甘南州碌曲縣歷史洪水調(diào)查分析

黃曉明

(甘肅省臨洮水文水資源勘測局，甘肅 臨洮 730500)

甘南州碌曲縣歷史洪水調(diào)查分析

黃曉明

(甘肅省臨洮水文水資源勘測局，甘肅 臨洮 730500)

碌曲縣地處甘、青、川三省交界，夏季易突發(fā)暴雨，且強度大、雨勢猛，山洪災(zāi)害發(fā)生頻繁對群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成極大威脅。通過收集歷史資料和實際現(xiàn)場勘察，對碌曲縣郎木寺溝、姜云隆、西隆溝三條主要溝道進行歷史洪水外業(yè)調(diào)查工作。并收集調(diào)查相應(yīng)的降水資料，估算洪峰流量和洪水重現(xiàn)期，經(jīng)分析研究得出歷史洪水調(diào)查數(shù)據(jù)，提出防洪工作建議，為碌曲縣今后防洪減災(zāi)決策提供依據(jù)。

碌曲縣；歷史洪水；數(shù)據(jù)分析

甘肅省是全國山洪災(zāi)害重點防治地區(qū)之一。地質(zhì)地貌復(fù)雜，山洪災(zāi)害頻繁，碌曲縣地處內(nèi)陸地區(qū)，屬溫帶半濕潤和高寒濕潤區(qū)的過渡地帶，具有大陸性、季風性的山地氣候特點，氣候因素隨地勢高度變化十分明顯。碌曲縣降水年際變化大，年內(nèi)7、8、9三個月降水多且以暴雨形式出現(xiàn)，強度大，雨勢猛，在地形低洼處、集流槽及河道兩岸等地方山洪災(zāi)害發(fā)生頻繁。山洪災(zāi)害不僅對基礎(chǔ)設(shè)施造成毀滅性破壞，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成極大的損害和威脅，已經(jīng)成為碌曲縣防災(zāi)減災(zāi)中的突出問題。

1 區(qū)域概況

碌曲縣地處甘、青、川三省交界，青藏高原東部，隸屬于甘肅省甘南藏族自治州，位于甘肅省西南部，甘南藏族自治州南部，全縣總面積5 298.7 km2。碌曲縣位于黃河流域中上游，境內(nèi)主要河流有洮河及其支流西隆溝、也爾果溝、青走囊溝、來庫合溝、桑迪庫合溝、恰日溝、毛日溝、二地溝、姜云隆溝、多松隆溝、尼郭瑪拉溝、亞爾務(wù)隆溝、隆德溝、交合木溝和白龍江支流郎木寺溝等15條。

2 分析對象的選取

2.1 歷史山洪概況

碌曲縣境內(nèi)山洪災(zāi)害主要是強降雨引發(fā)的山洪，滑坡、泥石流較少發(fā)生，根據(jù)碌曲縣水文資料記載，自1964年以來，共發(fā)生嚴重山洪災(zāi)害50次，山洪共造成全縣517間房屋受損，兩人死亡，68人受傷，363頭(只)牛羊被山洪卷走致死，沖毀道路1 420 m，橋梁12座，淹沒農(nóng)田447畝，受災(zāi)損失共計8 515萬元。全縣受山洪災(zāi)害威脅人口7 530萬人，受山洪災(zāi)害威脅鄉(xiāng)鎮(zhèn)5個，行政村12個，自然村24個。經(jīng)查閱資料和實地走訪調(diào)查獲知歷史性大暴雨有四場分別為：

(1)“1964.07”暴雨洪水：1964年7月16日至17日，碌曲縣瑪艾鎮(zhèn)、郎木寺鎮(zhèn)突發(fā)雷雨天氣，此次暴雨洪水致使西隆溝所在的瑪艾鎮(zhèn)受災(zāi)，這次洪災(zāi)造成西隆溝流域88間房屋被毀，淹死牛、羊62頭(只)，直接經(jīng)濟損失達1980萬元。郎木寺溝流域郎木寺村鄉(xiāng)倒塌房屋131間，淹死牛、羊162頭(只)，道路部分被沖毀，耕地大面積減產(chǎn)，損失嚴重，災(zāi)區(qū)一片狼藉。

