澴潭水文站“07·7”洪水調(diào)查

馬紅兵

（湖北省隨州市水文水資源勘測局 湖北 隨州 441300）

1 概況

1.1 流域概況

涢水又名府河發(fā)源于湖北省隨州市境內(nèi)的大洪山雙門洞，流經(jīng)湖北省隨州市所轄的隨縣、曾都區(qū)、廣水市和孝感市所轄的安陸市、云夢縣、孝南區(qū)，在孝南區(qū)臥龍鎮(zhèn)饒家老屋與澴水匯合稱為府澴河，于武漢市甚家磯注入長江。涢水干流河段長281km，集水面積9039km2，干流河道坡度0.4‰，河流平均高程154m，干流彎曲系數(shù)0.4。涢水流域屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫16℃，上游多年平均降水量1100mm。

1.2 水文站網(wǎng)

涢水上游現(xiàn)有水文站一處，即澴潭水文站，在湖北省隨州市隨縣澴潭鎮(zhèn)玉石村。地理坐標東經(jīng)113°02′24〃，北緯31°29′24〃。澴潭水文站為涢水上游控制站，集水面積804km2。該站1955年4月由湖北省水利廳設立，1966年上游2km處興建澴潭中型水庫，1970年上游22km處興建大洪山大型水庫，使該站受水利工程控制。該站觀測項目有降水、水位、流量，控制流域內(nèi)有配套雨量站6處，分別為：長崗、大洪山、紅光、夾溝、石板山、澴潭。

1.3 測站特性

澴潭站以上涢水河床為沙礫卵石結構，兩岸為山地，耕地較少。澴潭站基下80m處為澴潭電站引水閘，常年引水發(fā)電；基下200m左右有一實用堰型滾水壩，受滾水壩控制，河道水位流量關系穩(wěn)定。1979年通過了對澴潭水庫電站及滾水壩出流的率定分析，1980年1月改為觀測上游庫內(nèi)水位，1988年滾水壩壩下流量停測，2000年電站出流采用率定的綜合效率系數(shù)曲線推流，滾水壩采用率定的水位流量關系曲線推流。

2 降雨實況

2007年，隨州市6月18日入梅，7月26日出梅，梅雨期共發(fā)生六次暴雨過程。

第一次發(fā)生時間為6月18日～19日，隨州市普降大到暴雨，局部大暴雨。因前期流域土壤干旱，本次降雨未產(chǎn)生有效徑流。

6月26日～27日，持續(xù)2日的小到中雨天氣。

第二次發(fā)生時間為6月29日～7月2日，隨州市普降大到暴雨，局部特大暴雨。暴雨中心有2個，澴潭站以上流域正好位于此次暴雨區(qū)域內(nèi)。由于前期流域土壤含水量已飽和，本輪強降雨使涢水流域發(fā)生全流域性中等洪水。強降雨歷時三天，澴潭站以上流域平均累計降雨量為242.3mm，大洪山站累計降雨量為310.7mm。降雨量呈上游大下游小，分布較為均勻的特點。

3 洪水過程

本次洪水為連續(xù)降雨和水庫水位居高不下共同作用的結果，據(jù)該站實測壩上水位顯示，受6月18日～19日、6月26日～27日及6月29日～7月2日降雨影響，澴潭水文站壩上水位逐漸上漲。6月20日最高洪水位達到94.10m，6月26日回落到92.95m；6月27日有一次漲水過程，21時達到最高洪水位93.53m，29日回落到93.19m；6月30日有一次大的洪水過程，最高洪水位為96.00m，7月1日回落到93.60m；7月3日1時壩上水位再次起漲，起漲水位93.98m，10：36出現(xiàn)最高洪水位96.65m，峰頂水位持平42分鐘，水位最大漲率0.51m/h，水位漲幅2.67m。持續(xù)到7月5日1時后，洪水基本落平。

本次洪水造成隨州市西南部大范圍洪澇災情，貫穿澴潭鎮(zhèn)的隨洪公路被洪水沖毀，經(jīng)搶修后交通恢復。

3.1 洪水調(diào)查河段和斷面的選取

根據(jù)本站的實際情況，洪水調(diào)查河段選在基下2000m處的原測驗河段，該河段順直，河床由沙卵石組成，左岸為高地，漫灘部分有竹林，右岸為人工河堤。本次洪水接近右岸堤面，故選取該河段。

