xnx8888@com 引用格式：杨长青，焦英乐，余长长，等，焦作市黄河“21.7”暴雨洪水与河堤风险研究，2023, 45(7): 58-61.作者简介：杨长清（1964—），男，河南门州人，高级工程师，主要从事水利工程建设与管理工作摘要：2021年7月13日至24日，受台风恰帕卡影响。 ” 受到台风影响。除“烟花”外，大陆高压系统和副热带高压系统受多个天气系统影响，并受东亚大气环流异常调整，造成焦作市暴雨、大暴雨。 暴雨量大、持续时间长、波及范围广，造成焦作市大沙河超保证水位、清河超警戒水位，三条中型河流超警戒水位。水库超过洪水位。多条河流受到威胁，发生严重洪涝灾害。 大沙河修武水文站最大流量为每秒510立方米，是该站自1956年建站以来最大洪水。 分析焦作市“21.7”暴雨的降雨量、时空分布和洪水特征，有助于了解该地区特大暴雨和洪水特征。 通过实地调查分析河道堤防病害类型及成因，可为灾后重建提供科学依据。关键词：大雨，堤防险情，
2021年7月13日至24日，河南省遭遇“21.7”特大暴雨，不仅造成郑州市严重内涝[1]，也对焦作市水利工程安全构成严重威胁。 焦作市3座中型水库超洪水极限水位，大沙河超保证水位，清河超警戒水位，多条河流泛滥存在堤坝溃决风险还有堤坝溃决。情况。 文章结合焦作市区域特征，分析暴雨雨量成因、时空分布特征、洪水特征、河道堤防风险类型及成因，为灾后重建提供科学依据。规划和设计。
1 焦作市区域特征及“21/7”暴雨成因1.1 区域特征焦作市地处太行山与华北平原过渡地带，地势西北部高，西部低。东南。并呈现出逐渐的变化。 该地区属暖温带大陆性季风气候区，年平均降水量582.3毫米。 焦作市分为黄河和海河流域两大流域，黄河流域面积2150平方公里，占海河流域面积的52.8%。 1921平方公里，占47.2%。 境内有河流5条，流域面积超过1000平方公里：属黄河流域的黄河、沁河、丹河、蟒河，属海河流域的大沙河流域。 区内现有中型水库5座，南北调水工程中线穿越该区。详细信息请参见图1。 境内有遥测雨量观测站142个（其中基础雨量观测站20个），沁河、汤河、大沙河共设立国家基础水文观测站3个。
图1 焦作市主要供水系统
降水量受地形和当地天气条件影响，从山区到平原逐渐减少，全年分布不均。汛期四个月的多年平均降水量为396.5毫米，占68.1%。的年降水量。 造成暴雨的天气系统主要有台风、台风逆槽、切变线、冷锋、气旋、气旋槽等，暴雨更容易发生在山地迎风坡。大雨主要发生在7月至8月，特别是7月下旬至8月上旬。 暴雨主要出现在北部山区，特别是沁阳、修武等北部山区。
1.2 河南省“21.7”大暴雨成因河南省“21.7”大暴雨是由西太平洋副热带高压异常北移、偏南气流较强、副热带高压造成的。在南海以外，台风“查帕卡”与东海相互作用，台风“烟花”之间的东部气流重叠，将海水蒸气集中并向内陆输送，产生深东急流和低涡切变影响。通过武力。在气象系统中，海洋水汽与河南的对流系统重叠，并遇到虎牛山和太行山的地形。这是一次极为罕见的辐合抬升引发的强降雨过程。 稳定的大气环流、丰富的水汽条件以及显着的地形影响是造成本次强降雨的主要原因[2]。
2 暴雨洪涝分析2.1 暴雨时间分布此次降雨持续时间长，累计降雨量较大。 7月13日至24日，焦作市连续12天降雨，主要集中在18日晚上10点至22日下午2点，降水量最大出现在20日，平均降水量为162.7毫米。 全市1/2的雨量站降雨量超过150毫米，1/6的雨量站降雨量超过200毫米。 焦作市累计平均降雨量455.1毫米，是多年汛期平均降雨量的115%。其中，修武地区累计平均降雨量为654.3毫米。图2为“21.7”强降雨期间焦作市主要地市降雨过程线。
