洛河河口街水文站 2019.09洪水特性分析

洛河河口街水文站 2019.09洪水特性分析

赵竟束 赵宏欣

黄河水利委员会河南水文水资源局 河南郑州 450000

摘要：黄河流域三门峡至花园口之间的洪水主要发生在7至9月间，也多为暴雨或长时间降雨形成的洪水过程。2019年9月洛河上游河口街水文站发生的洪水是由上游多日降雨而形成的，通过分析降雨径流洪水形成过程，进一步研究洛河上游的洪水的形成原因及洪水特性，为黄河防汛提供决策依据。

关键词：洛河；降雨；径流；提供服务。

一、流域概况

洛河古称雒水、洛水，是黄河下游重要支流之一。发源于陕西省蓝田县境华山南麓，流经洛南、卢氏、洛宁、洛阳，到偃师市杨村附近纳伊河后称伊洛河，在巩义市河洛镇神北村入黄河，全长447公里，流域面积18881km²。

图1-1 伊洛河流域示意图

洛河大致以洛宁的长水、偃师的杨村为界分为上、中、下游。上段洛河穿行在峡谷和盆地之间，多险滩急流；范里至长水一段，两岸悬崖陡壁，谷深在200米左右；出长水后，洛河脱离山区，水面渐宽，水中多沙洲。流域面积在100平方千米以上的支流有24条。

　　洛河流域属暖温带季风气候，年均温12.1～14.5℃，无霜期182～245天，年降水量500～900毫米，伊洛河把口站黑石关水文站多年平均径流量34.3亿立方米，年平均输沙量1830万吨。

洛河流域远在七八千年前即有谷物种植和畜牧业，传说周代已有水利灌溉，东汉开阳渠引洛为漕，隋建通津渠，明修大明渠，清代继有发展，唯时建时废。1993年洛河上游建成故县水库，总库容11.75亿立方米，坝址以上流域面积5370km²，占洛河流域面积的44.6%，是一座以防洪为主，兼有灌溉、发电等综合利用的大型水利工程，为黄河下游防洪体系重要的配套工程之一。

二、河口街水文站概况

为了对省级行政区界水资源动态的有效控制，实行最严格水资源管理制度，实现对水资源开发利用总量控制目标的监测评估和监督考核提供技术支撑，按照《全国水文基础设施建设规划（2013-2020年）》，在洛河上游陕西河南交界处设置了河口街水文站省界断面。

图2-1 河口街水文站地理位置示意图

河口街水文站建成于2017年12月，位于河南省三门峡市卢氏县木桐乡河口村，地理坐标东经110°34′52"，北纬34°02′42"，距河口距离317km，上距灵口水文站15km，下距卢氏水文站60km，集水面积3023 km²。

河口街水文站规划为区域代表站，防洪标准为30年一遇洪峰流量3790m³/s，相应水位729.69m；测洪标准为20年一遇洪峰流量2160m³/s，相应水位727.48m。（备注：2020年1月1日开始统一使用黄海1985高程，2019年的洪水过程是假定高程）

图2-2 河口街水文站测验河段平面图

河口街站建有设计测洪能力2160 m³/s的吊箱和铅鱼缆道、雷达测流缆道，配备了走航式ADCP、遥控船、雷达水位计、视频监控、全站仪、数字水准仪和北斗卫星通信终端等仪器，为省界断面的水文水资源监测提供有力保障。

该站洪水主要来自上游灵口水文站以上暴雨形成的洪水，以及上游右岸1.5km处支流沙河的汇入，洪水一般来猛去速，洪峰持续时间较短，秋汛洪水形成时一般时间较长。

测验河段基本顺直，长约400m，沙卵石河床。大洪水时河面宽165m，低水时河面宽50m，水流靠近右岸，水流集中，无分流串沟，下游约400m处有一弯道。

图2-3 河口街水文站2020年实测大断面图和面积曲线

河口街水文站还安装了河南水文局自主研发的河南黄河水文信息综合平台，可以实时查看全测区25个水文站的测站档案、设施设备状况、动态监测、雨水情信息等，初步实现了测区信息共享化、数据传输自动化、动态监测一体化、综合分析智能化，为发生大洪水时分析水情、指导测报提供了有效、快速的信息支撑。

