顧燕平

（遼寧省水文局，遼寧沈陽 110003）

1 概況

綏中縣素有“關(guān)外第一縣”之稱，位于遼寧省西南端，東隔六股河與興城市相望，北鄰建昌縣，西與河北省接壤，南臨渤海灣，東西寬74.5 km，南北長(zhǎng)57.5 km。綏中縣境內(nèi)地勢(shì)自西北向東南傾斜，地形地勢(shì)受燕山山脈制約。山地屬燕山山脈的東延部分，形成5條山脈。全縣呈“六山一水三分田”。綏中縣主要河流有六股河、寬邦河、黑水河、王寶河、石河、狗河、九江河、強(qiáng)流河、貓眼河等。

2015年，遼寧省組織開展了綏中縣山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)工作，共計(jì)對(duì)324個(gè)受山洪災(zāi)害威脅嚴(yán)重的沿河村落進(jìn)行了溝道橫縱斷面、歷史洪痕以及宅基地測(cè)量，并進(jìn)行了山洪災(zāi)害分析評(píng)價(jià)。

2 2016暴雨洪水

受江淮氣旋影響，2016年7月20日8時(shí)至21日8時(shí)，綏中縣出現(xiàn)大暴雨、特大暴雨過程，全縣平均降水量232.5 mm，最大點(diǎn)雨量為綏中縣永安堡雨量站389.5 mm。

此次降水主要有以下特點(diǎn)：1）區(qū)域降水明顯，局地雨量大。綏中縣23處站點(diǎn)中，大于150 mm的站點(diǎn)有22處，大于200 mm的站點(diǎn)有18處，大于300 mm的站點(diǎn)有6處，最大點(diǎn)降水量389.5 mm，最小點(diǎn)降水量147 mm，綏中縣1 d降水量達(dá)全年降水量的40%。2）降水時(shí)段分布較為均勻。以此次降水最大點(diǎn)綏中縣永安堡為例，最大1 h降水量為 53 mm，最大3 h降水量為126 mm，最大6 h降水量為199.5 mm，分別占最大24 h降水量389.5 mm的13.6%、32.3%和51.1%。

受強(qiáng)降雨影響，全縣河流普遍出現(xiàn)漲水過程，多數(shù)小流域發(fā)生中洪水或小洪水。

3 成果檢驗(yàn)

根據(jù)2016年暴雨洪水情況，結(jié)合前期調(diào)查評(píng)價(jià)成果，選取小嶺屯等30個(gè)沿河村落作為檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象，分布在6個(gè)小流域，收集檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象所在流域的基本情況，包括集水面積、河長(zhǎng)、比降等基本資料。

3.1 前期準(zhǔn)備

1）資料準(zhǔn)備：收集檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象所在流域2016年發(fā)生的場(chǎng)次洪水，在調(diào)查評(píng)價(jià)成果中提取檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象所在小流域的設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算相關(guān)參數(shù)。

2）外業(yè)調(diào)查和測(cè)量：主要包括檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象的補(bǔ)充和完善、沿河村落成災(zāi)水位和斷面布設(shè)測(cè)量情況復(fù)核、河道洪水調(diào)查等。對(duì)檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象進(jìn)行橫、縱斷面測(cè)量和洪痕測(cè)量，以滿足檢驗(yàn)復(fù)核的要求。

3.2 設(shè)計(jì)暴雨洪水分析計(jì)算

3.2.1 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算

綏中縣調(diào)查評(píng)價(jià)小流域雨量觀測(cè)資料短缺或無資料流域，各種歷時(shí)設(shè)計(jì)暴雨雨量由《遼寧省中小河流（無資料地區(qū)）設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算方法》查取參數(shù)等值線圖，查算各種歷時(shí)時(shí)段最大降水量。