(2)“1976.08”暴雨洪水：1976年8月20日，碌曲縣城所在的瑪艾鎮(zhèn)突發(fā)短時雷雨天氣，此次暴雨洪水致使瑪艾鎮(zhèn)受災(zāi)，西隆溝流域76間房屋被毀，淹死牛、羊58頭(只)，沖毀部分道路，直接經(jīng)濟損失達1 452萬元。

(3)“1978.08”暴雨洪水：1978年8月6日，碌曲縣全境降雨，暴雨主要降在了郎木寺鎮(zhèn)以西郎木寺溝和雙岔鄉(xiāng)以南的姜云隆溝，此次暴雨洪水致使郎木寺鎮(zhèn)受災(zāi)，郎木寺溝流域兩人在暴雨山洪中喪生，六個單位，郎木寺村五分之一的居民房屋被沖毀，洪水沖毀木橋數(shù)座。淹死牛羊無數(shù)，直接經(jīng)濟損失達1 970萬元。姜云隆溝流域30間房屋被毀，部分道路被沖毀，50畝耕地被沖毀并大面積減產(chǎn)，直接經(jīng)濟損失達126萬元。

(4)“1996.08”暴雨洪水：1996年8月18日，碌曲縣雙岔鄉(xiāng)突發(fā)短時雷雨天氣，此次暴雨洪水致使雙岔鄉(xiāng)受災(zāi)，姜云隆溝流域35間房屋被毀，部分道路被沖毀，56畝耕地被沖毀并大面積減產(chǎn)，直接經(jīng)濟損失達149萬元。

經(jīng)了解這四場歷史性大暴雨來勢猛、強度大、降水在地域及時空分布極不均勻。由于降水強度大、雨勢猛、歷時短，從降水到產(chǎn)生洪水，歷時很短。形成了區(qū)域流域的大洪水，使得溝河洪水迅猛上漲。呈現(xiàn)起漲時間短、洪峰流量大、峰型尖廋等特點。

2.2 區(qū)域代表性溝道確定

依據(jù)建國以來發(fā)生的歷史山洪災(zāi)害記錄，對具有區(qū)域代表性的典型場次洪水，按照歷史洪水調(diào)查相關(guān)要求進行現(xiàn)場調(diào)查。根據(jù)碌曲縣防汛抗旱指揮部辦公室提供的資料，結(jié)合山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)、重點防治區(qū)，選取郎木寺溝、西隆溝、姜云龍溝進行歷史洪水調(diào)查與數(shù)據(jù)分析。

3 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析計算

3.1 數(shù)據(jù)調(diào)查依據(jù)

調(diào)查主要以《水文調(diào)查規(guī)范》(SL196—2015)和《水文普通測量規(guī)范》(SL58—2014)有關(guān)規(guī)定為技術(shù)依據(jù)。

3.2 方法與步驟

通過了解河段控制條件及居民點分布、河床穩(wěn)定性、斷面特征、河槽組成及歷年來河段的沖淤變化和治理情況，選擇適宜的調(diào)查河段；對三條重點溝道進行現(xiàn)場調(diào)查，考證洪水痕跡，對洪痕所在河道斷面和河段地形進行測量，走訪調(diào)查河段附近居民，調(diào)查各次洪水、暴雨情況，了解建國以來典型場次(最大和次大)洪水及暴雨發(fā)生的時間和過程；對洪水痕跡、河道橫斷面及縱斷面進行測量，做好測量記錄及測量數(shù)據(jù)的檢查，并估算洪峰流量和洪水重現(xiàn)期。對測量結(jié)果進行可靠性和代表性的分析和評定。

3.3 分析計算

推算洪峰流量

(1)方法。按照《水文調(diào)查規(guī)范》要求，該調(diào)查河段順直、洪痕點較多、河床穩(wěn)定，故采用比降面積法推算。

式中：Q為洪峰流量，m3/s；S為水面比降；A為過水斷面面積，m2；R為水力半徑，m；N為河床糙率。

重現(xiàn)期確定：經(jīng)驗頻率法

依據(jù)洪水調(diào)查的資料進行排序并用經(jīng)驗頻率計算公式計算，調(diào)查期根據(jù)一下公式確定。

調(diào)查期 N=(2014-1949)+1=66

通過實地洪水調(diào)查數(shù)據(jù)資料，經(jīng)分析計算得出成果數(shù)據(jù)。碌曲縣主要溝道歷史洪水調(diào)查成果(見表1)。

