吳彥昭(甘肅省隴南水文水資源勘測局,甘肅 成縣 742500)
西和縣漾水河王川河段歷史洪水調(diào)查
吳彥昭
(甘肅省隴南水文水資源勘測局,甘肅成縣742500)
在水文工作中,洪水調(diào)查具有重要意義,對歷史上出現(xiàn)過的和近期發(fā)生的大洪水進(jìn)行調(diào)查和估算,目的是彌補(bǔ)實(shí)測水文資料的不足,將可以為地方水利水電工程的設(shè)計提供詳實(shí)數(shù)據(jù)。調(diào)查的內(nèi)容一般包括洪水發(fā)生時間、洪水痕跡、洪水成因、洪水來源、當(dāng)時河道和斷面情況,施測洪痕高程、洪水水面比降、河段縱斷面及河道簡易地形等。西和縣漾水河無洪水實(shí)測資料,對該河道進(jìn)行歷史洪水調(diào)查,為該河道防洪和水利設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)。
歷史洪水調(diào)查;洪痕;洪量;重現(xiàn)期
漾水河發(fā)源于西和縣何壩鎮(zhèn)西南鐵古、馮茂、楊付村一帶,上游有黃江水庫,由南向北經(jīng)西和縣城、西坡、石堡、長道、于禮縣永興鎮(zhèn)左岸匯入西漢水,系西漢水一級支流。流域?yàn)辄S土高原丘陵地帶,山頂為退耕還林區(qū),植被較差。流域近似扇形,面積為664km2,河長47.4km,平均比降15.7‰。
漾水河干支流均為四季河流,徑流補(bǔ)給主要以降水補(bǔ)給為主,冬春季有部分融雪補(bǔ)給,及地下水補(bǔ)給。洪水由暴雨形成,年最大洪水出現(xiàn)在5至9月份,7至8月最為集中。洪水過程一般是1~2d,洪水過程陡漲陡落,洪水中伴有大量泥沙,也有“水大沙大,水小沙小”的特點(diǎn)。
調(diào)查河段位于西和縣漾水河王川村,河段為人工河道,較為順直。據(jù)受訪人描述,當(dāng)時河道為寬淺式河槽,遇大洪水,洪水肆意流淌,主泓多變動。根據(jù)受訪人的敘述對現(xiàn)在河道予以修復(fù)和還原。測驗(yàn)斷面地理坐標(biāo):東經(jīng) 105°16'19.10"、北緯 33° 57'45.20";測驗(yàn)斷面位于西和縣十里鄉(xiāng)王川村,斷面以上集水面積為68.4km2,至入河口距離32.5km。河段情況在圖1所示。
3.1洪水發(fā)生年份調(diào)查
受訪人:王武,男,63歲;王獨(dú)立,男,54歲,同為十里鄉(xiāng)王川村人。
圖1 漾水河王川河段平面圖
訪問情況:受訪人敘述這條河最大水是1984年,河水漲得把右岸的麥垛都淌到下游了。他們一致認(rèn)為1984年8月漾水河道來水為新中國成立以來最大,1953年洪水為次大洪水。
查閱相關(guān)資料記載,最后確定建國以來最大洪水發(fā)生年份為1984年8月。
3.2暴雨洪水過程調(diào)查
根據(jù)調(diào)查和查閱《西和縣志》,發(fā)現(xiàn)西和縣在新中國成立后發(fā)生歷史洪水災(zāi)害統(tǒng)計中1984年為漾水河大水年份,那次降雨持續(xù)久,降雨量大。根據(jù)附近何壩、長道雨量站的數(shù)據(jù)查詢,該年的時段降水量為歷年最大值,其降水統(tǒng)計表見表1。
表1 漾水河河壩雨量站降水量摘錄表
3.3洪水痕跡調(diào)查
受訪人描述:當(dāng)時沒有修河堤,河壩里盡是樹,河道彎彎曲曲的,沒現(xiàn)在的直。1984年洪水到右岸坎下,水面較寬闊,河床沒有現(xiàn)在的深,左岸洪水基本到地中間。
根據(jù)被調(diào)查人敘述和實(shí)地查看確定1984年洪水右岸洪痕參照物可靠、明顯。左岸由于修建混凝土河堤洪痕已無法確定。
4.1測量方法
⑴水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在調(diào)查河段上斷面上游橋頭處左岸大樹邊石頭頂設(shè)立BM,用RTK測定高程,此高程基面為假定基面,高程為1853.260m。
