【摘要】2011年8月下旬,湖北省興山縣南陽河流域發(fā)生特大暴雨,突發(fā)泥石流,南陽水文站出現(xiàn)了建站以來最大洪水,在洪峰附近采用浮標法施測流量,利用水位流量關(guān)系線高水延長推求洪峰流量,本文對該次暴雨洪水資料可靠性進行分析。
【關(guān)鍵詞】暴雨;洪峰;洪水調(diào)查;可靠性
1、基本情況
1.1流域概況
香溪發(fā)源于保康縣騾馬店,穿過神農(nóng)架林區(qū)流經(jīng)興山縣在秭歸縣香溪鎮(zhèn)注入長江,該河流在興山縣響灘以上分為東西支,東支為古夫河,河長70km,集水面積1167 km2,河流平均坡度9.8‰,西支為南陽河,河長69km,集水面積672 km2,河流平均坡度20.1‰,東西兩支匯合后,流經(jīng)36km后注入長江。
1.2“8.22”暴雨洪水
受高空低槽東移和中低層切變線影響,2011年8月21日至22日,宜昌市興山縣、夷陵區(qū)降大到暴雨,香溪支流南陽河流域是此次降水的暴雨中心,在該流域上,水文部門布設的雨量站有3個(紅花、九沖、南陽河),3站點連續(xù)兩天每日日降水量在115-171mm,均為大暴雨,場次降水量在250-287mm,流域內(nèi)雨量分布較均勻,上、下游降雨時間基本一致。受降水影響,南陽水文站于22日12時出現(xiàn)洪峰水位179.71m,相應流量1170m3/s。
由于降水強度大、持續(xù)時間長,導致山洪暴發(fā)、河水猛漲,滑坡、泥石流、塌方等多種災害并發(fā)。209國道、神宜公路等境內(nèi)主干道發(fā)生多處崩塌險情,導致通行中斷19小時,300多名游客被困受阻。南陽鎮(zhèn)湘坪村因山洪泥石流連倒7戶民房。另外,多處水電基礎(chǔ)設施損毀,農(nóng)作物受災,多處電站引水渠道被泥石流堵塞停止發(fā)電等。
2、洪水調(diào)查
2.1調(diào)查斷面成果
洪水過后,在南陽站下游選擇河段進行調(diào)查,各調(diào)查斷面成果見表1。
表1 洪水調(diào)查成果表
2.2、洪峰流量計算
2.2.1糙率的選定
借用下游原興山水文站比降面積測流法分析的高水糙率0.043。
2.2.2洪峰流量推算
采用比降面積法公式Q=K,推算各段洪峰流量分別為Q上中=1190 m3/s 、Q中下=1270 m3/s,取=1230 m3/s。
洪痕采用洪水在石坎上留下的印跡、漂浮物被岸上荊棘林掛住的位置、樹木根部土壤被洪水沖刷的現(xiàn)象綜合確認,洪痕基本可靠。
2.3洪水重現(xiàn)期
據(jù)調(diào)查,在南陽站附近70歲老人回憶,今年“8.22”洪水小于1971年、1988年,在70年內(nèi),排位第3,由此計算重現(xiàn)期約24年。
3、暴雨洪水資料可靠性分析
3.1洪峰流量可靠性
3.1.1利用調(diào)查河段推算洪峰流量與南陽站洪峰流量比較:
長江上游下段相鄰站陜西營水文站(其集水面積565km2,與南陽站672 km2接近)峰量關(guān)系推算洪峰流量 。
3.1.2利用峰量關(guān)系驗算
借用
綜上分析,不論是南陽下游河段調(diào)查得到的洪峰流量,還是借用峰量關(guān)系推算洪峰流量,均與南陽站實測洪峰流量接近,誤差較小,說明實測洪峰流量1170 m3/s可靠。
3.1.3水位流量關(guān)系線
該站所定水位流量關(guān)系線按《水文資料整編規(guī)范》進行三種檢驗及標準差、系統(tǒng)誤差計算,均符合定線要求。水位流量關(guān)系線向上延長部分占實測流量水位變幅的11.3%,在規(guī)范允許30%范圍內(nèi)。
3.2洪水總量可靠性
為了論證場次洪水總量合理可靠,選取反映洪水總量是否合理的徑流系數(shù)進行驗算。其結(jié)果見表2。
從上表可得出:南陽站不同場次洪水徑流系數(shù)接近;8月22日至9月1日相同場次降水,鄰近支流古夫站場次徑流系數(shù)只比南陽站略小,雖然二者流域相鄰,但是本次降水量南陽河為古夫河流域的2.5倍,這樣古夫站場次徑流系數(shù)比南陽站略小應屬正常。綜上所述,南陽站8月22日場次洪水總量可靠。
3.3實測水文資料可靠性
水文雨量值采用固態(tài)存儲資料,且有人工觀測資料校核,南陽站水位采用人工坐守觀測資料,流量采用浮標法施測,浮標系數(shù)采用原興山水文站分析值,資料來源可靠。
4、結(jié)論
根據(jù)洪水調(diào)查資料、采用比降面積法推算,并借用相似流域峰量關(guān)系推算的洪峰流量,與南陽水文站實測洪峰流量進行比較,誤差最大為-6.8%,說明實測值可靠;另外,水位流量關(guān)系定線高水延長滿足規(guī)范要求,說明水位流量推流合理;洪水總量采用本站不同場次、不同量級洪水徑流系數(shù),并與鄰近流域相同場次洪水徑流系數(shù)比較,驗證了洪水總量的可靠;另外,水文部門資料來源真實,綜上所述,南陽站該場洪水測整成果可靠。
根據(jù)調(diào)查,南陽站“8.22”洪水約為24年一遇,根據(jù)《水文情報預報規(guī)范》,屬大洪水級別。而且本次洪水前后各有10余天沒有降水,過程獨立,是一場典型的暴雨洪水過程,其洪水資料具有很好代表性。