周旭東
(遼寧省大連水文局,遼寧大連 116023)
英那河發(fā)源于丹東市岫巖縣龍?zhí)多l(xiāng)老北溝,海拔高程653.1 m,流域面積1 004 km2。河流全長94.9 km,平均比降2.31‰。河流上游河床為卵石,下游為細砂。有一級支流5條,二級支流1條。英那河由北向南貫穿莊河縣東部,流經莊河縣三架山、仙人洞、塔嶺、大營子、小孤山、吳爐、黑島等鄉(xiāng)、鎮(zhèn)和沙嶺農場,于小孤山鎮(zhèn)蔡家村注入黃海。
英那河冰峪溝水文站于2017年8月4日5時10分出現(xiàn)洪峰流量為2 270 m3/s,相應水位91.33 m,洪水總量為0.66億m3。冰峪溝站斷面圖及水位流量關系見圖1-3。
2.1.1 洪水調查斷面
調查河段為英那河二道河河段、英那河下冰峪河段、頭道溝河頭道溝河段、二道溝河河北屯河段、小峪河李劉屯河段、栗子房河栗下屯河段、沙河前梨樹河段、棒槌溝河隈子河段、教場河趙堡河段。英那河調查斷面分布情況見表1。
2.1.2 洪水調查方法
1)在典型河段的大致范圍內選一河段順直、洪痕清楚段,測出峰頂水面線,進行橫斷測量,用比降面積法推求洪峰流量,比降面積法測流是根據(jù)測驗河段實測的水位、斷面等資料,用水力學公式計算河道瞬時流量的方法。
2)各支流河段長度一般為400~2 000 m,兩岸洪痕點分別不應少于5個,橫斷不得少于3個。
圖1 冰峪溝水文站2017年大斷面圖
圖2 冰峪溝水文站水位流量關系圖
3)主要站或典型河斷為中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)水文站和水位站的測驗河段,其它發(fā)生大洪水的中小河流。要求調查出最高洪水位,并根據(jù)洪痕推算出最大流量。
2.2.1 英那河干流洪水排位頻率分析
圖3 英那河“804”冰峪溝站洪水過程線
表1 英那河流域洪水調查站一覽表
冰峪溝水文站洪峰流量為2 270 m3/s,為有觀測記錄以來第1位,其重現(xiàn)期超100年一遇洪水標準,見表2。
表2 英那河冰峪溝站水庫站洪水資料
2.2.2 英那河水庫洪水頻率分析
英那河洪峰流量為6 000 m3/s,為有觀測記錄以來第1位,其重現(xiàn)期超100年一遇洪水標準,見表2。
由于英那河支流無實測水文數(shù)據(jù)系列,不能基于實測數(shù)據(jù)系列分析各支流洪水的排位和頻率。為此,首先采用無資料地區(qū)設計暴雨洪水計算手冊(2013版)對洪水調查的各支流進行不同重現(xiàn)期暴雨洪水計算,并結合2015年山洪調查評價成果進行對比分析,再結合各支流洪水調查的洪峰流量和實地調研情況綜合分析各支流洪水的重現(xiàn)期,分析結果見表3。
表3 英那河水庫“804”洪水特征統(tǒng)計分析表
2.3.1 洪水比較
1)前期流域蓄水量
2017年“804”暴雨洪水前期流域土壤較干旱,2017年冰峪溝站以上降雨133 mm,沙河站以上降雨138 mm,初損大。2012年“804”暴雨洪水前期流域土壤較濕潤,2012年冰峪溝站以上降雨376 mm,沙河站以上降雨397 mm,基本飽和,初損小,前期流域蓄水量對比結果見表4。
表4 大連地區(qū)各站前期流域蓄水情況比較表
2)洪峰流量
受降雨量、強度、主雨區(qū)以及流域前期土壤蓄水量影響,2次洪峰流量不相同,2次洪水起漲基流也不相同,2017年各站洪峰起漲流量分別為:冰峪溝站0.59 m3/s;沙河站0.62 m3/s;2012年各站洪峰起漲流量分別為冰峪溝站15.5 m3/s;沙河16.5站80 m3/s。2012年各站洪峰流量和起漲水位均大于2017年“804”,見表5。
3)洪量比較
受降雨總量及流域前期土壤蓄水量影響,各站2012年“804”與2017年“804”洪量,相差不大,
表5 英那河各站洪峰流量比較表
見表6。
表6 英那河各站洪量比較表億m3
4)徑流系數(shù)
由于2次降雨、徑流的差異,各站2012年“804”與2017年“804”徑流系數(shù)相差較大,見表7。
表7 英那水庫河各站徑流系數(shù)比較表
2.3.2 基本結論
2017年“804”暴雨洪水前期流域土壤較干旱,初損大;2012年“804”暴雨洪水前期流域土壤較濕潤,基本飽和,初損??;2次洪水不盡相同,2017年“804”暴雨洪水各站峰流量大于2012年“804”,洪量接近,徑流系數(shù)均小于2012年“804”。
8月4日9時英那河水庫入庫洪峰流量6 000 m3/s,下泄最大洪峰流量1 000 m3/s,削峰率83.3%。
1)英那河水庫壩址以上發(fā)生特大洪水。英那河水庫站洪峰流量為6 000 m3/s,冰峪溝水文站洪峰流量2 270 m3/s,2站洪峰流量均為有觀測記錄以來第1位,其重現(xiàn)期超過100年一遇洪水標準,為特大洪水。
2)洪水突發(fā)性強,來勢迅猛,峰高量大、漲洪速率快。冰峪溝水文站8月4日23時起漲,5時10分到達峰頂,漲洪歷時5.2 h;英那河水庫站4日0時起漲,9時到達峰頂,漲洪歷時為9 h,最大1 h上漲率達2 200 m3/s。
3)前期土壤干旱,初損大,徑流系數(shù)比較偏小。前期降水偏少,流域土壤蓄水量不足,截止8月2日,冰峪溝水文站以上流域土壤飽和度為69.5%,英那河水庫站以上流域土壤飽和度為60.5%,產生的徑流系數(shù)冰峪溝為0.71、英那河為0.75。
4)英那河水庫最大下瀉流量為1 000 m3/s,水庫下游降水較少,疊加洪峰流量小于河道20年一遇防洪標準,因此水庫下游無災害。