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        夏縣山洪地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀及預警指標分析

        2022-07-18 02:23:46康姣姣
        水科學與工程技術(shù) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:水位站夏縣防洪

        康姣姣

        (堃瑞建設(shè)有限公司,太原 030000)

        山洪由于破壞力強,往往會造成較大災(zāi)害,因此對山洪災(zāi)害重點防治區(qū)內(nèi)沿河村莊的防洪能力、危險區(qū)等級劃分及預警指標分析具有重要意義[1-6],山西省夏縣山區(qū)面積大,山洪發(fā)生概率大。因此,對其防洪現(xiàn)狀、防洪能力等研究對于預防該地區(qū)山洪災(zāi)害具有積極意義。

        1 概況

        1.1 河流水系

        夏縣位于山西省南部,其中山區(qū)面積為874.9km2。夏縣河流分3個水系,即黃河支流水系、姚暹渠水系、涑水河水系。

        泗交河總長度75km,流域面積342.25km2。河床平均縱坡2.05%,屬土石山區(qū),糙率為0.033。流域兩岸山露下元界中條山群的去母石英巖及大里巖,夾薄層細巖。河床以漂卵石為主,峰多林廣,覆蓋較好。太寬河位于夏縣東南25km處,中條山迎水坡面的深山區(qū)。經(jīng)柳仙洞、下秦澗、五龍廟、黑龍?zhí)哆M入平陸境內(nèi)流入黃河。海拔高程1520m,較大一級支流干溝長6km,流域面積22.3km2,河道縱坡1.1%,沿河吐露下元古界中條山群家山組白云大觀巖、板巖、片巖各種花岡巖、片麻巖。山高坡陡,懸崖峭壁,地勢險要,覆蓋良好,屬森林石山區(qū),河道為“V”字型,河床較穩(wěn)定,糙率為0.033。該河流在夏縣境內(nèi)長達31km,流域平均寬度2km,面積110km2。姚暹渠夏縣段位于渠首,長22.8km,流經(jīng)廟前、瑤峰、裴介三鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),該段落差99.76m,平均縱坡0.35%,集雨面積109.43km2。涑水河流域面積27.5km2,平均縱坡1.27%,歷史最大洪峰320m3/s。夏縣河流基本情況如表1。

        表1 夏縣主要河流基本情況

        續(xù)表1

        1.2 地形地貌

        夏縣地形條件復雜,有山地、有黃土丘陵臺階地、沖積平原等各種地形。東部為中條山脈,由東北向西南處于全縣的東南部,其標高為800~1583.5m;鳴條崗由東北向西南與西部的峨眉嶺組成黃土丘陵階地,海拔高程564m,涑水河沖積平原海拔高程426~440m。中部為青龍河沖積平原,海拔高程353~450m。

        1.3 山洪災(zāi)害防治現(xiàn)狀

        夏縣境內(nèi)現(xiàn)有的水庫9座,水庫基本信息統(tǒng)計如表2。

        表2 夏縣水庫基本信息統(tǒng)計

        2 防洪現(xiàn)狀綜合評價分析

        2.1 危險區(qū)范圍確定

        根據(jù)經(jīng)核對后的省測繪院提供的橫縱斷面數(shù)據(jù),使用設(shè)計洪水水面線推求沿河村落100年一遇設(shè)計洪水的淹沒范圍。

        2.2 現(xiàn)狀防洪綜合能力評價

        根據(jù)危險區(qū)劃定的結(jié)果,夏縣有79個沿河村落受百年一遇設(shè)計洪水影響,需進行后續(xù)的防洪現(xiàn)狀評價和預警指標分析。本節(jié)按河流水系,對79個沿河村落分別進行防洪現(xiàn)狀評價,限于篇幅,本文僅列部分青龍河流域夏縣埝掌鎮(zhèn)村落現(xiàn)狀防洪能力代表性成果進行分析。

        2.2.1 孟家村現(xiàn)狀防洪能力評價

        孟家村全村97戶,人口340人。村莊沿青龍河分布??刂茢嗝嬉陨狭饔蛎娣e14.56km2,河長2.62km,主河道比降5.45%,孟家村所在流域如圖1。經(jīng)實地調(diào)查,該村受坡面匯流影響。根據(jù)流域概況,村落地形地貌,并走訪當?shù)鼐用?,得知該村致?zāi)暴雨重現(xiàn)期約49年一遇,現(xiàn)場劃定的危險區(qū)內(nèi)共計3戶5人。

