(遼寧省盤錦市大洼區(qū)水利勘測設(shè)計所,遼寧 盤錦 124200)
大遼河位于遼寧省大洼縣的東部,在三岔河接納渾河、太子河后,流經(jīng)海城、盤山、大石橋、大洼于營口市城區(qū)西部入海。大遼河系感潮河段,枯水期潮區(qū)界可達渾河的三界泡和太子河的官溝附近,潮流界可到三岔河。河口系部規(guī)則半日潮,潮流速、潮流量隨潮水向上游推進而減小。同一次漲潮營口站潮流量最大可達5 400 m3/s,田莊臺1 975 m3/s,三岔河站僅462 m3/s,故汛期三岔河到田莊臺河段主要受洪水控制。
根據(jù)大洼縣氣象站多年觀測資料,該地區(qū)多年平均降水量646.8 mm,雨量多集中在汛期7-8月份,占多年平均雨量的53.4%。并常以暴雨形成洪澇災(zāi)害;多年平均蒸發(fā)量為1 653.6 mm,4~7月最大,均在200 mm以上;多年平均氣溫8.4℃,7~8月溫度最高;多年平均出霜期在10月5日,終霜期為4月19日,無霜期為177 d,多年平均凍土深及冰厚分別為1 130 mm和250~300 mm;多年平均日照為2 762.8 h;秋冬季以東北風(fēng)為主,春夏季以西南風(fēng)為主,多年平均風(fēng)速為4.4 m/s,在1986年4月8日,曾發(fā)生瞬時風(fēng)速27.0 m/s;多年平均相對濕度為67%。
渾河、太子河發(fā)生洪水的天氣系統(tǒng)主要有華北氣旋。低壓冷峰、江淮氣旋、高空槽、臺風(fēng)等,各類天氣系統(tǒng)形成暴雨一般可連續(xù)1-3天。由于雨量大面積亦大,故渾、太兩河常同時發(fā)生洪水。暴雨多出現(xiàn)在七、八月份,其中以七月下旬,八月上旬為最多。從歷次發(fā)生大洪水來看,渾河洪峰、洪量均小于太子河。渾河、太子河一次洪水歷時為7 d左右,主要集中在3 d。雙峰歷時為13 d,兩峰間隔為3~4 d,1960年最大一次暴雨發(fā)生在太子河的清河城,雨量達45.1 mm/h。
渾河洪水主要來源于沈陽以上的山丘區(qū),沈陽以下雖有蒲河匯入,但屬平原性河流,水流較緩,對干流洪水影響不大。太子河洪水主要來自遼陽以上的山丘區(qū),下游雖有北沙河、柳壕河、南沙河等多條支流匯入,但由于干、支流洪水基本不遭遇,故遼陽以上為太子河洪水的主要來源。渾河、 太子河流域相鄰,洪水基本上同時發(fā)生,從歷年資料分析看,兩河同時發(fā)生洪水各占一半以上,從洪峰、洪量上分析,渾河、太子河發(fā)生大洪水是一致的。渾河沈陽以上為丘陵和山區(qū),控制面積7 944 km2,占全河的69.2%,河道長245 km。太子河遼陽以上是山區(qū),控制面積8 082 km2,占全河道的58.2%,河道長250 km,自沈陽、遼以下,進入平原區(qū)后,兩河均有堤防,由于大洪水來自沈陽、遼陽以上,且大暴雨基本籠罩兩河,因此,沈陽、遼陽兩站洪峰出現(xiàn)時間接近,一半遼陽洪水較沈陽洪水遲后6 h左右,沈陽至三岔河的傳播時間39 h,遼陽至三岔河的傳播時間30 h,而一次洪水主峰過程約3 d,故兩河洪水基本要遭遇。
大遼河洪水時渾河、太子河在三岔河匯合后的組合洪水,洪水主要來自渾河的沈陽、太子河的遼陽以上地區(qū)。
3.1.1 渾河設(shè)計洪水、設(shè)計洪水地區(qū)組成及組合設(shè)計流量
根據(jù)《營口市城市防洪規(guī)劃報告》中的洪水計算成果,渾河設(shè)計洪水地區(qū)組成以沈陽為控制點,按⑴大伙房水庫以上發(fā)生設(shè)計洪水,區(qū)間發(fā)生相應(yīng)洪水;⑵區(qū)間發(fā)生設(shè)計洪水,大伙房以上發(fā)生相應(yīng)洪水兩種情況計算。第⑵種情況比較險惡,因此設(shè)計洪水地區(qū)組成按第⑵種情況進行組合計算。以1960年為典型年,峰量同頻放大,成果見表1。
表1 渾河沈陽站組合洪水成果表 m3/s
