□李冬梅(林州市水务局)
洹河(又名安阳河)流域位于东径 113°40'~114°45',北纬35°5'~36°10',西界林滤山,北临漳河、南临淇河、汤河。洹河是海河水系卫河的第二大支流,发源于林州市林滤山东麓,流经林州市、安阳市区及安阳县,于内黄县境内范阳口入卫河,全长164 km,流域面积1920 km2,其中山区占47%,盆地18%,平原35%。
洹河林州段属山区河道,至陵阳镇有两条支流汇入,汇流口以上流域面积215.74 km2。其中,干流(西支)流域面积116.70 km2,河道长度17.42 km,河道比降1.30%;黄华河(南支)流域面积82.34 km(2防洪面积57.96 km2,排涝面积24.38 km2),河道长度17.63 km,河道比降2.20%;焦家屯沟(北支)流域面积16.70 km2,河道长度9.50 km,河道比降1.40%。
洹河是林州市主要的防洪河流,流经林州市市区、陵阳镇及产业集聚区,河道从坡岗地形过渡至山前平原,地势比降较大,现状河道多年未进行治理,河道过水断面小,人为设障、挤占河道、局部主河槽被填平,过流能力差,防洪标准不足5年一遇,每遇暴雨即发生洪水漫溢。洹河陵阳段治理是一项综合效益显著的基础设施工程,对林州市社会经济发展也将起到积极促进作用。
洹河陵阳以上流域面积215.74 km2,其中黄华河市区段右岸有24.38 km2为城区、产业集聚区。本次河道设计按照洪水先行、涝水缓排的原则,即优先排泄流域内洪水,待洪峰过去后,城区内涝水通过各主干道的排水口相继排泄。此外,流域内现有的6座小(2)型水库库容小,调蓄作用有限,且流域面积均小于本次治理段流域面积的10%,计算设计洪水时,不再考虑其调蓄作用。
由于流域内缺少实测洪水的系列资料,根据《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-2006),本次水文复核采用间接法进行计算,即采用设计雨量推求设计洪水,即通过《河南省暴雨参数图集》(简称《05图集》)计算设计暴雨,然后利用推理公式法推求设计洪水。
本次洹河治理段流域形状类似长方形,即各支流的流域面积、河道长度与干流相差不大,因此,本次计算将分别计算干流及各支流的设计洪水,然后根据洪水演进,将各河段洪水进行错峰叠加,计算得出各控制断面处的设计洪水。
采用推理公式法计算得到各河段20年一遇的设计洪水过程线(见图1),将各河段设计洪水过程线演进至焦家屯沟入洹河口,进行错峰叠加。经计算,洹河陵阳断面20年一遇洪水流量为1783 m3/s。
图1 20年一遇设计洪水过程线图
将本次洪水计算结果与洹河下游横水至小南海水库区间的设计洪水成果比较,比较结果见表1。其中,洹河下游横水至小南海水库区间设计洪水成果取自《安阳河河道治理工程可行性研究报告》。本次治理段与洹河下游横水~小南海水库区间段同属洹河流域,均位于暖温带半湿润大陆性季风气候区,且地理位置接近。由表1的比较可以得出:本次洪水计算结果基本遵循了流域面积越大,洪峰模数越小的规律,计算成果尚属合理。
表1 洪峰模数比较表
本次洹河陵阳段设计洪水计算,对解决干支流洪水叠加、流域内防洪排涝冲突问题提供了解决思路。
在本次洪水计算中,涉及到干支流洪水叠加的问题。由于缺少实测流量资料,本次采用间接法进行计算,即通过采用推理公式法计算出设计洪水过程线,然后进行过程线叠加的方式计算设计洪水。
近年来,计算部分山区河道设计洪水时,涉及到了防洪及城区排涝的问题。根据防洪排涝的原理及危害,本次对此类河道治理提出洪水先行、涝水缓排的解决思路,使河道既能满足防洪排涝要求,又能缩小河道断面,使河道治理方案更加经济合理。