加级河暴雨特性及其洪水分析

　　1流域概况

　　加级河发源于桦甸市红石镇双山屯南，二道松花江的小支流，南北流向，在红石镇加级河村西北汇入松花江，河流全长21.03 km，流域面积89.2km2。河道坡度1.23%，该河流属于山溪性河流，地势北高南低，水系发育较好，河道坡度较陡，流域内最高山顶高程740 m，最低高程260 m，河流两岸有岩石陡峭，树木茂密，植被较好，河道稳定，河底由砾石及卵石组成。

　　2气 象

　　流域内属于寒温带大陆季风气候，其特征是春季短暂多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷漫长，多年平均降雨量为754.6 mm，降水量年内分布不均匀，主要集中在6～9月份，占年降水量的71.2%。大暴雨多发年份 7 月副高明显偏强,亚欧中高纬度环流有两种类型，一种是南高北低型，一种是贝湖阻高型。大暴雨的主要影响系统有两大类，一类是台风影响类，一类是副高与西风带系统共同作用类,两类大暴雨产生的机制不同，副高与西风带系统共同作用产生的大暴雨形成机制为副高提供副热带暖湿空气，西风带系统提供冷空气及动力抬升条件；台风大暴雨的产生机制有两种情况，一种是与西风带系统相互作用，一种是与长白山地形共同作用。大暴雨是吉林省夏季主要的灾害性天气之一，由于其降水量大，降水集中，因而危害也更大，常造成城市内涝或山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

　　3加级河暴雨特性

　　加级河流域内没有水文站、水位站，有王家店雨量站。在加级河周围的雨量站点有：大坝、板庙子、红石、王家屯胜利屯。在相邻的流域内有辉发河的民立水文站、温德河上的口前水文站，漂河上的横道子水文站。
　　该河属于大陆季风气候区，是台风和华北气旋路径之地，暴雨发生频繁，造成该河暴雨主要因素是气旋、冷涡和台风等天气系统影响。暴雨多集中在7～8月，降雨强度大，并且雨量集中。吉林省的降水量主要集中在7月中旬至8月中旬。

　　3．1设计暴雨

　　加级河设计暴雨统计参数采用1989年水利厅刊印的《吉林省暴雨图集》成果。加级河设计暴雨采用《吉林省水资源》中的“吉林省1956—2000年平均年径流深等值线图”的查算结果，得到加级河平均年径流深为300 mm，Cv为0.41，Cs=2Cv。根据以上暴雨统计参数并按下公示计算设计暴雨。计算结果，见表1。
　　3.2暴雨分析

　　由于受副高与西风带系统共同作用产生的大暴雨形成机制为副高提供副热带暖湿空气,西风带系统提供冷空气及动力抬升条件，是出现吉林省8 ·15大洪水的直接原因，今年气候异常，南方大部出现历史上的高温，主要是副高的影响，吉林省处在副高的边缘，受西南气流的影响把南方的水汽源源不断地输送到东北地区，为吉林省中东部的降水提供条件。
　　在加级河周围的雨量站点有：大坝、板庙子、红石、王家店、胜利屯。降雨量见表2。 　　加级河降水主要集中在8月15日8时至16日8时，在加级河上有王家店雨量站。王家店雨量站是翻斗式遥测雨量记，精度1 mm。8 月 14 日降雨量为39.6 mm。王家店雨量站准确记录加级河 8月15日8时至16日8时降水的全过程。
　　8月15日8时至16日8时历时24 h。最大 1h降雨量68. 6 mm 。发生时间为 16 日 1~2 时。最大2 h降雨量86.2 mm发生时间为16日1~3时。
　　最大3小时降雨量102.8 mm，发生时间为16日1~4时。最大4 h降雨量125.4 mm，发生时间为16日1~5时。最大6 h时降雨量142.4 mm，发生时间为16日1~6时。最大9 h降雨量159.6 mm，发生时间为16日1~9时。最大12 h时降雨量163.0mm，发生时间为16日1~12时。最大24 h时降雨量180.8 mm，发生时间为15日8时至16日8时。加级河大暴雨主要为短历时暴雨，降雨强度大，持续时间短，暴雨中心笼罩范围小，落点重复。由于暴雨中心笼罩范围小，暴雨中心位置确定为王家店雨量站资料为暴雨中心的特大值。