        圖1 孟家村所在流域

        2.2.2 探馬溝村現(xiàn)狀防洪能力評價

        探馬溝村全村17戶,人口96人。村莊沿青龍河分布??刂茢嗝嬉陨狭饔蛎娣e7.45km2,河長2.29km,主河道比降6.934%。變質(zhì)巖灌叢山地,探馬溝村所在流域如圖2。經(jīng)實地調(diào)查,該村受坡面匯流影響。根據(jù)流域概況,村落地形地貌,并走訪當?shù)鼐用?,得知該村致?zāi)暴雨重現(xiàn)期約53年一遇,現(xiàn)場劃定的危險區(qū)內(nèi)共計1戶3人。

        圖2 探馬溝村所在流域

        2.2.3 上馮村現(xiàn)狀防洪能力評價

        上馮村全村397戶,人口1394人。村莊沿青龍河分布??刂茢嗝嬉陨狭饔蛎娣e2.76km2,河長3.34km,主河道比降3.704%。上馮村所在流域如圖3。經(jīng)實地調(diào)查,該村受坡面匯流影響。根據(jù)流域概況,村落地形地貌,并走訪當?shù)鼐用瘢弥摯逯聻?zāi)暴雨重現(xiàn)期約82年一遇,現(xiàn)場劃定的危險區(qū)內(nèi)共計10戶52人。

        圖3 上馮村所在流域

        2.2.4 東下馮村現(xiàn)狀防洪能力評價

        東下馮村全村476戶,人口1573人。村莊沿青龍河分布??刂茢嗝嬉陨狭饔蛎娣e50.21km2,河長15.42km,主河道比降3.394%。東下馮村所在流域如圖4。

        圖4 東下馮村所在流域

        東下馮村居民戶高程與水面線對比如圖5,由圖可見,該居民戶家宅基高程即為成災(zāi)水位,將該水位投影到控制斷面上得到東下馮村的成災(zāi)水位為496.64m??刂茢嗝嫠弧髁筷P(guān)系如圖6和圖7。

        圖5 東下馮村居民戶高程與水面線對比

        圖6 東下馮村控制斷面水位流量關(guān)系曲線

        圖7 東下馮村成災(zāi)水位對應(yīng)的洪峰流量與頻率

        3 預警指標分析

        3.1 合理性分析

        白沙河上游設(shè)有雨量站,是大廟水文站的配套雨量站,將后西洛、澗底河村兩個沿河村落雨量預警指標與該雨量站的實測資料相比較,成果基本合理。

        3.2 各沿河村落水位預警指標的確定

        夏縣境內(nèi)共有4個自動水位站,經(jīng)估算只有1個水位站對下游預警對象有預警意義,即泗交水位站。其預警對象為下唐回和任家窯。

        3.2.1 下唐回

        對下唐回控制斷面(泗交河168唐回村4橫斷面)進行水位預警計算,查其水位流量關(guān)系曲線(圖8),可得下唐回立即轉(zhuǎn)移水位782.4m,準備轉(zhuǎn)移水位782.1m。

        圖8 下唐回控制斷面水位流量關(guān)系曲線

        3.2.2 任家窯

        對任家窯控制斷面(泗交河70任家窯村6橫斷面)進行水位預警計算,水位流量關(guān)系曲線如圖9,可得任家窯立即轉(zhuǎn)移水位684.3m,準備轉(zhuǎn)移水位684.0m。

        圖9 任家窯控制斷面水位流量關(guān)系曲線

        根據(jù)省測繪院提供的泗交村縱斷面數(shù)據(jù),對異常點進行校核修正。將下唐回和任家窯的水位預警指標根據(jù)河段比降映射到泗交水位站所在斷面(泗水河293泗交村4),泗交水位站的水位預警指標如表3。

        表3 泗交水位站水位預警指標 單位:m

        4 結(jié)語

        夏縣城區(qū)流域為典型的山溪性河流,通過對歷史洪水的調(diào)查分析,確定了河雨量預警閾值和成災(zāi)水位,為夏縣防汛抗洪提供參考依據(jù)。由于堤防尚不完善,因此需進一步加快完成堤防建設(shè)和河道清淤拓寬工程,滿足防洪需要。

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