榆社县河道历史洪水调查分析

霍丽峰

(山西省水文水资源勘测总站，太原 030000)

0 引 言

洪水是一种极为常见且易造成极大损失的灾害[1-2]。准确获取河道洪水情况是进行防洪工程设计的前提条件[3-4]。经过长期的侵蚀、构造活动影响，河道条件较为复杂，洪水调查难度大。访问、现场洪痕调查、断面测量等方法是洪水调查的常用方法。榆社县是典型的山区地形环境条件，山洪灾害造成了严重的损失，为了保证安全，减少山洪灾害影响，调查收集区域内主要河道的洪水情况是十分必要的。

1 河流水系及调查目的

榆社县境内河流有浊漳河北源和乌马河。全年65%-70%的河川径流量集中在6-9月，径流年际变化也较大。县域内海拔大部分在1000—1200m之间，属黄土高原石丘陵山区。历史洪水调查旨在获取历史上的洪水特征，进行资料收集和洪水痕迹考证，估算河道的洪峰流量和重现期，为区域山洪灾害治理工程提供依据。

2 洪峰流量推算方法

1)当河段顺直、稳定、洪痕点较多，可用比降—面积法推算。

a)匀直河段洪峰流量按下式计算：

(1)

式中：Q为洪峰流量，m3/s；A为过水面积，m2；R为水力半径，m；J为水面比降；n为河床糙率；K为输水率。

b)非匀直河段洪峰流量按下式计算：

(2)

(3)

式中：Je为比降；Q为洪峰流量，m3/s；hf为断面摩阻损失，m；L为断面间离，m；h为断面水面落差，m；V上、V下为计算上、下断面的平均流速，m/s；Km为平均输沙率；g为重力加速度。

c)考虑扩散损失及弯道损失时洪峰流量按下式计算：

(4)

2)河段较长，洪痕分散，水面线曲折，可用水面曲线法推算，方法如下：

(5)

如在扩散段，则须计及扩散损失：

(6)

(7)

(8)

求得：

(9)

式中：G上、G下为上、下断面的水位，m；hf为摩阻损失，m；he为扩散损失，m；I上、I下、Im为上、下断面比降、平均比降。

3 历史洪水调查成果

3.1 石栈道河段

石栈道河段全长45.5km，集水面积702km2。流域平均宽度15.4km，地形复杂，水土流失严重。1957年设石栈道水文站。

调查段长1015m，位于石栈道水文站附近，上游200m处有一弯道，调查段主槽位置存在变动迹象。断面水量较大时有漫滩，冲淤变化剧烈。

该河段共有3段年调查成果：1930年，对应洪峰流量为1240m3/s；1952年，对应洪峰流量为414m3/s；1970年，对应洪峰流量为1190m3/s。

表1 石栈道河段洪水痕迹及洪水情况调查表

3.2 西河河段

西河河段集水面积242km2。调查段比较顺直，断面规整，无支流，水流通畅，河床及岸坡主要为砂卵石，底坡均匀但床面平整性较差。河道左岸岸坡较缓，右岸岸坡较陡。下游约1000m处与浊漳北源汇合，断面为单式河槽。该河段2006年，洪水位为9.85m，对应洪峰流量为8.26m3/s。

表3 西河河段洪水痕迹及洪水情况调查表

表4 西崖底河段洪峰流量(比降法)计算成果表

图1 石栈道河段纵断面图 图2 断面Ⅰ横断面图

3.3 南河底河段

南河底河段全长61km，集水面积203km2，流域平均宽度3.33km，调查段顺直，断面规整，河床主要为细泥沙，河床较为平整。河道岸坡主要为砂土，下游约500m处汇入榆社河，断面为单式河槽，大水时冲淤变化较大。该河段2006年，洪水位为19.64m，对应洪峰流量为7.26m3/s。

表5 南河底河段洪水痕迹及洪水情况调查表

表6 南河底河段洪峰流量(比降法)计算成果

图5 南河底河段断面图

4 结 论

通过实地调查、资料收集以及推算分析，对榆社县石栈道河段、西河河段历史洪水成果进行调查。其中石栈道河段1930年、1952年、1970年洪水洪峰流量分别为1240m3/s、414m3/s、1190m3/s。西河河段2006年，洪水位为9.85m，对应洪峰流量为8.26m3/s。南河底河2006年，洪水位为19.64m，对应洪峰流量为7.26m3/s。历史洪水调查成果综合多种资料，较为可靠，可为山洪治理工程设计提供参考[5-7]。