1995年渾河流域出現(xiàn)了特大洪水,1999年省院進行了《渾河設(shè)計洪水復(fù)核》,其洪水系列延至1996年,該設(shè)計成果已通過水利部審查。本次考慮渾河自1996年以后未發(fā)生較大洪水,所以洪水系列沒有延長,渾河設(shè)計洪水采用《渾河設(shè)計洪水復(fù)核》成果。《渾河設(shè)計洪水復(fù)核》與省院的原設(shè)計成果(《葠窩技設(shè)》)相比,設(shè)計洪量增大較多,設(shè)計洪水地區(qū)組成選擇1995年和1960年兩個典型年,地區(qū)組成采用同頻率組成法,分為上述⑴和⑵兩種情況考慮。按新設(shè)計洪水成果和原水庫調(diào)度原則進行調(diào)洪后的組合流量增大較多,下游各段堤防防洪標準降低,根據(jù)2000年4月29日省水利廳組織有關(guān)專家對大伙房水庫安全鑒定結(jié)論,大伙房水庫亦成為險庫,因此下游各控制地點的組合流量,需在《大伙房水庫除險加固工程》階段,結(jié)合水庫除險加固方案和水庫防洪調(diào)度方案進行重新計算。
根據(jù)《大伙房水庫除險加固工程初步設(shè)計》報告,設(shè)計洪水地區(qū)組成和水庫調(diào)節(jié)計算考慮了即將在支流東洲河上修建的關(guān)山水庫作用。沈陽控制各頻率經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后的組合設(shè)計流量,擇兩個典型年和不同組成方案中的大者確定。詳見表2。
表2 沈陽站組合設(shè)計流量表 m3/s
由表2中可以看出,大伙房水庫除險加固工程和關(guān)山水庫修建完成后,其不同頻率組合流量可以滿足下游堤防的防洪標準。渾河洪水主要來自沈陽以上山區(qū),沈陽站以下,洪水經(jīng)河道調(diào)蓄作用洪峰有所減少,沿程雖有支流加入,其組合洪峰亦不大于上游沈陽站洪水。故沈陽站至三岔河之間河道各地點的設(shè)計洪水均按與沈陽站設(shè)計洪峰1:1關(guān)系推求。
3.1.2 太子河設(shè)計洪水、設(shè)計洪水地區(qū)組成及組合設(shè)計流量
原成果采用1960年為典型年,以洪峰、七日洪量同控制法放大加倍各過程線。在省院的《遼河口綜合整治規(guī)劃》項目中,已經(jīng)將太子河增加了1995年典型設(shè)計洪水地區(qū)組成分析,地區(qū)組成情況及放大方法與上述相同。經(jīng)水庫調(diào)洪后,太子河主要地點組合設(shè)計流量見表3。
表3 太子河主要地點組合設(shè)計流量表 m3/s
通過以上計算分析1995年和1960年典型遼陽組合流量相差不大,故遼陽組合流量采用原成果,(即1960年典型)。經(jīng)分析遼陽至三岔河之間各地點,干支流洪水基本不遭遇,按洪峰折減系數(shù)為1計算,即均為遼陽相同。
表4 大遼河(在三岔河處)組合設(shè)計流量成果表 m3/s
三岔河為渾河、太子河匯合處,是大遼河的控制站,由于渾、太兩河洪水主要來自沈陽、遼陽以上地區(qū),下游雖有支流匯入,但經(jīng)分析干、支流洪水不遭遇,對干流影響不大。而渾河、太子河常同時發(fā)生大洪水,洪水基本遭遇。故三岔河的設(shè)計洪水采用渾河、太子河的同頻率組合。
渾河沈陽站組合設(shè)計流量過程線,錯39 h移至三岔河處,太子河遼陽組合設(shè)計流量過程線,錯30 h移至三岔河處,兩者疊加后其最大組合流量即為大遼河組合設(shè)計流量。原大遼河組合設(shè)計流量為1960年典型。 由于混合沈陽組合洪水有所改變并增加了1995年典型,同將太子河遼陽與之對應(yīng)的1960年和1995年典型組合設(shè)計流量分別與之組合?,F(xiàn)將以上兩個典型年大遼河組合設(shè)計流量成果列于表4。
表4可以看出本次計算的兩個典型年大遼河組合設(shè)計流量均與原成果相差不大,所以大遼河組合設(shè)計流量仍采用原(1960年典型)組合成果。
大遼河洪水時由渾河、太子河洪水在三岔河匯合后的組合洪水,且大遼河無大的支流匯入,因此大遼河防御超標準洪水的對策主要依賴于上游渾、太河防御超標準洪水的措施。目前其防御超標準洪水措施為:做好堤防等水利工程日常的維護和巡查,確保其的正常運行,在汛期,密切關(guān)注洪水預(yù)報,隨時做好防洪搶險的準備。
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