熊岳水文站超標(biāo)準(zhǔn)洪水測(cè)報(bào)方案設(shè)計(jì)及后期處置措施探討

趙敬瑛

(遼寧省盤(pán)錦水文局，遼寧 盤(pán)錦 124010)

1 流域水文氣象概況

1.1 降雨蒸發(fā)

熊岳河流域?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，特點(diǎn)是春季少雨多風(fēng)，夏季高溫多雨，秋季天高氣爽，秋季干燥寒冷。年平均氣溫9.0℃左右，極端最低氣溫-30℃，最高氣溫36.8℃。

流域降雨量自西向東增加，年最大降雨量1 088.9 mm，發(fā)生在1964年，最小降雨量355.4 mm，發(fā)生在1944年，多年平均降雨量為631.7 mm，降水年內(nèi)分配不均，大部分集中在7、8月份，占全年降雨量的52.0%，春季降雨量少，4、5月份降雨量?jī)H占全年的12.1%。

多年平均蒸發(fā)量865.0 mm，最大年蒸發(fā)量1 524 mm(發(fā)生在1940年)。最大月蒸發(fā)量417.2 mm，最小月蒸發(fā)量19.0 mm，各月蒸發(fā)量中，5月份蒸發(fā)量最大，占全年蒸發(fā)量的15.8%，1月份最小，僅占年平均蒸發(fā)量2.4%。

1.2 徑流

熊岳河徑流年內(nèi)分配不均，一般是夏豐、秋平、冬少，洪水和枯水相差懸殊，多年平均徑流量6 675萬(wàn) m3，主要要集中在7-10 月份，尤其以 7、8月份來(lái)水最大。徑流年際變化也很大，熊岳河洪水屬暴雨型，雨后匯流迅速，洪水漲落快，歷時(shí)短，水位落差大；洪水最早出現(xiàn) 在 4 月份，其峰量較小，10 月受降雨影響，亦有洪水發(fā)生，但量級(jí)較大的洪水一般出現(xiàn)在 7-9 月；熊岳水文站實(shí)測(cè)最大洪峰流量980 m3/s(1981年)。

1.3 泥沙

河道上游多由山丘和風(fēng)化巖組成，大水時(shí)，水流攜帶泥沙較多，推移質(zhì)所占比重較大。河床由細(xì)沙和卵石組成，沖淤變化較大。從熊岳水文站1956-2000年45年系列泥沙資料統(tǒng)計(jì)，年含沙量一般在0～1 530 g/m3之間，多年平均含沙量為918.0 g/m3，含沙量主要分布在8月份。年輸沙量一般在0～20萬(wàn) t之間，多年平均輸沙量為8.73萬(wàn) t。

2 測(cè)驗(yàn)河段及測(cè)站特性

2.1 測(cè)驗(yàn)河段

測(cè)驗(yàn)河段順直、比較平整，順直長(zhǎng)度約1 000 m，水流自東向西而過(guò)，兩岸為土石壩護(hù)河大堤，測(cè)驗(yàn)河段主槽和灘地由細(xì)沙和卵石組成，沖淤變化較大；基本水尺斷面設(shè)于順直河段中部，2016年11月對(duì)本站斷面進(jìn)行固化，斷面為單式固化U型斷面，站房位于基本水尺斷面右岸；基本斷面下游約650 m處有鐵路橋一座；基下約1 000 m處有橡膠壩一座，對(duì)本站測(cè)驗(yàn)影響較?。换緮嗝嫔嫌?30 m處有橡膠壩和提水站一座，對(duì)水位變化影響較大，枯水時(shí)流量較小水流相對(duì)集中，洪水時(shí)水流較急；中水河寬約118 m，上游610 m處有1號(hào)橋一座。河流上游多由山丘和風(fēng)化巖組成，雨洪時(shí)水流挾帶泥沙較多。上游有楊堡水庫(kù)和水峪水庫(kù)各一座。測(cè)站各水位級(jí)控制水位分別為：枯水(河干～7.20 m)、低水(7.21～7.50 m)、中水(7.51～8.90 m)、高水(8.90 m以上)。

2.2 測(cè)站特性

熊岳水文站位于熊岳河下游，營(yíng)口市鲅魚(yú)圈區(qū)熊岳鎮(zhèn)鐵東街，東經(jīng)122°08′，北緯40°09′，為熊岳河干流唯一控制站，屬國(guó)家重要水文站。設(shè)立于1959年7月。集水面積307 km2，主河長(zhǎng)42.5 km，距河口距離11 km。水文站來(lái)水來(lái)沙年際變化大，年內(nèi)分配不均，主要集中在7-8月汛期，洪水主要來(lái)自上游南北兩支流以及雨后流域匯流，以暴雨洪水為主，洪水漲落快，歷時(shí)短，水位落差大。全年來(lái)沙量主要集中在幾場(chǎng)洪水之中，沙量主要來(lái)自支流。一般情況下水沙峰相對(duì)應(yīng)，大沙多發(fā)生在流量大時(shí)，較大沙峰歷時(shí)較短，一般隨洪水起漲到落平。2016年斷面固化后，本站水位流量關(guān)系十分穩(wěn)定，為單一線。

3 水文站洪水測(cè)報(bào)方案設(shè)計(jì)

《水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》要求每年水尺的布設(shè)不低于歷史最高洪水位以上1 m，熊岳站目前水位能觀讀到15.67 m，相當(dāng)于50 a一遇洪水水位。當(dāng)出現(xiàn)超標(biāo)洪水時(shí)根據(jù)水勢(shì)變化增加臨時(shí)水尺觀測(cè)；當(dāng)附近有穩(wěn)定的建筑物或粗壯的大樹(shù)、電線桿時(shí)，可在上面安裝水尺板進(jìn)行觀測(cè)；也可在高于水面的建筑物上找一個(gè)固定點(diǎn)向下測(cè)定水位，零點(diǎn)高程可待水位退下后進(jìn)行測(cè)量。

