莫力达瓦达斡尔族自治旗山洪灾害分析评价

周蕤 王玉静 杨争艳 王永梅 张文静

摘 要：以莫力达瓦达斡尔族自治旗为防灾对象，在对该旗山洪灾害调查的基础上，进行设计暴雨洪水分析、防洪现状评价、危险区等级划分和雨量预警指标分析，综合分析该旗防御山洪灾害的能力，为该旗今后山洪灾害预警及群测群防提供参考。

关键词：山洪灾害；分析评价；防洪能力；预警指标

一、概况

莫力达瓦达斡尔族自治旗（以下简称莫旗）位于内蒙古自治区东北部，呼伦贝尔市市东部，东隔嫩江与黑龙江省的讷河市、嫩江县相望。地处大兴安岭东麓支脉形成的浅山区，南部系松嫩平原的北缘，地势西北高、东南低。莫旗境内地表水资源较少，河流多属季节性沟河，降水主要集中在6～8月份，汛期水量大而集中，山洪易暴发，洪水来势迅猛，具有峰高量小，历时短促，携带大量泥沙的特点。据统计，建国以来，莫旗较大山洪出现约37次，造成了重大的生命财产损失。

二、设计暴雨洪水分析计算

（一）暴雨历时确定

基于莫旗的具体情况，暴雨历时分析选择了流域汇流时间、常规标准历时2类。流域汇流时间因流域具体情形而异，常规标准历时设计暴雨计算分为设计暴参数、雨量以及时程分配计算3步。暴雨历时按照常规设计暴雨洪水要求，确定为10分钟、1小时、6小时、24小时4 种标准历时。

（二）暴雨频率确定

根据《山洪灾害分析评价技术要求》以及莫旗所在地区的实际情况，确定分析评价计算暴雨的频率为5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇、100年一遇5种。

（三）设计暴雨计算

文章选取了莫旗的山洪灾害重点防治区50个沿河村落作为分析评价对象，由于篇幅原因在此仅以其中一个村落（北石场一组）的分析评价成果作具体展示。

1.設计暴雨参数计算方法。根据小流域处理的情况、莫旗本次分析评价的50个沿河村落分布的计算单元小流域及《黑龙江省水文图集》，确定莫旗各小流域24小时均值及其变差系数。暴雨的相应时段基于各个以小流域为计算单元的汇流时间进行选取。汇流时间计算主要采用了推理公式法，相应的地形参数θ及汇流参数m主要由查找《水文手册》表“汇流参数～地理参数关系图”和m值经验公式计算获得。

2.设计暴雨量计算。第一步，查《水文手册》附图“内蒙古自治区年最大二十四小时点雨量均值等值线图”、附图“内蒙古自治区年最大二十四小时变差系数等值线图”，得到各个小流域的二十四小时的H24点和Cv；并据Cv值和相应频率，查附表“皮尔逊III型曲线模比系数Kp值表”，查得相应的Kp值，用公式H24点=H24点Kp计算该频率下24小时的点雨量。第二步，查《水文手册》附图“24小时暴雨折减系数～面积关系图”，得各计算单元24小时点面雨量转换系数α；据此进行点面雨量转换计算。

在此基础上，采用以下公式，推求1-24小时各种历时的暴雨：

根据各个小流域的数据，把得到的H24P、n2P、n3P代入到上述公式，求出24小时的面暴雨，再经过点面雨量转换，即可得到计算结果。

3.设计暴雨时程分配计算。进行暴雨时程分配时，针对暴雨历时大致与小流域汇流时间相等的时间为准，然后基于24小时设计暴雨时程分配比例，确定暴雨历时各时段的雨量。根据雨峰所在时段为起始时段，向左向右分别增加时段，直至累计时段数与所计算小流域的汇流时间大致相等时为止，各时段雨量按该表比例设置。

（四）设计洪水计算

假定暴雨与洪水同频率，基于莫旗设计暴雨成果，以河道控制断面为计算断面，进行各种频率设计洪水的计算和分析。莫旗典型频率设计洪水计算主要采用推理公式法进行。

（五）水位流量关系分析

采用水位流量关系或曼宁公式等方法，进行水位-流量关系分析。将防灾对象河道控制断面设计洪水洪峰流量转换为对应的水位，绘制水位流量关系曲线。

三、防洪现状评价

（一）危险区等级划分

危险区范围为最高历史洪水位和 100 年一遇设计洪水位中的较高水位淹没范围以内的居民区域。采用频率法对危险区进行危险等级划分，并统计人口、房屋等信息。根据5年一遇、20年一遇、100年一遇（或最高历史洪水位）的洪水位，确定危险区等级，结合地形地貌情况，划定对应等级的危险区范围。

（二）现状防洪能力分析

在进行莫旗50个沿河村落的现状防洪能力分析时，主要分析了防灾对象成灾水位对应洪峰流量的频率，并根据需要辅助分析沿河道路、桥涵、沿河房屋地基等特征水位对应洪峰流量的频率，统计确定成灾水位（其他特征水位）、各频率设计洪水位下的累计人口和房屋数，综合评价现状防洪能力。例如绘制了北石场一组防洪现状评价图（图1）。

（三）预警指标分析

综合考虑防灾对象所处河段河谷形态、洪水上涨速率、预警响应时间和站点位置等因素，在临界雨量的基础上综合确定准备转移和立即转移的预警指标；并利用该预警指标进行暴雨洪水复核校正，以避免与成灾水位及相应的暴雨洪水频率差异过大。

四、结语

文章从整个县域角度全面系统地反映出莫旗山丘区沿河村落山洪灾害现状防御力、危险区划分以及预警指标的情况。对山洪灾害分析评价的基础资料可用性以及分析计算方法、山洪防灾信息完善与提升、后续山洪灾害防治支撑等方面进行了初步总结。

参考文献

[1] 李昌志，郭良等.刍议山洪灾害分析评价[J].中国水利， 2014（18）.

[2] 李昌志.山洪灾害分析评价要点及流程[J].中国水利， 2015（11）.