□張青艷 □萬貴生(安陽水文水資源勘測局)
衛(wèi)河是海河流域最大的河流,發(fā)源于山西省陵川縣奪火鎮(zhèn),流經(jīng)焦作、新鄉(xiāng)、鶴壁、安陽、濮陽市,入河北省大名縣,至山東省館陶縣秤鉤灣與漳河相會后進入南運河。河南省境內(nèi)河長286 km,流域面積12911 km2,衛(wèi)河在新鄉(xiāng)縣以上叫大沙河。1958-1960年開挖的引黃共產(chǎn)主義渠,1961年停止引黃后,成為排水河道,該渠在新鄉(xiāng)西永康村與大沙河匯合,沿衛(wèi)河左岸行,截衛(wèi)河支流滄河、思德河、淇河后下行至??h老觀嘴,復(fù)注入衛(wèi)河。衛(wèi)河淇門以上主要支流有峪河、滄河、思德河、淇河,淇河是衛(wèi)河的最大支流。共渠控制著衛(wèi)河部分洪水。
衛(wèi)河支流峪河建成了群英、馬鞍石、寶泉、石門4座中型水庫,滄河上建有獅豹頭、塔崗、正面、奪豐4座中型水庫。淇河上建成了盤石頭1座大(2)型水庫,弓上、三郊口、陳家院、石門4座中型水庫。
淇門水文站位于??h李莊,東經(jīng)114°18′、北緯35°30′,1933年設(shè)立,1936年停測。1951年恢復(fù)為汛期水位站,集水面積8724 km2,觀測項目有水位、流量、含沙量、雨量、水溫?;緮嗝嫔嫌斡野?.00~8.00 km處有良相坡洼地,為一天然滯洪區(qū),左岸2.00 km處有淇河橫穿共產(chǎn)主義渠匯入,右岸1.60 km處有長虹渠滯洪口。
劉莊水文站位于共產(chǎn)主義渠浚縣劉莊村,東經(jīng)114°17′、北緯35°30′。1962年設(shè)立,1964年劉莊(閘)下遷2.40 km,改站名為劉莊,1966年上遷2.30 km,至河口距離41.00 km,改名劉莊(二)。用淇門、劉莊站的同步洪水延長淇門站洪水系列,對洪水進行系列復(fù)核。
2000年水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院編制的《漳衛(wèi)河流域設(shè)計洪水復(fù)核報告》中,淇門站采用的洪量系列統(tǒng)計到1991年。本次復(fù)核,將系列延長到2012年。峰量系列延長了21年,有60年資料,滿足設(shè)計洪水計算規(guī)范對采用頻率分析法計算設(shè)計洪水時要求具有30年以上實測和插補延長系列的條件。系列中有1956,1963,1982,1996年等大水年,起到增加系列代表性的作用。
表1 淇門洪水復(fù)核成果表 單位:億m3
淇門站實測洪水過程與還原洪水過程疊加為天然洪水過程,從每年的天然洪水過程中統(tǒng)計各時段洪量,組成洪水系列,并進行合理性分析。年洪水過程還原計算方式和方法,根據(jù)具體影響因素的特性確定。
第一,水庫潰壩、堤防潰決、分蓄洪工程啟用等都具有突發(fā)性,對下游洪水影響較大,將受這些因素影響的洪水還原到天然狀態(tài)。
第二,實測洪水系列受到上游已建大、中型蓄水工程、引水和提水工程等影響較大時,將受這些工程影響的洪水還原至天然狀態(tài)。設(shè)計洪水計算時,一般都有歷史洪水,而歷史洪水發(fā)生時往往受到的是上游還沒有已建工程時的影響,屬于天然洪水,與還原的洪水系列組成連續(xù)系列,以保持洪水系列的一致性。
第三,隨著堤防防洪標準及防洪能力的逐步提高,原來堤防遇一般洪水就漫潰,目前遇超標準洪水才有可能漫潰,在時間序列中,大洪水可能存在洪水系列不一致性,需要還原為歸槽洪水或天然洪水。
根據(jù)《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》進行本次設(shè)計洪水復(fù)核工作。洪水要素的統(tǒng)計采用各年汛期6-10月最大獨立取樣的方法,主要計算了w5d、w15d、w30d洪量。
一般年份先將石門、弓上水庫的蓄變量作逐日還原,以各自的傳播時間錯開加于淇門站,對于衛(wèi)河汲縣站以上的澇水和引黃水量也予以扣除,得出淇門站以上(山區(qū)部分)天然逐日平均流量,據(jù)此統(tǒng)計各時段洪量。對大水年由于坡洼運用,改變了洪水天然狀態(tài),改由上游分區(qū)相應(yīng)時段洪量相加的計算方法。
理論頻率曲線采用P-III型線型,適線法選定統(tǒng)計參數(shù),計算中凡有大洪水需進行特大值處理的,實測洪水系列中其它年份洪水的經(jīng)驗頻率均按規(guī)范中方法二計算。對淇門站進行了頻率計算。復(fù)核成果見表1。
與上游各站相比較,洪水的均值和設(shè)計值符合從支流到干流,自上游到下游由小變大的規(guī)律,上游各站區(qū)均值或同頻率設(shè)計值之和也稍大于下游站。變差系數(shù)Cv值的分布也符合上游大于下游,支流大于干流的一般規(guī)律。
本次復(fù)核計算成果與2000年成果相比,基本都是均值減小、變差系數(shù)增大,從設(shè)計值分析,因為加入了的21年系列均值較小,而本次頻率計算Cv較原設(shè)計均有所增加,故出現(xiàn)稀遇頻率設(shè)計值減小得少(甚至增大)、常遇頻率設(shè)計值減小得多的情況。從適線均值與實測系列算術(shù)均值的比較來看,也與2000年成果相似。統(tǒng)計參數(shù)的時空分布及與2000年復(fù)核成果相比的變化都是合理的。
[1]漳衛(wèi)河流域設(shè)計洪水復(fù)核報告[R].天津水利水電勘測設(shè)計研究院,2000.
[2]海河流域水文設(shè)計成果工作大綱報告[R].中水北方勘測設(shè)計研究有限責任公司,2013.