黃錦鑫,李 杰,朱小榮,寇從東
(長江中游水文水資源勘測局赤壁分局,湖北 赤壁 437300)
陸水流域“6.1”暴雨洪水調(diào)查
黃錦鑫,李 杰,朱小榮,寇從東
(長江中游水文水資源勘測局赤壁分局,湖北 赤壁 437300)
陸水是典型的山溪性河流。根據(jù)陸水流域內(nèi)設(shè)立的雨量站、水文站以及臨時設(shè)立的水文監(jiān)測斷面所收集的資料,對2015年“6.1”暴雨洪水特點(diǎn)進(jìn)行了分析,探討導(dǎo)致洪災(zāi)形成的一些因素、洪水和調(diào)查方法以及解決的辦法,為防洪、治洪建立流域洪水預(yù)警系統(tǒng)提供可行性建議。
山溪性河流;暴雨洪水;陸水流域
2015年6月1日,陸水流域發(fā)生了較大暴雨(下稱“6.1”暴雨洪水),部分區(qū)域洪澇災(zāi)害較為嚴(yán)重,尤其是湖北崇陽縣境內(nèi)的虎爪新河、桂口港和泉湖港最為嚴(yán)重。為了收集這場典型的暴雨洪水資料和進(jìn)一步了解陸水流域水文特性,赤壁分局對此次暴雨洪水進(jìn)行了查勘和測量工作。
陸水流域源頭在湘鄂贛三省交界的幕阜山北麓至通城縣高峰界頭徐家。東南以幕阜山脈與鄱陽湖水系的修水分流,東以三界尖、雨山、白羊山與長江支流富水分流,南以黃龍山與汩羅江分流,西以大藥姑山脈與洞庭湖水系的新墻河分流,北臨長江。河源至進(jìn)入長江處,全長183 km,流域面積3 950 km2。
全流域共有5 km以上的支流99條,其中集雨面積在40 km2以上的有26條,分布于通城、崇陽,赤壁,嘉魚四縣。主要支流有青山河、高堤河、大市河、虎爪新河、九港(臺山港、泉湖港、桂口港、梓木港、肥田港、香山港、黃沙港、崇陽港、東流港)等。
陸水河水位易漲易落,實測大小流量有千倍之差。崇陽縣天城鎮(zhèn)河段調(diào)查最大流量為6 860m3/s(1954年6月16日),相應(yīng)水位62.61 m;實測最大流量為5 320 m3/s(1967年6月24日),相應(yīng)水位61.19 m;最小流量為1.40 m3/s(1968年9月9日),相應(yīng)水位52.14 m。
陸水河較大洪水,一般多由3日內(nèi)暴雨形成,匯流和產(chǎn)生洪峰歷時都短。最大洪水一般出現(xiàn)在4~7月,特別是6月;8~9月亦可能出現(xiàn)后期洪水。山洪暴發(fā)時,挾帶大量泥沙,入平坦區(qū)后,因流速減緩,使河床逐漸淤高。河床回旋受頂沖影響.形成許多沙灘和C型急彎。
2.1 降水過程
由于受“厄爾尼諾”現(xiàn)象影響,長江中下游及江淮流域梅雨季節(jié)提前,是造成本次暴雨洪水的主要原因,加之前期陸水流域雨量比往年偏多36%,土壤含水量已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài),當(dāng)遇特大暴雨時,極易引發(fā)流域內(nèi)山洪災(zāi)害。
從赤壁分局所屬陸水流域遙測雨量站點(diǎn)所收集的資料看,2015年“6.1”暴雨洪水的降水是從6月1日20時開始至2日8時,暴雨中心發(fā)生在黃土磅站一帶,該站12小時內(nèi)降水量達(dá)221 mm,6小時時段降水量最大為170.0 mm, 局部地區(qū)降水量達(dá)到239.3 mm(地方水文氣象部門提供的數(shù)據(jù))。流域平均降水量為86.7 mm,具體詳見表1。
表1 受災(zāi)地區(qū)雨量站點(diǎn)時段降水量表 單位: mm
2.2 受災(zāi)情況
2015年6月1日晚上到2日早6時,崇陽縣范圍內(nèi)持續(xù)特大暴雨,尤其是石城、桂花泉和沙坪鎮(zhèn)(所處河港為:虎爪新河、桂口港和泉湖港),局部地區(qū)降水量達(dá)到239.3 mm,洪水泛濫成災(zāi),導(dǎo)致部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村落一片汪洋,人民群眾生命財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重?fù)p失。據(jù)不完全統(tǒng)計,全縣受災(zāi)人口達(dá)10.6萬人,房屋受浸22 567間,倒塌房屋2 424間;農(nóng)作物受災(zāi)面積305.8萬畝,水產(chǎn)過水面積3 141余萬畝;沖毀公路橋梁102座,損壞公路951公里,損壞堤防290處231公里,損壞灌溉設(shè)施146處;緊急轉(zhuǎn)移人口19 463人,集沖鋒船舟4艘,搶救被圍人口2 192人,在泉湖港上游造成1人死亡,2人失蹤。估計全縣經(jīng)濟(jì)損失近5億元。
3.1 走訪調(diào)查
當(dāng)赤壁分局接到陸水流域洪水水文調(diào)查任務(wù)后,一方面安排人員對受災(zāi)較重區(qū)域內(nèi)的暴雨、受災(zāi)情況(淹沒范圍,受災(zāi)人口等)進(jìn)行實地調(diào)查訪問,收集第一手資料,還在地方防辦、政府部門以及相關(guān)媒體收集到了相關(guān)資料。
3.2 洪水痕跡測量
此次暴雨洪水受災(zāi)最重的是虎爪新河、桂口港和泉湖港等地,因此調(diào)查主要圍繞這三個地方進(jìn)行。
(1)高程及坐標(biāo)測量
對暴雨洪水的痕跡用油漆在上、中、下左岸或右岸的墻上醒目位置做標(biāo)記或打樁,同時采用cors信號用儀器測量其經(jīng)緯度或坐標(biāo)、洪水位高程(2000國家高程基準(zhǔn),下同),并在每條河的固定位置布設(shè)了2個坐標(biāo)高程控制點(diǎn),并用油漆做了醒目標(biāo)記,所有收集的數(shù)據(jù)經(jīng)整理校審后均滿足《水文調(diào)查規(guī)范》技術(shù)要求。
(2)比降計算
