個(gè)雨帶,降雨量分布極不均勻。全市平均降雨量11.90mm。最大點(diǎn)雨量許家溝190mm(安陽(yáng)市安陽(yáng)河遙測(cè)站實(shí)測(cè)資料),而安陽(yáng)市市區(qū)大部、滑縣南部及湯陰縣無(wú)降雨。
許家溝遙測(cè)站目前未設(shè)立水文站或雨量站,只有2005-2006年的遙測(cè)雨量資料。此次降雨是局部強(qiáng)降雨,不能借用鄰近雨量站的雨量資料。文章采用《河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》(簡(jiǎn)稱《圖集》)中設(shè)計(jì)暴雨的查算方法,推求許家溝遙測(cè)站不同時(shí)段、不同設(shè)計(jì)頻率的設(shè)計(jì)暴雨值,通過(guò)與許家溝遙測(cè)站實(shí)測(cè)降雨量相比較,即可得出許家溝遙測(cè)站2006年8月5日17時(shí)23分至20時(shí)20分降雨過(guò)程的降雨頻率。查算步驟如下:
一是在《圖集》中河南省年最大1h,6h點(diǎn)雨量均值圖流域重心點(diǎn)處讀取許家溝最大1h,6h點(diǎn)雨量均值:H1P=42mm,H6P=69mm。
二是在《圖集》中河南省年最大1h,6h點(diǎn)雨量變差系數(shù)圖流域重心點(diǎn)處讀取許家溝最大1h,6h點(diǎn)雨量變差系數(shù):Cv1=0.55,Cv6=0.64。
三是取偏態(tài)系數(shù)Cs=3.50Cv,由雨量變差系數(shù)Cv查皮Ⅲ型曲線Kp值表,求得頻率為2%、1%的模比系數(shù)為:K2%=2.58,K1%=2.96。
四是求許家溝遙測(cè)站1h,6h設(shè)計(jì)頻率為2%、1%的點(diǎn)雨量:由公式:Htp=Ht×Kp。其中:Ht,p為t時(shí)段設(shè)計(jì)頻率為P的點(diǎn)雨量;Ht為t時(shí)段點(diǎn)雨量均值,求得:H1,p=108.36mm,H6,p=204.36mm(p=2%);H1,1%=124.32mm,H6,1%=214.04mm(p=2%)。
五是許家溝遙測(cè)站降雨歷時(shí)2小時(shí)57分(2006年8月5日17時(shí)23分開(kāi)始至20時(shí)20分結(jié)束),故需求出3h設(shè)計(jì)暴雨與實(shí)測(cè)雨量值相比較。首先需要求出3h設(shè)計(jì)頻率為2%、1%的暴雨遞減指數(shù):由公式:n1,p=1-1.29×lg(αH1p/αH10′p)(其中 n1為1h以下);n2,p=1-1.29×lg(αH6p/αH1p)(其中 n2為1~6h);n3,p=1-1.66×lg(αH24p/αH6p)(其中 n3為6~24h),求得:n3,p=0.65(p=2%),n3,p=0.63(p=1%)。
六是求許家溝遙測(cè)站3h設(shè)計(jì)頻率為2%、1%的設(shè)計(jì)暴雨由公式:Ht,p=H1p×t1-n1(其中t為1h以下);Ht,p=H1p×t1-n2(其中 n2為1~6h);Ht,p=H24p×24n3-1×t1-n3(其中 n2為1~6h);求得 H3,p=159.88 mm(p=2%),H3,p=186.57mm(p=1%)。
七是許家溝遙測(cè)站1,3,6h頻率為2%、1%的設(shè)計(jì)暴雨與實(shí)測(cè)雨量值190mm相比較,可得出結(jié)論:許家溝遙測(cè)站2006年8月5日17時(shí)23分至20時(shí)20分(歷時(shí)2小時(shí)57分)降雨量190mm。推算該地區(qū)50年一遇最大6h降雨量為204.40mm。許家溝實(shí)測(cè)最大6h降雨量接近50年一遇。該地區(qū)100年一遇最大3h雨量值為186.60mm。許家溝實(shí)測(cè)最大3h降雨量超過(guò)百年一遇標(biāo)準(zhǔn)。
安陽(yáng)市轄區(qū)內(nèi)最早在1921年設(shè)立了安陽(yáng)站,至今全市建有8個(gè)水文站,33個(gè)雨量站,積累了較長(zhǎng)系列的水文資料。安陽(yáng)市自2005年建設(shè)遙測(cè)雨量站,至今共有遙測(cè)雨量站點(diǎn)175個(gè),最多有9a的遙測(cè)雨量資料。有較長(zhǎng)系列雨量、洪峰流量等資料的站,可以根據(jù)歷史洪水的調(diào)查和考證,加入到頻率計(jì)算,直接用PⅢ型曲線推求頻率。而對(duì)于有短系列降雨量資料的地區(qū),不宜用PⅢ型曲線推求頻率,就可用上述設(shè)計(jì)暴雨的查算方法推求不同時(shí)段、不同設(shè)計(jì)頻率的設(shè)計(jì)暴雨,與本地區(qū)實(shí)測(cè)降雨量相比較,就可推斷本地區(qū)實(shí)測(cè)降雨量的暴雨頻率。