滹滏区间流域产汇流计算方法探讨

滹滏区间流域产汇流计算方法探讨

胡景鹏;于广英;胡春景

【摘要】根据滹滏区间的流域特点和现有资料,结合流域下垫面条件变化情况,采用<除涝手册>和<河北省中部平原水文水资源特性研究>中的有关方法,进行了综合分析,探讨了流域产汇流计算方法.该方法应用于滹滏区间实际洪水作业预报,将对该区的防洪调度、防洪减灾以及雨洪资源利用等提供决策依据.%According to the basin characteristics and available information,combined with changes of land surface condition in Hutonghe-Fuyanghe Basin,a comprehensive analysis was made and a calculation method of runoff generation and concentration was explored based on the relevant methods in "Handbook of Surface Drainage" and "A Study on the Characteristics of Hydrology & Water Resources in Central Plains of Hebei Province". The method could be applied to the flood predictions in the basin and it would provide a basis for flood control and disaster reduction,as well as rainfall flood resources utilization.

【期刊名称】《南水北调与水利科技》

【年(卷),期】2011(009)001

【总页数】4页(P88-91)

【关键词】流域;产汇流;计算;方法;探讨

【作者】胡景鹏;于广英;胡春景

【作者单位】河北省衡水水文水资源勘测局,河北,衡水,053000;河北省衡水水文水资源勘测局,河北,衡水,053000;河北省南水北调工程建设管理局,石家庄,050035【正文语种】中文

【中图分类】P338

1 研究背景

滹滏区间位于海河流域子牙河水系中下游平原区,该区历史上曾为河北省沥涝灾害频发地区。“63◦8”大水后,在根治海河工程中开挖了滏阳新河,至此,衡水市受艾辛庄以上滏阳河洪水的威胁大大减小,滹滏区间成为滏阳河下游洪水的主要发源地。目前,滹滏区间为重要的工农业经济区域,虽然区域降水总量偏小,但具有突发暴雨洪水的特点,一旦发生暴雨洪水,将严重威胁衡水市及沿河重镇,洪灾损失严重。

近年来,随着经济社会的迅速发展,人类活动对流域下垫面条件的影响不断加剧,导致流域入渗、蒸散发、径流等水文要素发生了一定程度的变化,从而引起了流域产汇流规律的变化,原有预报方案已不能反映现状情况下的流域产汇流规律[1-2]。同时,由于该区水文资料短缺,重新编制洪水预报方案极为困难,且其精度难以保证。为此,根据流域特点和现有资料,结合流域下垫面条件变化情况,探讨该区流域产汇流的计算方法,不失为解决该区预报困难的一种有效途径。

2 流域概况

滹滏区间包括邢台、石家庄、衡水、沧州4市的 16个县(市),东、南以滏阳新河左堤为界,北至滹沱河,西与洨河流域接壤,总面积 6 080 km2,现有耕地73万hm2,是主要粮棉产区。

2.1 地形地貌

滹滏区间地势西高东低,石德铁路以南及石津干渠以北又分别向南、北微斜。本区

地貌按成因、形态可分为山麓平原、倾斜平原和低冲积平原。山麓平原在藁城市、赵县以西,地面坡度较陡,约1/200～1/1 200,土壤以轻壤为主;倾斜平原在本区中部,西接山麓平原,东部以安平县、深县、辛集市、宁晋县一线与低冲积平原相邻,坡度为1/2 000～1/4 000,土壤以粉沙壤和轻壤质土为主;东部滏阳河两侧为低冲积平原,地面坡度为1/5 000～1/8 000,由于早年滹沱河泛滥,改道频繁,土壤质地比较复杂,一般因地而异,缓岗上多粉沙壤土及轻壤质土,多夹黏,微斜平原以轻壤为主,洼地则多以黏质土为主。

2.2 水文气象

滹滏区间属温带大陆季风气候区,光热资源较为充足,年平均气温12.4℃,全年无霜期190 d左右。该区属华北少雨区,多年平均降雨量为500 mm,降雨量主要集中在7月、8月份,年际变化较大。地下水埋深在20世纪70年代以前较浅,近年来由于水资源紧缺,地下水严重超采,一般汛前6月份平均地下水埋深大于5 m,石津灌区附近地下水埋深较浅,一般在3～5m。

2.3 主要河流

由于石津灌区内灌渠呈规律网状,相应开挖的排水渠也纵横交错,加之过去自然形成的河渠,排水较为通畅。主要排水干渠有 6条,自南向北分别为:汪洋沟、邵村沟、骑河王排干、龙治河、天平沟和留楚排干。将流域分为6个集水区,各分区情况见表1和图1。

表1 滹滏区间流域分区情况Table 1 Subdivions in Hutuohe-Fuyanghe Basin km2注:Ⅰ1-2为滹滏西区、Ⅱ-4为滏西区、Ⅰ2-7为滹滏中区流域名称流域面积流域平均坡度排水分区汪洋沟1 225 1/1 500 Ⅰ1-2Ⅱ-4邵村沟 1 349 1/2 400 Ⅰ1-2Ⅰ2-7Ⅱ-4骑河王排干481 1/3 200 Ⅰ2-7龙治河1 080 1/3 200 Ⅰ2-7天平沟951 1/3200 Ⅰ1-2Ⅰ2-7留楚排干994 1/3 500 Ⅰ1-2Ⅰ2-7

图1 滹滏区间流域分区示意图Fig.1 diagram of Subdivions in Hutuohe-

Fuyanghe Basin

3 产汇流计算方法探讨

近年来,由于连续干旱少雨,滹滏区间发生洪水的机率相对减少,加之受水文布站条件的限制,该区成了水文资料的空白区,可供应用的水文资料很少,编制洪水预报方案极为困难。为此,根据《河北省平原地区中小面积除涝水文计算手册》(河北省水利厅1992年 12月)(以下简称《除涝手册》);《河北省中部平原水文水资源特性研究》(衡水水文局2000年7月)中的地区综合资料和有关产流计算方法,并结合全区的流域实际情况,把滹滏区间分成6个产汇流单元,分别计算各单元的降雨产汇流过程,然后进行区域综合,推求流域产汇流总过程[3]。

3.1 流域产流计算

滹滏区间属“清南地区汇流类型”中的滹滏西区(Ⅰ1-2区)、滏西区(Ⅱ-4区)及滹滏中区(Ⅰ2-7区)。采用《除涝手册》中各分区的 P+Pa～H～R总关系图进行产流计算[4]。计算步骤如下。

①计算各分区的Pa值,计算公式为:

式中:Pa-为前期影响雨量(mm);F-为流域面积(km2)。

②计算各分区降雨量。根据各分区内雨量站降雨信息,采用算术平均法计算各区的流域平均降雨量P。

③根据当时各分区内的地下水埋深资料(H)以及上述计算的P、Pa,采用各区的

P+Pa～ H～R总关系图,即可查算出各区相应的总径流深R总。

④根据经验公式计算各分区的地下径流深R地,计算公式如下:

式中:R总-次总径流深(mm),由次暴雨径流关系求得;R地-次地下径流深(mm)。⑤采用公式R表=R总-R地计算各分区的地表径流深R表。