根據(jù)每條河流所收集的上、下斷面或上、中斷面洪水痕跡高程之差與兩者之間直線距離的商,計算出主河槽或漫灘時分流的比降數(shù)據(jù),見表2。
表2 洪水落差及比降計算表
3.3 斷面測量
除上述測量外,我們還采用RTK和cors信號對每條河流(包括分流河流)的橫斷面進(jìn)行了起點(diǎn)距和高程測量,經(jīng)計算整理校審后得出大斷面成果表和大斷面圖(圖略),見表3。
表3 大斷面成果表 單位:m
3.4 面積及流量計算
通過收集每條河流(包括分流)上下斷面之間的距離及大斷面資料后,經(jīng)計算可以得出各自的面積、水面寬和水力半徑(近似平均水深),根據(jù)《水文調(diào)查》的山區(qū)性河流河床特征選取河床糙率后,利用曼寧公式求出流速,再用流量計算公式計算出各自的暴雨洪水洪峰流量,見表4。
表4 暴雨洪水過水面積及洪峰流量統(tǒng)計表
經(jīng)實地查勘、調(diào)查后分析,得出如下結(jié)論:
(1)崇陽大多河流堤防高程的防洪能力較低,僅為20年一遇的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),超過此標(biāo)準(zhǔn)時,堤防就出現(xiàn)漫壩或潰壩等現(xiàn)象。
(2)由于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展以及人類活動影響,部分河道淤塞嚴(yán)重,且多年未進(jìn)行疏浚和整治,一旦遭遇洪水,極易引發(fā)潰堤、潰壩現(xiàn)象。
(3)由于崇陽縣幾十年未發(fā)生特大暴雨洪水,部分村民尤其是山區(qū)村民防洪意識較為淡薄,部分民房建設(shè)在防洪能力較低的低洼地帶,當(dāng)河道超出行洪能力時,地處灘地低洼的民房、莊稼、農(nóng)作物和牲畜頃刻之間被洪水淹沒、浸泡或沖毀,當(dāng)?shù)谭罎魏螅踔羵€別村民在夢中被淹沒失去了生命。
(4)這次洪水發(fā)生在6月1日的夜間,來勢猛且量大,人員及物品轉(zhuǎn)移十分困難,由于沒有建立快速的洪水預(yù)警聯(lián)動機(jī)制,當(dāng)財物和人員沒有及時轉(zhuǎn)移時,就造成了部分財物和人員瞬間被洪水沖走。
(5)由于山區(qū)防汛組織能力較為薄弱,居民住宅較為分散,當(dāng)洪水來襲時,有個別村民在財產(chǎn)轉(zhuǎn)移過程中,沒有預(yù)料到洪水的危害嚴(yán)重性,只顧轉(zhuǎn)移,沒有考慮到自身的安全,造成一家3口,1人死亡,2人失蹤現(xiàn)象。
由此可看出,陸水流域要根據(jù)暴雨洪水建立長效預(yù)警系統(tǒng),通過對歷史災(zāi)害和數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查評價。制定相關(guān)的風(fēng)險圖和特征指標(biāo);通過暴雨模型對監(jiān)測和未來預(yù)報進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,推算發(fā)生災(zāi)害的可能性,對有可能產(chǎn)生災(zāi)害的,根據(jù)級別發(fā)給相關(guān)人員,再對預(yù)警數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析、歸納、整理之后,決定是否啟動預(yù)警,并根據(jù)制訂的應(yīng)急預(yù)警,對社會公眾進(jìn)行發(fā)布,并組織相關(guān)區(qū)域人員進(jìn)行人員和財產(chǎn)轉(zhuǎn)移。
對山溪性河流暴雨洪水進(jìn)行調(diào)查分析,建立通用化的洪水預(yù)警系統(tǒng)是我國將來的發(fā)展方向。目前全國大部分省份均在開展山洪災(zāi)害調(diào)查工作,目的就是為相關(guān)部門建立洪水預(yù)警系統(tǒng)提供第一手基礎(chǔ)資料。
Investigation of Rainstorm and Flood on June 1stin Lu River Basin
HUANG Jin-xin,LI Jie, ZHU Xiao-rong, KOU Cong-dong
(Hydrology and water resources investigation Bureau of the Middle Reaches of Yangtze River, Cibi 437300, China)
Lu River is a typical mountain river. Based on the data collected by the rainfall stations, the hydrological stations and the temporary hydrological monitoring sections of Lu River basin, the characteristics of rainstorm and flood on June 1st, 2015 are analyzed, and the factors leading to flood, the investigation methods and the solutions are explored, putting forward feasible suggestions for flood control and flood warning system setting.
mountain river; rainstorm and flood; Lu River basin
2016-12-21
黃錦鑫(1961-),男 ,江西上猶人,高級工程師,大學(xué),主要從事水文測驗及分析研究工作。
P331.1
B
1673-0496(2017)01-0013-03
10.14079/j.cnki.cn42-1745/tv.2017.01.004