图2 焦作市主要地市“21.7”大暴雨降雨过程线
2.2 暴雨空间分布本次暴雨空间分布主要集中在秀武县北部山区及其中东部城区。东林霍站降雨量达957.0毫米，累计降雨量超过700毫米的站有9个，累积降雨量超过500毫米的站有29个。 焦作市、修武县等太行山北部地区累计降水量为500900毫米，博爱县、武陟县等中部地区累计降水量为400500毫米，南方地区如沁阳为400900毫米，为500毫米。全市、温县、孟州平原累计降雨量300400毫米，从焦作南部平原到北部太行山，降雨量逐渐增多。 图3为焦作市“21.7”暴雨等值线。
图3 焦作市“21.7”暴雨等值线（单位：毫米）
2.3洪水过程受“21.7”暴雨过程影响，焦作市大沙河、沁河水位显着上涨。分别如图4 和图5 所示。秀岳水文台22日18:00的最大洪水位为83.65米，最大流量为每秒510立方米，是该台自1956年启用以来最大的洪水，超过了有史以来的最高水位。 1963年，出现水位（83.02 m）和最大流量（289 m3/s），水位超过保证水位约15小时。 23日4时，无极水文站最高水位106.01米，最高流量1520立方米/秒，警戒水位持续约52小时。 由于上游卡瓦口村水库淤积，溱河造成自96/8年洪水以来最严重的洪水。
图4 大沙河秀部水文台水位及流量线
图5 沁河五指航道观测站水位流量过程线
3 暴雨洪涝特点1）降雨范围广、持续时间长。 此次降雨范围广泛，焦作市累计降雨量400毫米以上的面积约2558平方公里，占全市总面积的62.8%，也是最高降雨量500毫米以上的地区。其中一处位于北部太行山区，降雨期长达12天，略长于11天96.8的降雨量。
2）降雨强度大，累计降雨量大。 此次降雨期间1小时和6小时最大点降雨量略小于有记录的最大点降雨量，但24小时、3天和7天最大点降雨量分别为374.0毫米、701.0毫米和943.5毫米降雨量突破历史最高纪录。焦作市最大降雨量。 根据对辖区代表性降雨观测站24小时最大点降雨频率分析，海河流域山区降雨超过50年重复周期；该地区的复发周期接近100年。 累计降雨量较大，超过焦作市强降雨累计降雨量值“63.8”、“82.8”、“96.8”，海河流域累计降雨量594.7毫米，远远超越了过去。累计降雨量“63.8”、“82.8”、“96.8”大雨累计降雨量“96.8”大雨（分别为396.6、285.4、277.9毫米）。
3）当河流水位上升时，会发生长时间的洪水。 受此次强降雨影响，焦作市大沙河超保证水位，沁河长时间超警戒水位，西坞水文台大沙河超保证水位约15小时，溱河5条支流均超过水位。水文站在大约52 小时内保持在警戒水平以上。 随着洪水向下游推进，大沙河及其支流相门河、新河等多条航道出现泛滥、泛滥。
4）水库具有明显的拦洪削山作用。 为减轻上游来水影响，该水库蓄洪移峰成效显着，有效缓解了下游河流的防洪压力。 7月20日，沁河河口村水库最大流入量1220立方米/秒，最大流出量533立方米/秒，调峰率为56.3%。 7月22日，汤河擎天河水库最大进流量305立方米/秒，最大出流量165立方米/秒，调峰率为45.9%。 7月21日，孟河百强水库最大流入量326立方米/秒，最大流出量180立方米/秒，峰值磨损率为44.8%。
4 河流险情及原因分析4.1 河道堤防工程险情受21/7暴雨影响，焦作市多条河流泛滥，堤坝决口、堤坝崩塌，管道水位上涨，堤坝、涵闸漏水等暴露于危险之中。针对项目险情，当地干部和群众积极组织救援，开展应急处置。河堤工程的主要风险如下。