拥有互联网、手机和固定电话等通讯手段，为准确、快速地传递雨水情信息，提供有力保障。

三、洪水概况

受上游长期降雨影响，河口街水文站2019年9月发生一次较长的洪水过程，15日16：30洪峰流量560m³/s，相应水位97.36m，为设站以来最大洪水。

（一）降水情况：

上游洛河干流柏峪寺站、支流补珠河庙台站和姬家河三要站三个雨量站8月份降雨量分别为78.6mm、204.4mm、73.8mm，9月份降雨量分别为121.2mm、174.0mm、181.2mm，其中9月9日至19日降雨量分别为120.5mm、166.8mm、178.8mm，占月降水量的99.4%、95.9%、98.7%，9月9日至14日降雨量分别为78.6mm、106.4mm、113.0mm，9月最大日量分别为39.8mm（14日）、47.2mm（14日）、52.6mm（10日），为洪水过程的产生提供了必要条件。

表3-1 河口街水文站上游降雨量统计表

（二）洪水情况：

本次洪水从9月10日8时起涨，水位94.86m，流量8.01m³/s，15日16：30洪峰流量560m³/s，相应水位97.36m，26日20时落平水位95.00m，流量17.5m³/s。洪水历时16天，洪峰总量1.1488亿立方米，具有秋汛洪水的特点。

图3-1 灵口、河口街水位流量过程线套汇图

四、洪水特性分析

1、洪水传播时间

上游15km灵口水文站9月10日8时起涨水位96.36m，相应流量5.13 m³/s；15日16时峰顶水位97.92m，洪峰流量466 m³/s；26日20时落平水位96.47m，相应水位12.2 m³/s。15：45时实测流量462 m³/s，最大流速3.53m/s，洪水传播到河口街站约为1.1小时，但由于上游右岸沙河洪水的加入，致使河口街站洪峰流量大于灵口站，传播时间缩短为30分钟。

图4-1 灵口水文站水位流量过程线

图4-2 河口街水文站水位流量过程线

2、降水径流关系

因为河口街站没有降雨量观测任务，因此用柏峪寺、庙台、三要三站降雨量平均值代表降雨量，9月9日至19日三站降雨量分别为120.5mm、166.8mm、178.8mm，平均降雨量为155.4mm。河口街站9月10日至26日洪水量约为1.1488亿m³，集水面积3033km²，径流深约为37.9mm，降雨径流系数为0.24（《河南省水资源开发利用现状与对策》­—《科技信息》2011年05期分析结果伊洛河流域上游降雨径流系数0.2-0.3）。

3、水位流量关系

河口街站地处洛河上游石山林区，由套绘的2019年汛前、实测流量大断面图可以看出断面冲淤变化较小，水位流量关系主要是受洪水波的影响，呈较为稳定的单一线关系。

图4-3 河口街水文站2019年汛前及实测流量断面套汇图

图4-4 河口街水文站水位流量关系曲线

4、含沙量过程分析

由于本站没有含沙量测验任务，因此暂不做含沙量过程分析。

6. 结语

1、伊洛河水系是黄河三门峡至花园口之间的主要水量来源区，洪水多发生在7至9月间，符合黄河流域主汛期的特点。

2、洛河上游植被情况较好，水土流失不太严重，因含沙量引起的断面冲淤变化较小。

3、洪水过程多是因降雨而产生的，降雨径流系数约为0.24。

4、河口街水文站洪水特性分析有利于今后的测报工作，更好地为省界水资源利用控制提供准确的水文资料和信息。

参考文献：《河南省水资源开发利用现状与对策》­—《科技信息》2011年05期。