木壘水文站2015年“6·10”洪水調(diào)查分析

韓瑞敏

(新疆昌吉水文勘測局，新疆 昌吉 831100)

0 引言

新疆地區(qū)經(jīng)常會發(fā)生由局部強降雨引發(fā)的山洪災(zāi)害，個別突發(fā)洪水災(zāi)害會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失，對經(jīng)濟發(fā)展和社會安全穩(wěn)定構(gòu)成巨大威脅，開展山洪災(zāi)害調(diào)查評價工作對于保護人民生命財產(chǎn)安全及實施山洪災(zāi)害防治工作具有重要意義。洪水調(diào)查的基本內(nèi)容一般包括考察洪水痕跡、收集有關(guān)資料,推算洪峰流量和掌握歷史發(fā)生洪水過程等，通過進行洪水調(diào)查,可以掌握歷史暴雨洪水特征,還原洪水過程,最終能預(yù)測推算河道過流能力,為以后的防洪搶險和流域水利工程建設(shè)提供基礎(chǔ)水文資料。本文以位于新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州木壘哈薩克自治縣境內(nèi)的木壘河為例，對發(fā)生木壘水文站的具有很強的代表性的2015年“6·10”洪水進行調(diào)查研究，通過進行洪水調(diào)查評價，對研究新疆其他地區(qū)的暴雨洪水災(zāi)害預(yù)警及防治對策具有實際參考價值。

1 流域水文概況

木壘河全長80 km，源頭海拔3 240 m，其河源區(qū)無現(xiàn)代冰川，補給以降水和冰雪融水為主，年平均徑流量4 304萬 m3,平均流量1.36 m3/s，最大洪峰流量520 m3/s，4-9月是木壘河的洪峰期和豐水期，河水年平均輸沙量4.43萬 t。木壘水文站位于木壘縣照壁山鄉(xiāng)南閘村，東經(jīng)90°17′，北緯43°46′，是木壘河流域區(qū)域代表站，測站海拔高度1 328 m，集水面積461 km2，多年平均年徑流量0.465 0×108m3，河水以降水和地下水補給為主。河床為砂礫石組成，底坡尚均勻，床面不平整。順直段距離短，上、下游河段向外擴散，測驗斷面尚規(guī)整，水流通暢。左岸為砼護岸，形狀整齊。右岸坍塌嚴重，為鋸齒狀，形狀尚整齊。

2 木壘河2015年“6·10”暴雨洪水情況

從流域歷史暴雨洪水發(fā)生的統(tǒng)計資料看，2015年6月10日發(fā)生在木壘河的特大洪水比較嚴重，給木壘水文站造成了不小損失。2015年6月9-10日因局地強降水使木壘河發(fā)生特大洪水，木壘水文站6月9日21:12至10日3：30降水量達65.7 mm，洪水漲勢迅猛，致使木壘水文站供電中斷，觀測房倒塌，測驗設(shè)施水毀，無法進行正常測驗，當時，測站人員通過目估流量記錄了當時的水情情況(見表1)。

表1 木壘水文站2015年6月10日報出水情記錄表

3 “6·10”洪水調(diào)查分析

3.1 洪水痕跡的確定

在洪水退去后及時在河道兩岸調(diào)查洪痕并進行施測，使用ATO-32自動安平水準儀進行了洪痕測量，上比降斷面洪痕測定為5.74m，基本水尺斷面測定為5.19 m，洪痕清晰易辨，認為可靠。

3.2 調(diào)查河段的測量

根據(jù)洪水調(diào)查洪峰流量計算需要，對各河段進行橫斷面測量。針對該站具體條件限制，以基本水尺斷面為下比降斷面，確定上、下比降斷面間距為50 m。

3.3 糙率n的選用

根據(jù)河床組成情況和測驗河段行洪條件,依據(jù)木壘水文站2014年5月21日-2015年6月9日實測糙率值，繪制水位-糙率曲線圖見圖1，查算出當水位為5.19 m時，糙率n=0.033。

圖1 木壘水文站水位-糙率關(guān)系圖

表2 木壘水文站斷面各水力要素成果表

3.4 洪峰流量的計算

應(yīng)用2015年6月11日實測大斷面推算水位為5.19 m時的水深，計算出水道斷面面積為72.7 m2，水面寬為42.3 m，平均水深為1.72 m，最大水深為2.56 m。洪峰流量計算采用比降面積法，基本公式見(1)和(2)，計算的水文站各斷面水力要素成果見表2。

Q = K·S1/2

(1)

(2)

式中：S為河段平均水面比降；A為過水斷面面積(m2)；R為過水斷面水力半徑(m)；K為過水斷面輸水率(m3/s)；n為過水斷面河床糙率。

3.5 洪峰流量頻率計算分析

頻率曲線的分析計算采用1963-2015年系列53 a的洪峰流量資料。理論頻率曲線采用P-Ⅲ型曲線，頻率計算為年洪峰流量的均值，Cv、Cs值采用適線法調(diào)整確定。在適線時,主要考慮中、上部點據(jù)，見圖2，得到不同保證率的設(shè)計流量，見表3。

圖2 木壘站洪峰流量1963-2015年系列頻率曲線圖

表3 木壘站1963-2015年系列設(shè)計頻率洪峰流量計算成果表

4 結(jié)語

2015年 6 月 10 日木壘河發(fā)生的短歷時特大暴雨，致使山區(qū)各河段發(fā)生了歷史性較大洪水。本文以暴雨洪水調(diào)查資料為基礎(chǔ)，針對木壘水文站2015年“6·10”特大洪水進行洪水調(diào)查及糙率選取、洪峰流量頻率計算，最終經(jīng)過調(diào)查分析得出本次洪峰流量為315 m3/s。并通過洪峰流量頻率計算分析，確定了不同保證率下的設(shè)計洪峰流量，得出暴雨洪水的重現(xiàn)期。通過此次洪水調(diào)查可為昌吉中小流域的洪水特征分析提供參考。