黃玉林 楊逃紅 吳義軍 劉蘭華

【摘要】本文以2014年9月13日御臨河流域統(tǒng)景河段突發(fā)強(qiáng)降雨為研究對(duì)象，通過現(xiàn)場(chǎng)勘查與測(cè)量，應(yīng)用比降-面積法等方法推求研究河段的洪峰流量、洪峰水位與洪峰時(shí)間等。對(duì)御臨河流域典型洪水過程特性進(jìn)行研究，可為以后進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)與加強(qiáng)防范提供有力依據(jù)，降低人民財(cái)產(chǎn)損失，減少人民生命傷害。

【關(guān)鍵詞】御臨河流域；洪水調(diào)查；洪痕；洪峰流量

1、概述

洪水調(diào)查是收集水文資料的方法之一，可以彌補(bǔ)區(qū)域面上水文資料的不足，是其它水文手段所不可替代的，尤其對(duì)于類似研究區(qū)域這種無水文資料地區(qū)而言更為必要。洪水調(diào)查目的就是補(bǔ)充觀察資料系列不足而進(jìn)行的工作，其所得成果，可作為設(shè)計(jì)洪水的補(bǔ)充資料或延長(zhǎng)實(shí)測(cè)系列的主要依據(jù)。

御臨河為長(zhǎng)江流域的重要一級(jí)支流，位于長(zhǎng)江左岸，統(tǒng)景場(chǎng)鎮(zhèn)段位于御臨河上游，場(chǎng)鎮(zhèn)段集雨面積2140km2。近年來御臨河流域雨量豐沛，常出現(xiàn)大雨或暴雨，每年要發(fā)生3-4次較大洪水過程，大部分暴雨集中在24小時(shí)以內(nèi)。

2、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查包括調(diào)查河段的選擇、洪痕點(diǎn)的調(diào)查及布設(shè)、水準(zhǔn)點(diǎn)的取用等。調(diào)查河段都是根據(jù)《水文調(diào)查規(guī)范》洪水調(diào)查河段的選擇要求通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘進(jìn)行選擇；由于洪水剛過，每個(gè)洪痕點(diǎn)洪痕清晰可辨，且由當(dāng)?shù)囟辔蝗罕娭更c(diǎn)確認(rèn)；水準(zhǔn)點(diǎn)等級(jí)為三等水準(zhǔn)點(diǎn)，高程系統(tǒng)為85基準(zhǔn)。

各方法的基本計(jì)算原理如下：

（1）比降-面積法

比降-面積法實(shí)際上也屬于流速-面積法的范疇。其基本計(jì)算原理是：根據(jù)測(cè)量的河道比降，由水力學(xué)公式計(jì)算得到河段平均流速V；從實(shí)測(cè)河段大斷面獲得平均斷面面積A，再由公式Q=A·V計(jì)算得到流量值。用下式計(jì)算河段平均流速V，即：

n是天然河道中的糙率，在受到嚴(yán)重回水頂托時(shí)，失去天然河道性質(zhì)，變成綜合參數(shù)，要通過實(shí)際資料來率定。

由于水面曲線法計(jì)算水位時(shí)試算工作量較大，因此可以編制計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，以減少工作量。

2.1 洪痕斷面成果

外業(yè)工作測(cè)量得到洪痕斷面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出得到各洪痕斷面圖。從而根據(jù)各調(diào)查河段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和斷面特征值測(cè)量結(jié)果，推算洪峰流量。調(diào)查河段順直，兩岸洪痕經(jīng)過當(dāng)?shù)鼐用褡屑?xì)指認(rèn)，測(cè)量洪痕成果可靠，代表性較好，因調(diào)查河段內(nèi)無水文站，無法采用實(shí)測(cè)資料計(jì)算糙率，因此統(tǒng)景河段糙率根據(jù)河段斷面情況選定。統(tǒng)景河段上、中、下斷面均按照單一斷面考慮。

河床為沙質(zhì)與礫石，底坡均勻，床面平整，河段順直；河段兩側(cè)岸壁為土砂、礫石、有雜草和小樹，形狀整齊，根據(jù)《四川省水文手冊(cè)》糙率表綜合考慮主河槽糙率為0.03，灘地糙率為0.075，河段平均綜合糙率為0.0545。洪水水面線依據(jù)洪痕點(diǎn)繪制，綜合比降i=0.0003。

2.2 洪峰流量計(jì)算成果

本次洪調(diào)各河段情況各不相同，洪峰流量主要采用了比降面積法、水面曲線法。比降面積法計(jì)算結(jié)果4440m3/s，水面曲線法計(jì)算結(jié)果4100 m3/s，選取結(jié)果取兩種方法的均值4270m3/s，洪峰時(shí)間主要出現(xiàn)在9月13號(hào)，調(diào)查分析成果都較可靠。

3、結(jié)論

以2014年9月13日御臨河洪水為例，研究御臨河統(tǒng)景河段典型洪水的特征，按照《水文調(diào)查規(guī)范》的要求，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查、布設(shè)洪痕點(diǎn)和測(cè)量與收集數(shù)據(jù)，主要采用比降面積法、水面線法進(jìn)行分析計(jì)算，并繪制洪痕縱、橫斷面圖，結(jié)合圖表與計(jì)算結(jié)果主要得出以下結(jié)論：

（1）洪峰時(shí)間出現(xiàn)在2014年9月13日18：00時(shí)左右。

（2）“9.13”洪峰水位在194.93m-195.11m之間，從上游到下游呈遞減趨勢(shì)。

（3）洪峰在歷史排位中排第2位，計(jì)算洪峰流量4270m3/s。

（4）“9.13”洪水主要受降雨、地形坡度和天氣條件的影響。

在洪水調(diào)查中，應(yīng)選擇河段順直、無阻塞或變動(dòng)回水、分流等現(xiàn)象的河段進(jìn)行調(diào)查研究，所選用洪痕點(diǎn)清晰可靠，測(cè)量方法、成果符合規(guī)范要求。分析洪水特征時(shí)，注意各影響因素的使用條件，例如在用比降-面積法推求洪峰流量時(shí)，應(yīng)選取河槽沿程變化不大的河段作為比降測(cè)驗(yàn)河段；推求洪峰流量的關(guān)鍵在于確定河道糙率n值，當(dāng)水力條件滿足穩(wěn)定均勻流時(shí)，用曼寧公式推求的河道糙率n值才能真實(shí)代表河道的實(shí)際糙率。在實(shí)測(cè)諸如河道比降、河道斷面時(shí)，技術(shù)人員的測(cè)量技術(shù)水平、工作態(tài)度等都可能會(huì)產(chǎn)生一定的人為誤差；選用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，涉及到的數(shù)據(jù)插值等情況也可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，如果可以盡量消除人為誤差，減小系統(tǒng)誤差，可以提高計(jì)算結(jié)果的精度。

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