設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算采用PP面=P均·KP·KF公式計(jì)算PP面，其中PP面為設(shè)計(jì)面雨量，mm；P均為暴雨均值，mm；KP為橫比系數(shù)；KF為點(diǎn)面折算系數(shù)。根據(jù)公式ip=Pτ面/τ計(jì)算面雨量強(qiáng)度，其中ip為面暴雨強(qiáng)度，mm/h；τ為匯流歷時(shí)，h；Pτp面為匯流歷時(shí)設(shè)計(jì)面雨量，mm。其中各參數(shù)由《遼寧省中小河流（無資料地區(qū)）設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算方法》查算。

暴雨歷時(shí)確定按照常規(guī)設(shè)計(jì)暴雨洪水要求，確定為10 min、1 h、6 h、24 h4種標(biāo)準(zhǔn)歷時(shí)，暴雨頻率為20%、10%、5%、2%、1%等5種。

3.2.2 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

根據(jù)暴雨與洪水同頻率的假定，綏中縣檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象設(shè)計(jì)洪水頻率即設(shè)計(jì)暴雨的頻率，不同頻率洪峰流量計(jì)算采用QP=0.278·φ·ip·F公式進(jìn)行計(jì)算，其中Qp為設(shè)計(jì)洪峰流量，m3/s；φp為洪峰徑流系數(shù)；F為流域集水面積，km2。

3.2.3 水位流量關(guān)系推算

根據(jù)控制斷面測(cè)量結(jié)果，采用曼寧公式法，確定復(fù)核對(duì)象河道控制斷面的水位流量關(guān)系。

1）比降：采用2016年洪水洪痕確定水面線比降。

2）糙率：根據(jù)溝道類型及特征，參照天然典型類型和特征情況下的糙率，在天然河道糙率取值表中選取，以相鄰流域水文站實(shí)測(cè)洪水資料的水位、流量、面積、濕周等，采用曼寧公式反推值進(jìn)行校正，確定各復(fù)核對(duì)象控制河段河床的糙率值。

根據(jù)檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象的控制斷面信息、水面比降、糙率信息，分析計(jì)算水位流量關(guān)系，繪制檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象控制斷面水位流量關(guān)系曲線。

3.3 現(xiàn)狀防洪能力

現(xiàn)狀防洪能力以成災(zāi)水位對(duì)應(yīng)流量的頻率表示，成災(zāi)水位由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)量確定。采用水位流量關(guān)系，求出成災(zāi)水位對(duì)應(yīng)的洪峰流量，進(jìn)而根據(jù)頻率分析法或者插值法等方法，確定該流量對(duì)應(yīng)的洪水頻率。

3.4 雨量預(yù)警指標(biāo)

根據(jù)預(yù)警時(shí)段確定原則和方法以及前期分析評(píng)價(jià)成果，結(jié)合綏中縣實(shí)際情況，確定綏中縣各村屯雨量預(yù)警時(shí)段為1，2，3，6和24 h。

采用水位流量反推法確定雨量臨界值，綜合考慮可能影響雨量預(yù)警指標(biāo)的因素，如防災(zāi)對(duì)象因所在河段的河谷形態(tài)不同、洪水上漲與淹沒速度的差別、以及山洪災(zāi)害預(yù)警、轉(zhuǎn)移響應(yīng)時(shí)間，在臨界雨量的基礎(chǔ)上綜合確定防災(zāi)對(duì)象的告知、警戒和緊急三級(jí)預(yù)警指標(biāo)。

3.5 分析成果檢驗(yàn)

3.5.1 設(shè)計(jì)暴雨洪水成果檢驗(yàn)

借用檢驗(yàn)復(fù)核對(duì)象流域范圍內(nèi)2016年實(shí)測(cè)降水資料，根據(jù)各特征時(shí)段的降水量及其重現(xiàn)期、結(jié)合匯流歷時(shí)，綜合確定此次降水的重現(xiàn)期；同時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)洪痕，查水位流量關(guān)系線，得出此次暴雨洪水的洪峰流量。

2016年實(shí)際發(fā)生暴雨洪水與分析評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，30個(gè)復(fù)核對(duì)象中有14個(gè)對(duì)比差值在10%以內(nèi)，7個(gè)對(duì)比差值在10%～15%之間，9個(gè)對(duì)比差值在15%以上，見表1。

