吴彦昭(甘肃省陇南水文水资源勘测局,甘肃 成县 742500)
西和县漾水河王川河段历史洪水调查
吴彦昭
(甘肃省陇南水文水资源勘测局,甘肃成县742500)
在水文工作中,洪水调查具有重要意义,对历史上出现过的和近期发生的大洪水进行调查和估算,目的是弥补实测水文资料的不足,将可以为地方水利水电工程的设计提供详实数据。调查的内容一般包括洪水发生时间、洪水痕迹、洪水成因、洪水来源、当时河道和断面情况,施测洪痕高程、洪水水面比降、河段纵断面及河道简易地形等。西和县漾水河无洪水实测资料,对该河道进行历史洪水调查,为该河道防洪和水利设计提供参考数据。
历史洪水调查;洪痕;洪量;重现期
漾水河发源于西和县何坝镇西南铁古、冯茂、杨付村一带,上游有黄江水库,由南向北经西和县城、西坡、石堡、长道、于礼县永兴镇左岸汇入西汉水,系西汉水一级支流。流域为黄土高原丘陵地带,山顶为退耕还林区,植被较差。流域近似扇形,面积为664km2,河长47.4km,平均比降15.7‰。
漾水河干支流均为四季河流,径流补给主要以降水补给为主,冬春季有部分融雪补给,及地下水补给。洪水由暴雨形成,年最大洪水出现在5至9月份,7至8月最为集中。洪水过程一般是1~2d,洪水过程陡涨陡落,洪水中伴有大量泥沙,也有“水大沙大,水小沙小”的特点。
调查河段位于西和县漾水河王川村,河段为人工河道,较为顺直。据受访人描述,当时河道为宽浅式河槽,遇大洪水,洪水肆意流淌,主泓多变动。根据受访人的叙述对现在河道予以修复和还原。测验断面地理坐标:东经 105°16'19.10"、北纬 33° 57'45.20";测验断面位于西和县十里乡王川村,断面以上集水面积为68.4km2,至入河口距离32.5km。河段情况在图1所示。
3.1洪水发生年份调查
受访人:王武,男,63岁;王独立,男,54岁,同为十里乡王川村人。
图1 漾水河王川河段平面图
访问情况:受访人叙述这条河最大水是1984年,河水涨得把右岸的麦垛都淌到下游了。他们一致认为1984年8月漾水河道来水为新中国成立以来最大,1953年洪水为次大洪水。
查阅相关资料记载,最后确定建国以来最大洪水发生年份为1984年8月。
3.2暴雨洪水过程调查
根据调查和查阅《西和县志》,发现西和县在新中国成立后发生历史洪水灾害统计中1984年为漾水河大水年份,那次降雨持续久,降雨量大。根据附近何坝、长道雨量站的数据查询,该年的时段降水量为历年最大值,其降水统计表见表1。
表1 漾水河河坝雨量站降水量摘录表
3.3洪水痕迹调查
受访人描述:当时没有修河堤,河坝里尽是树,河道弯弯曲曲的,没现在的直。1984年洪水到右岸坎下,水面较宽阔,河床没有现在的深,左岸洪水基本到地中间。
根据被调查人叙述和实地查看确定1984年洪水右岸洪痕参照物可靠、明显。左岸由于修建混凝土河堤洪痕已无法确定。
4.1测量方法
⑴水准点设置在调查河段上断面上游桥头处左岸大树边石头顶设立BM,用RTK测定高程,此高程基面为假定基面,高程为1853.260m。
⑵测量仪器和方法按照《水文调查规范》要求,利用水准仪、全站仪、RTK、测绳等仪器,施测选取河段横断面、洪水水面线和水面线。
4.2高程测量及资料整理
⑴确定上下断面的位置及间距
按照《水文调查规范》要求,根据选取河段的顺直情况,确定调查河段不小于150m,符合规范要求。
表2 漾水河王川河段洪水调查测量成果
图2 漾水河王川河段大断面图
图3 漾水河王川河段洪水痕迹图
4.3推算洪峰流量
(1)方法。按照《水文调查规范》要求,该调查河段顺直、洪痕点可靠,采用比降面积法推算。
式中:Q——洪峰流量,m3/s;S——水面比降;A——过水断面面积,m2;R——水力半径,m;n——河床糙率。
(2)基本数据的确定①有效过水断面:调查断面无死水、回流,河道形状有所变化,在测量过程中予以还原,洪水流过的横截面,为有效过水断面。②水面比降:根据水面比降计算公式:S=(Z上断面-Z下断面)/L,得出:水面比降S为154×10-4。③河道糙率:主河床由细沙砾、小卵石(D<5cm)组成,左岸为混凝土护坡(原为河道由庄稼、杂草),右岸为土质护坡,由庄稼地组成。按照《甘肃省天然河流糙率表》,河槽部分糙率选定为0.040。
(3)洪峰流量计算对断面进行修正,计算洪峰流量,洪峰流量计算成果见表3。
4.3.1重现期确定
漾水河王川河段无历史洪水资料和定点洪水调查资料,重现期的确定采用综合经验公式法确定,即应用《甘肃省水文图集》经验公式,对漾水河王川河段洪峰流量重现期计算成果见表4,计算的重现期接近50年一遇。
4.3.2调查成果的合理性分析
表3 漾水河王川河段洪水调查计算成果表
表4 漾水河王川河段重现期经验公式计算表
1)洪痕及水面线可靠性分析
从被访问人指认,现场分析判断,洪痕参照物代表性较好,确定的洪痕水面线与调查河段河底坡降线接近平行,符合一般河流的变化规律。依据《水文调查规范》洪水痕迹可靠程度评定要求,确定的漾水河王川河段历史最大洪水断面洪痕高程为1582.18m,指认的洪水痕迹为可靠。
2)推流河段和断面的合理性
选定调查河段较顺直,断面较规整,虽受人类活动影响,但在测量过程根据被访问者,予以还原,符合比降面积法的使用条件。
3)河段糙率选用合理性分析
按照《水文调查规范》的相关要求,参照《甘肃省天然河流糙率表》选定办法,西和县被划分为黄土山林区,河道以鹅卵石居多,零星有大石,河槽部分糙率选定为0.040,数据基本合理。
4)洪水水面线合理性分析
根据被访问者,对当年洪痕参照物的指认,代表性点数量较少,但代表性较好,经分析比降15.4‰合理,定性洪水水面线也合理。
综上分析,西和县漾水河王川河段1984年8月调查洪峰流量262m3/s,重现期50年一遇合理可靠。
[1](SL196—1997)[I].水文调查规范.
[2]甘肃省暴雨洪水图集[Z].甘肃省水利厅)1988.11.
[3]西和县志[Z].甘肃文化,2014,12.
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