浅析乐都水文站超标准洪水测验方案

马桂芳

（青海省水文水资源测报中心，青海西宁 810001）

1 流域概况

湟水为黄河上游左岸最大支流，发源于青海省海北州海晏县境内肯特达坂山的洪呼日尼哈，河源海拔4353m，于甘肃省兰州市西固区达川乡河嘴村汇入黄河，源头地理位置为东经98°54′～103°24′，北纬36°02′～38°20′。干流河道全长374km，流域面积32878km2，河口海拔1565m。湟水流域多年平均年降水量为487.3mm，降水量时空分布不均，全年降水总量的70%集中在6-9 月；降水量随海拔升高而递增，西北部海拔较高，年降水量可达600～700mm；东南部海拔较低，年降水量一般在300～400mm。

流域内建成库容100 万m3以上的水库25 座，其中库容1000 万m3以上的有5 座。以北川河上游宝库河上的黑泉水库为最大，干流上游段的东大滩水库次之，其库容分别为1.82 亿m3和2850 万m3。

2 测站概况及特性

乐都水文站位于青海省海东市乐都区碾伯镇下教场村，地理位置东经102°25′，北纬36°29′，距河源245km，距河口129km。乐都水文站是国家重要水文站、中央报汛站，湟水中游干流控制站，属一类精度流量站，二类精度泥沙站，高程系统采用1985 国家高程基准。本站洪水来源主要为降水，以暴雨洪水为主，多为单峰型。较大洪水过程一般持续2～4 天，洪峰维持时间约半小时。洪水期河道漂浮物较多。本站断面相对稳定，每年水位流量关系线变动不大。实测最大流量为908m3/s（1959 年），年最大流量过程线见附图1。乐都站多年平均降水量343.2mm，历年最大降水量421.7mm，历年最小降水量246mm；多年平均水位1968.62m，历年最高水位1971.29m，历年最低水位1967.84m；多年平均流量43.3m3/s, 历年最大流量为597m3/s，历年最小流量为0.12 m3/s；多年平均径流量13.7m3/s, 历年最大径流量为27.0m3/s，历年最小径流量为3.53 m3/s；历年最大含沙量为558 kg/m3，历年最小含沙量为0.002 kg/m3；历年最大输沙量为1150×104t，历年最小输沙量为80.7×104t。

图1 乐都水文站年最大流量过程线图

3 测报能力

水位观测设备有直立式水尺、矮桩式水尺和雷达水位计，基本断面水尺观测能力1971.13m，雷达水位计观测能力1972.40m，水位观测能力相当于百年一遇洪水水位。

流量测验设施设备有电动缆道流速仪，缆道实际测洪能力200 m3/s，满槽流量是1180 m3/s。

泥沙测验设备有横式采样器，遇超标洪水，采用器皿在基本断面水边取样。供电、报汛保障能力较高。

4 确定洪水量级

根据本站实际测洪能力为流量200m3/s 以下，（相应水位为1969.53m），确定200m3/s 以上为超标准洪水。当出现超标准洪水时，水位、流量、泥沙等测验方案如下：

4.1 水位

采用雷达水位计观测时，以测得完整的水位变化过程为原则，满足日平均水位计算、各项特征值统计、水文资料整编和水情拍报要求。人工观测时，不少于4 段，水位涨落急剧时适当增加测次，掌握水位变化过程。水位采用雷达观测，当雷达水位计出现故障或超出监测范围时，立即恢复人工观测。人工观测要求：当视频监控正常时，采用远程视频监控观测。当视频监控出现故障时，前往现场采用人工观测；当测报应急道路中断时，在防洪堤设立临时水尺观测。

4.2 流量

4.2.1 中泓浮标法。适用于满槽流量1180m3/s 以下，采用木质十字型浮标法测流时浮标系数采用试验分析值0.65、断面借用最近一次实测水深。

4.2.2 水位～流量关系综合线查算。采用2020 年10 月15日实测大断面资料，参数选用：糙率为0.037（主河道）、0.043（漫滩）、0.052（防洪堤以上漫滩），比降为0.0047。水位流量关系曲线资料见图2、表1。

图2 乐都水文站水位流量关系图

表1 乐都水文站水位流量关系流率表

4.2.4 水文调查。当其他测验方法均无法施测时，洪水过后，

立即开展洪水调查，15 天内完成调查，工作内容如下：

（1）洪水调查的技术要求：在调查中采用的方式方法应依据中华人民共和国国家标准中《水文测量规范》、《水位观测标准》、《河流流量测验规范》《水工建筑物与堰槽测流规范》等要求进行。

（2）洪水调查和还原的内容：洪水过后，立即开展暴雨洪水调查，一个月内完成调查，工作内容如下：按照规范要求制定技术方案，主要包括调查内容、调查方法和调查要求。重点调查暴雨量及覆盖区域、洪痕及水面线、溃漫堤等情况，进行水位、峰量、洪量还原计算等，编写调查报告。

4.3 泥沙

采用器皿水边一点法取样，应控制各级水位、含沙量变幅，满足资料整编要求。单沙取样较大洪水过程取样不少于5 次。不测断沙，采用历年单断沙关系线推求断沙；推沙公式：断沙=系数×单沙。

5 结论

当发生超标洪水时，必须在确保安全的前提下进行水文测验及测报工作，同时要做好设施设备、资料和人员转移工作，确保生产安全。