對調(diào)查到的最大、次大洪水依照洪水調(diào)查期即建國以來至2014年為66年，利用水文經(jīng)驗頻率公式進行頻率計算，在以頻率的倒數(shù)即為重現(xiàn)期。碌曲縣三條主要調(diào)查溝道最大流量頻率及重現(xiàn)期計算匯總(見表2)。

表1 碌曲縣主要溝道歷史洪水調(diào)查成果匯總表

表2 碌曲縣三條主要調(diào)查溝道最大流量頻率及重現(xiàn)期計算表

4 成果合理性分析

4.1 洪痕、水面線及糙率選用合理性分析

從洪痕親歷者指認，調(diào)查人員分析判斷，洪痕代表性較好；選定調(diào)查河段較順直，斷面較規(guī)整，河床較穩(wěn)定，受人類活動影響較小，符合比降面積法的使用條件。確定的洪痕水面線與調(diào)查河段河底坡降線接近平行，符合一般河流的變化規(guī)律，經(jīng)分析比降合理。最后評定指認的洪水痕跡為可靠。河段糙率選取按照《甘肅省天然河流糙率表》，河槽糙率選定符合河段實際情況。

4.2 洪峰流量合理性分析

與鄰近地區(qū)小流域洪水調(diào)查成果對比分析：經(jīng)與碌曲縣鄰近地區(qū)流域面積小于200 km2河流榆林溝等洪水歷史調(diào)查資料建立同頻率實測和調(diào)查洪峰流量與集水面積關(guān)系(Q～F關(guān)系圖)，檢查歷史洪水調(diào)查各河流洪峰流量成果合理性。同頻率洪峰流量與集水面積匯總(見表3)。對表2中7條河流，以集水面積F為橫坐標，洪峰流量為縱坐標，建立集水面積與洪峰流量關(guān)系，進行線性關(guān)系分析(見圖1)。

從圖1中發(fā)現(xiàn)同頻率的洪峰流量隨集水面積的增大而增大。符合普遍的變化規(guī)律。

4.3 重現(xiàn)期確定合理性分析

通過查閱《甘肅省洪水調(diào)查資料》等相關(guān)資料，沒有找到與所調(diào)查三條溝道相關(guān)的洪水調(diào)查資料?，F(xiàn)有資料為本次歷史洪水調(diào)查的特大和次大洪峰流量，通過經(jīng)驗頻率法確定重現(xiàn)期，符合《水文調(diào)查規(guī)范》要求。

表3 鄰近地區(qū)同頻率調(diào)查洪峰流量與集水面積匯總表

圖1 鄰近地區(qū)同頻率調(diào)查洪峰流量與集水面積關(guān)系圖

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

通過收集歷史資料和實際現(xiàn)場勘察對碌曲縣郎木寺溝、姜云隆、西隆溝三條主要溝道進行歷史洪水外業(yè)調(diào)查工作并收集調(diào)查相應(yīng)的降水資料，估算出洪峰流量和洪水重現(xiàn)期，得出以下結(jié)論：(1)郎木寺溝調(diào)查到1978年為最大洪水72.1 m3/s,重現(xiàn)期為67 a；1964為年次大洪水40.4 m3/s,重現(xiàn)期為33年。(2)西隆溝調(diào)查到1964年最大洪水67.3 m3/s,重現(xiàn)期為67 a，1976年次大洪水49.4 m3/s,重現(xiàn)期為33 a。(3)姜云隆溝調(diào)查到1996年最大洪水113 m3/s,重現(xiàn)期為67 a，1978年次大洪水53.4 m3/s,重現(xiàn)期為33 a。經(jīng)分析所算得的歷史洪水數(shù)據(jù)合理準確，能為碌曲縣今后防洪減災(zāi)決策提供依據(jù)。

5.2 建議

為更好的做好碌曲縣防治山洪工作提出以下建議：(1)加大預(yù)測預(yù)警體系的覆蓋面，增加全縣主要山區(qū)各流域內(nèi)雨量、水位觀測站建設(shè)為滿足預(yù)報山洪提供實際需要。(2)完善鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村、組級防御山洪預(yù)案的編制加強可操作性。(3)健全預(yù)警平臺運行維修機制，增加運維進一步改進縣級平臺入庫程序處理數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2017-03-30

黃曉明(1978-)，男，甘肅臨夏人，工程師，主要從事水文水資源資料的收集與分析工作。

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