1）大沙河。 主要险情发生在干流蜀乌段、支流山门段、新河段。三门河汇合处以下地段，仅右岸有堤，洪水后左岸被淹没。详细信息请参见表1。
表1 大沙河堤防工程灾害统计表
2）沁河。 上游的卡瓦口村水库蓄洪并在交错的山脊上泄洪，但沁河干流仅部分面临风险，其支流小吉河在下游至东沁洋村附近，管道面临风险。水位上升和其他危险。河。
3）曼河。 河水流量不好，有的桥梁拦水，部分河水泛滥。 20日中午，溱河洪水在黄河水的支持下缓慢泄洪，水位上涨导致溱河水倒流至3.5公里长的老孟河。 21日凌晨5时，位于沁河漫滩的无极县老孟河建沟段洪水位超过堤坝高度0.6至0.7米，长度达到约500米，导致堤坝暂时瘫痪。关闭了。不造成违规。 五志县解放区洪水位超出堤坝高度约0.5米，左侧堤坝漫溢约30米。
4.2 危害原因分析1）暴雨总量大、持续时间长。 “21.7”暴雨24小时、3天、7天最大降雨量均超过焦作市历史最大降雨量，海河流域降雨频率达50至100年一遇，降雨周期为长的。 12日大雨超过96.8级。
2）防洪工程存在缺陷。 焦作市包括大沙河下游约18.6公里、丹江口至汝沁河口约16公里、孟江孟州段约19.6公里，这些河段并没有受到法规的约束。焦作市城市河流有新河、山门河下游、白马门河等，部分城市道路、桥梁不符合设计标准。一些河段受到外部和内部河流排水不良的影响。
3）地域限制。 大沙河修武河段考虑右堤外修武、胡嘉两地的防洪安全。当发生大洪水时，左岸洪泛区可以蓄积洪水，减少下游洪水。顶峰。
4）水文监测能力不足。 水文观测站网络不完善山门河、白水河均为大型山区河流，上游无水文观测站，监测预警能力不足。
5 结论与建议“21.7”暴雨范围广泛、持续时间长、降雨强度大，累积暴雨造成大沙河有实测数据以来最大的洪水。河流超过警戒水位，导致三个中型水库发生洪水水位已超过洪水极限，许多河流面临危险。对“21.7”特大暴雨洪水的分析，可以帮助我们进一步了解焦作市特大暴雨洪水的形成条件和变化规律，查找缺陷和不足，为防洪规划设计、洪水预报获得重要参考价值。马苏。焦作市防洪减灾[3]。 经过分析，提出以下建议：
一是全面提高河道防洪标准。 坚持系统治理思想，对不符合防洪标准的中小河流按流域实施系统治理，坚持统一规划，统筹考虑上下游、左岸右岸关系银行。一、全面提高河道防洪标准。
2）加强防洪综合管理。 加强大沙河、丹河、孟河等河流治理管理，扩大焦作市影响防洪安全的河段，特别是新河、山门河、白马门河，完善防洪排涝让容量。对符合标准的予以拆除重建，在洪水易发地区设置强制排水和防倒流工程措施，加强堤防检查和应急救援能力培训。
3）完善水文监测站网络。 要进一步完善监测水文监测站和预警预报技术手段，在白水河、三门河等河流中上游设立专门水文监测站，开展水体实时监测必须建设质量。更新现有水文监测站网水位监测设备，利用雷达水位计、视频监控设备提高水位监测可靠性，稳步构建“天、地、空”一体化监测体系。推动。提高流域洪涝灾害监测预警能力。参考：
[1] 王自立，宋秀昌，何先锋，等，郑州“7/20”暴雨期间河堤风险调查与分析，人民黄河，2022，44(7)：44- 。 47.
[2] 金秉玲， 卢阿米， 张璞， 等. 豫北“21.7”异常风暴成因分析[J], 2022, 45(2): 65-. 74.
[3] 王自立， 何先锋， 邓宇等. 河流堤防溃决风险识别及防治策略探讨[J] 中国水利协会， 2022(10): 38-40, 31.