⑵測量儀器和方法按照《水文調(diào)查規(guī)范》要求,利用水準(zhǔn)儀、全站儀、RTK、測繩等儀器,施測選取河段橫斷面、洪水水面線和水面線。
4.2高程測量及資料整理
⑴確定上下斷面的位置及間距
按照《水文調(diào)查規(guī)范》要求,根據(jù)選取河段的順直情況,確定調(diào)查河段不小于150m,符合規(guī)范要求。
表2 漾水河王川河段洪水調(diào)查測量成果
圖2 漾水河王川河段大斷面圖
圖3 漾水河王川河段洪水痕跡圖
4.3推算洪峰流量
(1)方法。按照《水文調(diào)查規(guī)范》要求,該調(diào)查河段順直、洪痕點(diǎn)可靠,采用比降面積法推算。
式中:Q——洪峰流量,m3/s;S——水面比降;A——過水?dāng)嗝婷娣e,m2;R——水力半徑,m;n——河床糙率。
(2)基本數(shù)據(jù)的確定①有效過水?dāng)嗝妫赫{(diào)查斷面無死水、回流,河道形狀有所變化,在測量過程中予以還原,洪水流過的橫截面,為有效過水?dāng)嗝?。②水面比降:根?jù)水面比降計算公式:S=(Z上斷面-Z下斷面)/L,得出:水面比降S為154×10-4。③河道糙率:主河床由細(xì)沙礫、小卵石(D<5cm)組成,左岸為混凝土護(hù)坡(原為河道由莊稼、雜草),右岸為土質(zhì)護(hù)坡,由莊稼地組成。按照《甘肅省天然河流糙率表》,河槽部分糙率選定為0.040。
(3)洪峰流量計算對斷面進(jìn)行修正,計算洪峰流量,洪峰流量計算成果見表3。
4.3.1重現(xiàn)期確定
漾水河王川河段無歷史洪水資料和定點(diǎn)洪水調(diào)查資料,重現(xiàn)期的確定采用綜合經(jīng)驗(yàn)公式法確定,即應(yīng)用《甘肅省水文圖集》經(jīng)驗(yàn)公式,對漾水河王川河段洪峰流量重現(xiàn)期計算成果見表4,計算的重現(xiàn)期接近50年一遇。
4.3.2調(diào)查成果的合理性分析
表3 漾水河王川河段洪水調(diào)查計算成果表
表4 漾水河王川河段重現(xiàn)期經(jīng)驗(yàn)公式計算表
1)洪痕及水面線可靠性分析
從被訪問人指認(rèn),現(xiàn)場分析判斷,洪痕參照物代表性較好,確定的洪痕水面線與調(diào)查河段河底坡降線接近平行,符合一般河流的變化規(guī)律。依據(jù)《水文調(diào)查規(guī)范》洪水痕跡可靠程度評定要求,確定的漾水河王川河段歷史最大洪水?dāng)嗝婧楹鄹叱虨?582.18m,指認(rèn)的洪水痕跡為可靠。
2)推流河段和斷面的合理性
選定調(diào)查河段較順直,斷面較規(guī)整,雖受人類活動影響,但在測量過程根據(jù)被訪問者,予以還原,符合比降面積法的使用條件。
3)河段糙率選用合理性分析
按照《水文調(diào)查規(guī)范》的相關(guān)要求,參照《甘肅省天然河流糙率表》選定辦法,西和縣被劃分為黃土山林區(qū),河道以鵝卵石居多,零星有大石,河槽部分糙率選定為0.040,數(shù)據(jù)基本合理。
4)洪水水面線合理性分析
根據(jù)被訪問者,對當(dāng)年洪痕參照物的指認(rèn),代表性點(diǎn)數(shù)量較少,但代表性較好,經(jīng)分析比降15.4‰合理,定性洪水水面線也合理。
綜上分析,西和縣漾水河王川河段1984年8月調(diào)查洪峰流量262m3/s,重現(xiàn)期50年一遇合理可靠。
[1](SL196—1997)[I].水文調(diào)查規(guī)范.
[2]甘肅省暴雨洪水圖集[Z].甘肅省水利廳)1988.11.
[3]西和縣志[Z].甘肅文化,2014,12.
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