原測驗河段的基本水尺斷面和比降上、下斷面（分別距原基本水尺斷面95m和165m）保持較好，現(xiàn)仍有水尺樁。由于比降下斷面左岸有深潭，測量極為不便，代表性較差，故將原基本水尺斷面設為比降下斷面，原比降上斷面設為比降中斷面，在原比降上斷面的上游105m處另設比降上斷面。

3.2 洪水調(diào)查測量情況

本次洪水調(diào)查測量時間為1天，引據(jù)點基A為該站基本水準點，凍結基面高程88.629m，位于站房門口附近，距離調(diào)查斷面200m左右。

本次調(diào)查由本站值班人員萬順鋒分別在比降上、中、下斷面的右岸確定了三個洪痕點，洪痕可靠，代表性好。比降上、中、下斷面洪痕點的高程分別為86.49m、86.37m、86.28m。

3.3 采用恒定非均勻流流量公式推求洪峰流量

根據(jù)《水工建筑物與堰槽測流規(guī)范》（SL537-2011）比降-面積法測流第7.8.2條，洪水峰頂和水流平穩(wěn)期，河段順直，僅斷面沿程收縮或擴散引起的恒定非均勻流時，流量計算公式為：

式中，Qs——恒定非均勻流流量，m3/s；

Au、Al——比降上下斷面過水面積，m2；

G——重力加速度，取9.81，m/s2；

L——比降上、下斷面間距，m；

S——水面比降，10-4；

ξ——斷面沿程收縮或擴散系數(shù)（收縮取負號，擴散取正號），收縮時可取ξ=0；斷面突然擴散時可取ξ=0.5～1.0；逐漸擴散時可取ξ=0.3～0.5；

A——動能校正系數(shù)，與斷面流速分布有關，斷面較規(guī)則區(qū)段宜在1.05～1.15；

K——測驗河段平均輸水率。

本次洪水調(diào)查斷面沿程收縮系數(shù)ξ取0，動能校正系數(shù)a取1.15。

測驗河段平均輸水率的計算根據(jù)《水工建筑物與堰槽測流規(guī)范》（SL537-2011）比降-面積法測流第7.8.8-2條，當測驗河段過水斷面面積變化不均勻，上、中、下斷面面積差異較大時，測驗河段平均輸水率計算公式為：K=（AuRu2/3+2AmRm2/3+AlRl2/3）/4n。式中Am為比降中斷面過水面積，m2；Ru、Rm、Rl為比降上、中、下斷面的水力半徑，用平均水深代替，m；n為河段糙率。

河段糙率n的采用：收集澴潭水文站往年在該斷面的實測流量成果表，整理1956～1980年期間有觀測糙率的流量資料30次，經(jīng)點繪水位與糙率關系曲線，查得水位為86.37m時，糙率n=0.034。

根據(jù)以上分析及各參數(shù)的采用，計算本次洪峰流量為1135m3/s。

4 實測洪峰流量

7月3日澴潭水文站洪峰流量主要由涢水最大支流雙河及區(qū)間匯流而成，涢水干流受大洪山水庫控制，溢洪流量不大。按照澴潭水文站1955至2007年各年最大洪峰流量獨立選樣，采用皮爾遜Ⅲ型頻率曲線適線法，將歷史洪水調(diào)查流量成果1931年2040m3/s和1954年2380m3/s作為特大值處理并參入分析計算。經(jīng)計算均值為402m3/s，n=55，CV=0.90，CS/CV=2.5。用實測洪峰流量1080m3/s，查理論頻率曲線可知，本次洪水的洪峰流量重現(xiàn)期為20年一遇。

5 結語

本次洪水調(diào)查，包括搜集資料、河道踏勘、調(diào)查河段和斷面選定、洪痕調(diào)查和評定、洪痕水準測量、河道簡易地形圖測繪、河道縱橫斷面測量、糙率n值的確定、比降-面積法推算洪峰流量等，都嚴格按照規(guī)范要求逐項進行。通過洪水調(diào)查，用比降-面積法推求的洪峰流量1135m3/s與本年實測洪峰流量1080m3/s相差55m3/s，相對誤差為5.1%，滿足規(guī)范要求。本次洪水調(diào)查的洪峰流量成果可靠?！?/p>