　　3.3暴雨希遇程度分析

　　形成此次洪水的暴雨时间是2013年8月15日8时至16日8时。即24 h的降雨量。暴雨中心的雨量站为王家店雨量站。通过王家店雨量站的水文资料整理分析的水文数据时准确的。王家店雨量站的流域集水面积完全覆盖加级河流域面积。最大24 h降雨量180.8 mm，发生时间为15日8时至16日8时。与前面加级河设计暴雨成果表中的24 h，2%的180.5 mm比较相当，为50年一遇。

　　4洪水分析

　　加级河属于半山区性河流，河流一年两汛，分为春汛河夏汛。春汛又称桃花水，多发生在3至5月份。洪水来源主要为冰雪融化，造成洪灾的主要为夏季汛期，洪水多由暴雨形成，大洪水主要发生在7~8月，洪水过程多为单峰，流域内由于多山区，比降大，产汇流快。洪水历程短，基本上陡涨陡落。

　　4.1历史洪水和设计洪水分析

　　加级河上没有水文站，所以没有实测洪水资料，根据1981年吉林省水利厅刊印的《吉林省洪水调查资料》成果，二道松花江流域历史洪水排序为1856，1909，1923，1953年，其中1953年洪水确定为38年一遇。根据二松流域1953年洪峰流量面积关系曲线确定历史洪水。由洪峰流量公式推求得，设计洪水成果见表3。
　　4.2水情概述

　　从2013年8月15日8时至16日8时，加级河上红石镇为暴雨中心，由于有了前期雨量的影响，流域内土壤含水量达到饱和后蓄满产流，致使加级河产生大洪水。根据吉林省水文水资源局洪水调查的水文资料分析，本次洪水过程峰高、量大、历时短、涨落急剧，是一次威胁比较大的洪水。

　　1）产流分析

　　加级河流域面积为89.2 km2，最大设计洪水流量为262 m3/s。由加级河上王家店雨量站监测的水文资料显示，前期降水较多，在2013年8月14日降雨量为39.6 mm。土壤达到饱和。造锋雨平均雨强为7.53 mm/h。此次洪水是由暴雨产生的，洪水过程为单峰，是典型性暴雨性洪水，全流域产流。

　　2）汇流分析

　　加级河位于吉林中东部，属于典型的半山区，低山河谷地区，汇流条件好，汇流速度快，河槽组成砾石河卵石组成，下渗和填挖水量小，植被茂密，是本次洪水产流快的天然条件。

　　4.3洪水调查资料分析成果

　　加级河流域面积为89.2 km2，最大设计洪水流量为262 m3/s。洪水调查小组进行实地洪水测验，利用比降面积法进行还原洪峰流量的方法。洪水调查资料分析成果433 m3/s。

　　4.4洪水希遇程度分析

　　根据《吉林省洪水调查资料》、《中国大洪水》、《吉林省场次洪水》等有关资料，以及此次洪水调查水文数据分析，洪水希遇程度为重现期为50年一遇。

　　5结 语

　　2013年8月15日以来，加级河发生今年入汛以来范围和降水强度最大的一场降雨过程，其中吉林省中东部地区发生特大暴雨，最大点降雨量王家店达到180.5 mm，发生超标准洪水。为大于50年一遇。超过堤防防洪标准，红石镇内的水利工程的50年一遇的洪水标准，使加级河河水漫过堤防，致使堤防决口，造成灾害。建议堤防需要加高、加固，达到百年一遇的洪水防洪标准。