表1 實(shí)際發(fā)生與計(jì)算結(jié)果分析比對(duì)表

3.5.2 現(xiàn)狀防洪能力檢驗(yàn)

所選的30個(gè)復(fù)核對(duì)象，原評(píng)價(jià)結(jié)果為危險(xiǎn)區(qū)10個(gè)，高危險(xiǎn)區(qū)19個(gè)，極高危險(xiǎn)區(qū)1個(gè)；檢驗(yàn)復(fù)核結(jié)果為危險(xiǎn)區(qū)16個(gè)，高危險(xiǎn)區(qū)14個(gè)，極高危險(xiǎn)區(qū)0個(gè)。

3.5.3 雨量預(yù)警指標(biāo)檢驗(yàn)

以1 h緊急性雨量預(yù)警指標(biāo)成果進(jìn)行對(duì)比分析：30個(gè)復(fù)核對(duì)象中，22個(gè)復(fù)核對(duì)象預(yù)警指標(biāo)大于等于原預(yù)警指標(biāo)成果，變化幅度在20%以內(nèi)；8個(gè)復(fù)核對(duì)象預(yù)警指標(biāo)小于原預(yù)警指標(biāo)成果，變化幅度在10.5%以內(nèi)，對(duì)比成果見表2。

表2 1 h緊急性雨量預(yù)警指標(biāo)分析對(duì)比成果表

4 結(jié)論

1）設(shè)計(jì)暴雨洪水：根據(jù)2016年實(shí)際發(fā)生的特征時(shí)段最大降水量綜合確定降水的重現(xiàn)期，結(jié)合雨洪同頻，同頻率下設(shè)計(jì)洪水與實(shí)際發(fā)生洪水進(jìn)行對(duì)比，偏離幅度多在15%以內(nèi)，設(shè)計(jì)暴雨洪水計(jì)算成果較為合理。

2）現(xiàn)狀防洪能力：30個(gè)復(fù)核對(duì)象中，現(xiàn)狀防洪能力大于等于原評(píng)價(jià)結(jié)果的有23個(gè)，小于原評(píng)價(jià)結(jié)果的有7個(gè)，現(xiàn)狀防洪能力分析成果合理。

3）雨量預(yù)警指標(biāo)：對(duì)比分析2次預(yù)警指標(biāo)成果，此次30個(gè)復(fù)核對(duì)象中，22個(gè)復(fù)核對(duì)象預(yù)警指標(biāo)大于等于原預(yù)警指標(biāo)，變化幅度在20%以內(nèi)，考慮偏安全的原則，預(yù)警指標(biāo)仍采用原計(jì)算成果，不作修正；8個(gè)復(fù)核對(duì)象預(yù)警指標(biāo)小于原預(yù)警指標(biāo)，變化幅度在10%以內(nèi)；以1 h緊急性預(yù)警指標(biāo)為例，雨量預(yù)警指標(biāo)的絕對(duì)值相差在6 mm以內(nèi)。對(duì)于預(yù)警指標(biāo)小于原預(yù)警指標(biāo)，且變化幅度在10%以內(nèi)的，預(yù)警指標(biāo)不作修正，仍采用原計(jì)算值；對(duì)于預(yù)警指標(biāo)小于原預(yù)警指標(biāo)，且變化幅度超過10%，或1 h緊急性雨量預(yù)警指標(biāo)值相差在5 mm以上的進(jìn)行預(yù)警指標(biāo)修正，應(yīng)考慮采用檢驗(yàn)復(fù)核成果。

5 建議

隨著山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的逐步完善、縣級(jí)山洪災(zāi)害防治預(yù)警平臺(tái)的建立以及“鄉(xiāng)村級(jí)群測(cè)群防”體系的建設(shè)，分析評(píng)價(jià)成果對(duì)山洪災(zāi)害防治的支撐作用更加突出。但由于人類活動(dòng)的影響，暴雨洪水的沖淤等情況，會(huì)使河道形狀以及過水?dāng)嗝姘l(fā)生較大變化，今后應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況以及調(diào)查評(píng)價(jià)成果的使用情況和新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)，定期或不定期對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)核。