汾河水库控制流域暴雨洪水特征及分期划分研究

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1、ｓｕｎｓｈｉｎｅ汾河水库控制流域暴雨洪水特征及分期划分研究杨红秀（山西省汾河水库管理局太原030006）摘要：从两个方面全面分析了汾河水库控制流域的暴雨洪水时程分布及分期规律。分析结果表明，汾河水库控制流域的暴雨洪水时程分布具有比较明显的变化规律，其中一个时期暴雨洪水出现的次数多、量级大,主汛期特征显著，汛期可分为3各分期，即前汛期、主汛期、和后汛期。关键词：暴雨洪水汛期分期汾河水库1汾河水库概况汾河水库位于山西省太原市西北娄烦县境内，控制流域面积5268km2，多年平均流量21.9m3/s，设计洪水流量3670m3/s，总库容7.2亿m3，设计灌溉面积10万hm2。汾河流域属大陆

2、性半干旱季风气候，春冬两季常受蒙古高原干燥风的袭击，雨雪稀少，干旱而寒冷，夏季多雨而炎热。年平均气温自北向南相差较大，大致在6～13℃之间。年平均降水量也是北少南多，大致在300～700mm之间，平均约500mm。降雨年内分配不均，6～9月降雨占全年的60%以上；年际变化也大，最大年降水量为最小年降水量的3.5倍。2汾河水库暴雨洪水的时程分布统计特征分析汾河水库洪水是由暴雨所致，研究水库控制暴雨洪水发生的时程变化规律，是进行水库汛期分期划分的基础。因此，为了分析汾河水库控制流域的暴雨洪水时程变化规律，在水库控制流域内选择了27个代表性雨量站（其中一区20个，二区7个）自1990-2

3、004年的逐日降水量资料作为暴雨时程变化规律分析的基础资料。另外，选择水库洪水控制站静乐水文站和上静游水文站的天然洪水系列资料作为年最大洪峰流量和典型时段洪量时程变化特征分析的基础资料。2．1暴雨日数的时程分布特征ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ在一般情况下，只有当水库控制流域的降水过程达到暴雨标准时，才有可能产生比较明显的入库洪水过程，因此，暴雨特征在一定程度上可以反映出水库的入库洪水特征。暴雨日数是反映暴雨特征的一个重要指标。暴雨日数是指一年内日降雨量达到和超过暴雨标准（50mm）的降水日数。根据暴雨日数统计可以分析暴雨在年内出现的频率程度和集中程度。通过对27个站（一区7个，

4、二区20个）逐年逐日降水资料的统计分析，得到各雨量站暴雨日数的时程分布统计结果为：（1）暴雨发生的时间比较集中。7月至8月这两个月多站平均暴雨日数占全年的百分比一区为61%、二区为75%，其中7月上旬至8月中旬一区为45%、二区为66%。（2）多年平均暴雨日数相对较少，多站多年平均暴雨日数一区为0.65d，二区为0.8d。这就表明一区和二区每年平均不到一个暴雨日。（3）暴雨日数的地域分布有所不同：上述统计结果表明汾河水库控制流域二区暴雨发生的时间比一区集中，二区暴雨出现的频次大于一区流域。2．2典型历时年最大降水量的时程分布特征通常1～7ｄ的中长历时暴雨可以形成中等和大面积流域的大

5、洪水，本文主要分析1ｄ和3ｄ的年最大降水量在各旬出现的频率，可以从一个方面来反映暴雨的时程变化特征。根据多站平均逐日降水资料分别统计1ｄ和3ｄ的年最大降水量在各旬出现的次数，然后计算其相应的频率，结果见表1。在进行统计时，1d的年最大降水量分别取50mm和100mm两种暴雨强度作为计次标准，3d的分别取大于70mm和100mm作为计次标准。表11ｄ和3ｄ的年最大降水量在各旬出现频率统计表时间1d降水量3d降水量大于50mm大于100mm大于70mm大于100mm出现频率／（％）5下7.20—13.602.706上20.02.014.012.06中6.0—7.0—6下11.0—6.0

6、1.07上12.0—9.0—7中54.05.027.026.07下32.70.922.710.08上40.04.033.08.08中28.04.012.05.08下30.9—10.90.9ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ9上21.03.018.012.09中3.0—1.0—9下4.0—1.01.0从表中可以看出，1d和3d的年最大降水量大于50mm和70mm的主要出现在7月中旬和8月下旬，3d大于100mm的仅一次也发生在7月中旬，也就是说6月和9月发生暴雨的机率比较小。2．3年最大洪峰流量和典型历时洪量的时程分布特征汾河水库静乐站和上静游站在1995～2004年期间，有10年不连

7、续年最大洪峰流量和5ｄ洪量系列，其中静乐站年最大洪峰流量和5ｄ洪量的多年平均值分别约为604.8m3/s和1811万m3，在这十年的不连续系列中能确定年最大洪分流量和5ｄ洪量发生时间的有9年；上静游站年最大洪峰流量和5ｄ洪量的多年平均值分别约为68.8m3/s和166万m3，在这十年的不连续系列中能确定年最大洪分流量和5ｄ洪量发生时间的有10年。根据以上资料统计分析，年最大洪峰流量和5ｄ洪量在各旬出现的次数及相应的频率见表2。表2:年最大洪峰流量和5ｄ洪量在各旬出现的