賀德才 宋丹 孫恒兵
(湖北省十堰市水文水資源勘測(cè)局,湖北 十堰 442000)
將軍河為漢江流域中游南岸一級(jí)支流,發(fā)源于鄖陽(yáng)區(qū)東河鄉(xiāng)石梯子村南麓,由南向北傾斜,呈柳葉形,流域面積431km2,干流總長(zhǎng)67.1km,河道平均坡度8.2‰,于鄖陽(yáng)區(qū)胡家營(yíng)鎮(zhèn)木瓜溝口注入漢江,較大支流有雞公河、東河、大西溝等。流域地處北亞熱帶向南溫度過(guò)渡地帶,南北氣候兼而有之,氣候溫和,平均氣候濕潤(rùn),降雨充沛,日照充足。年平均氣溫16℃,年均溫差23℃,無(wú)霜期254 天,多年平均年降雨量829.2mm,最大降雨量1207.3mm,年最小降雨量499.0mm,主要降雨季節(jié)4~10 月,大暴雨多數(shù)發(fā)生在6~9 月。經(jīng)調(diào)查流域內(nèi)僅有少量小型堰塘,無(wú)水庫(kù)工程,共建有水文站網(wǎng)6 處,分別為樺櫟崗、何家院、陳灣、陳家莊站、鮑峽站、將軍河站。
調(diào)查人員直接深入暴雨區(qū),通過(guò)走訪當(dāng)?shù)鼐用瘢瑢?duì)洪水痕跡進(jìn)行指認(rèn),并采用GPS 實(shí)地進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)測(cè)量與分析,最終確定洪水位置;因距發(fā)生洪水時(shí)間較近,現(xiàn)場(chǎng)洪水痕跡清晰明顯,認(rèn)為本次洪水調(diào)查中的洪水痕跡清晰可靠。
將軍河流域暴雨中心位于鮑峽鎮(zhèn)馬龍河村一帶,由樺櫟崗站至何家院站逐漸走強(qiáng),發(fā)展至鮑峽鎮(zhèn)馬龍河村何家院站位置為最強(qiáng)點(diǎn);何家院、鮑峽、樺櫟崗、陳家莊4 個(gè)雨量站12 小時(shí)降水強(qiáng)度均大于70mm,單站達(dá)到大暴雨暴量級(jí)。以鮑峽站雨量觀測(cè)資料對(duì)“2019.8”暴雨最大6 小時(shí)暴雨量進(jìn)行頻率分析(P Ⅲ適線),最大6 小時(shí)暴雨量85.5mm,重現(xiàn)期約二十年一遇。
本次洪水調(diào)查,調(diào)查河段選在樺櫟崗水文站測(cè)驗(yàn)河段,該站位于十堰市鄖陽(yáng)區(qū)鮑峽鎮(zhèn),東經(jīng)110°19′40″,北緯32°43′39″,集水面積256km2,基面采用85 基準(zhǔn)。
8 月3 日,將軍河流域遭遇強(qiáng)降雨襲擊,樺櫟崗站以上面降雨量73.0mm。受本次強(qiáng)降水影響,樺櫟崗站水位從18 時(shí)25 分開(kāi)始起漲,起漲水位272.17m,20 時(shí)25 分出現(xiàn)洪峰水位274.66m,相應(yīng)流量306m3/s(本站水位流量關(guān)系線),采用水力學(xué)公式推得洪峰流量336 m3/s,漲水歷時(shí)2 小時(shí),洪水總量為1009 萬(wàn)m3(本站水位流量關(guān)系線),徑流系數(shù)為0.54,本次水位過(guò)程記錄完整,數(shù)據(jù)可靠。
依據(jù)《湖北省暴雨徑流查算圖表》介紹的方法,推算洪水過(guò)程。產(chǎn)流采用扣損法,按實(shí)測(cè)降雨的實(shí)際分配過(guò)程,扣除穩(wěn)損,即可求得設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程,計(jì)算時(shí)段△t=1h,tc=24h;匯流采用瞬時(shí)單位線推算。
1.瞬時(shí)單位線參數(shù)計(jì)算。本次洪水分析斷面所在區(qū)域?qū)偎臍庀蠓謪^(qū)第Ⅸ(9),其瞬時(shí)單位線參數(shù)計(jì)算均采用下式計(jì)算:
m1=1.64F0.231L0.131J-0.08n=0.529F0.25J0.2
2.參數(shù)的非線性改正。隨著降雨強(qiáng)度的加大,河道匯流速度有加快的趨勢(shì),表現(xiàn)在匯流歷時(shí)縮短,單位線峰值增高和峰現(xiàn)時(shí)間提前,對(duì)五十年一遇及以上的洪水應(yīng)做參數(shù)的非線性改正。
3.時(shí)段單位線轉(zhuǎn)換。由瞬時(shí)位線參數(shù)n、k 可計(jì)算出s(t)曲線,錯(cuò)后一個(gè)時(shí)段即得s(t-Δ t),每個(gè)時(shí)段的s(t)減去對(duì)應(yīng)的s(t-Δ t)即為無(wú)因次時(shí)段單位線。
u(Δ t,t)u(Δ t,t)=[S(t)-S(t-Δ t)]
通過(guò)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換可轉(zhuǎn)換成Δt 小時(shí),hmm 凈雨時(shí)段單位線q(Δ t,t)。
4.洪水過(guò)程推求。根據(jù)產(chǎn)流方案推求出的凈雨過(guò)程乘以時(shí)段單位線q(Δ t,t)錯(cuò)時(shí)段相加便可求得地表徑流過(guò)程,各斷面洪峰流量及洪水總量。
洪峰流量(單位線法)推算表
結(jié)論:本次將軍河流域發(fā)生的暴雨洪水為典型的局地大暴雨形成的區(qū)域突發(fā)性山洪,具有降雨強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間短、突發(fā)性強(qiáng)、洪水陡漲陡落、破壞力強(qiáng)、災(zāi)害嚴(yán)重等特點(diǎn)。采用水力學(xué)法、單位線法和本站水位流量關(guān)系線推算的洪峰流量相差不到10%,說(shuō)明可用單位線作預(yù)報(bào)流量,用本站水位流量關(guān)系作水位預(yù)報(bào)。本次暴雨洪水調(diào)查分析成果對(duì)當(dāng)?shù)刂贫ǚ篮闇p災(zāi)方針和對(duì)策等方面具有一定的參考價(jià)值。