目前纜道測(cè)洪能力為700 m3/s，當(dāng)出現(xiàn)超標(biāo)洪水流量時(shí)、可采用電波流速儀、浮標(biāo)及比降面積等方法進(jìn)行測(cè)流。

3.1 確定洪水量級(jí)

根據(jù)熊岳站纜道測(cè)洪能力和下游防汛工作需要，結(jié)合實(shí) 際，確定流量1 840 m3/s、水位13.50 m 以上洪水為該站超標(biāo)洪水。

3.2 流量測(cè)驗(yàn)方案

3.2.1 流量1 840～2 500 m3/s

流量在1 840～2 500 m3/s，水位在13.50～14.80 m 之間。

1)水位觀測(cè)：滿足規(guī)范要求時(shí)采用自動(dòng)雷達(dá)水位計(jì)采集，如果水位計(jì)不滿足規(guī)范要求或出現(xiàn)故障時(shí)采用人工觀測(cè)。非汛期每日觀測(cè)不少于2次，汛期平水期每日觀測(cè)不少于3次，洪水期根據(jù)洪水漲落率大小隨時(shí)增加測(cè)次，洪水漲落急劇時(shí)，加密水位觀測(cè)次數(shù)。

2)流量測(cè)驗(yàn)：當(dāng)洪水漲落緩慢且淤柴少時(shí)，采用流速儀法，方案安全可靠，測(cè)驗(yàn)精度符合規(guī)范要求。當(dāng)洪水漲落急劇且淤柴多時(shí)，采用電波流速儀測(cè)流。采用流速儀0.6一點(diǎn)法或水面一點(diǎn)法測(cè)速或電波流速儀水面測(cè)速。測(cè)深采用直接實(shí)測(cè)水深、借用臨近測(cè)次水深或、借用實(shí)測(cè)大斷面成果。泥沙采用在主流一線在0.5處一點(diǎn)法取樣，整個(gè)沙峰單沙取樣不少于5次，水沙峰不重迭應(yīng)增加測(cè)次。當(dāng)洪水漲落急劇時(shí)，含沙變化大時(shí)，單沙在岸邊水流明顯處取樣。

3)報(bào)訊采用固定電話、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)向營(yíng)口水情分中心發(fā)報(bào)，由營(yíng)口分中心通過(guò)水情廣域網(wǎng)發(fā)出，當(dāng)固定電話、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均出現(xiàn)故障時(shí)通過(guò)配備的衛(wèi)星電話向分局水情值班人員進(jìn)行報(bào)汛。

3.2.2 流量 2 500 m3/s 以上

1)水位觀測(cè)：以自記為主，人工通過(guò)監(jiān)控視頻觀看水位為輔，控制完整水位變化過(guò)程。

2)流量測(cè)驗(yàn)：在基本斷面上游610 m 處1號(hào)橋上使用電波流速儀施測(cè)。單沙在岸邊水流明顯處取樣，整個(gè)沙峰單沙取樣不少于 5 次，水沙峰不重迭應(yīng)增加測(cè)次。

3)報(bào)訊同3.2.1的第3)項(xiàng)。

4 洪水后期處置及保障措施分析

4.1 水毀工程修復(fù)

當(dāng)出現(xiàn)設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)水毀時(shí)，應(yīng)及時(shí)填寫(xiě)水毀災(zāi)情單并在24 h內(nèi)上報(bào)營(yíng)口水文局，待上級(jí)部門(mén)批準(zhǔn)后及時(shí)修復(fù)被毀的設(shè)施設(shè)備。

4.2 水文調(diào)查

在調(diào)查中采用的方式方法應(yīng)依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)中《水文測(cè)量規(guī)范》、《水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》、《河流流量測(cè)驗(yàn) 規(guī)范》等要求進(jìn)行。

(1)查明洪痕，測(cè)出洪痕高程。

(2)查明洪水起漲時(shí)間、峰現(xiàn)時(shí)間、落平時(shí)間及其總歷時(shí)。

(3)查明河道變遷情況及洪痕斷面沖淤變化幅度。

(4)查明河段內(nèi)河床組成及糙率情況。

(5)考查洪水的相對(duì)大小及其在歷史洪水中所處的序位。

(6)查明與洪水相應(yīng)暴雨的雨情、天氣系統(tǒng)及成因，查 明流域自然地理情況及水利、水保措施。

(7)進(jìn)行調(diào)查河段內(nèi)縱、橫斷面及簡(jiǎn)易地形測(cè)量及攝像。

(8)對(duì)調(diào)查成果進(jìn)行合理性檢查，并作出評(píng)價(jià)。

(9)編寫(xiě)調(diào)查報(bào)告。

4.3 保障措施

4.3.1 組織保障

本預(yù)案的實(shí)施服從遼寧省水文局組織統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一組織[1-2]，實(shí)行由營(yíng)口水文局牽頭、測(cè)站分級(jí)負(fù)責(zé)。預(yù)案的實(shí)施由測(cè)站站長(zhǎng)指揮，熊岳站站長(zhǎng)為超標(biāo)洪水事件領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)，主要負(fù)責(zé)在熊岳水文站管轄范圍內(nèi)發(fā)生超標(biāo)洪水事件時(shí)所有人員的調(diào)配。

水文應(yīng)急管理：負(fù)責(zé)熊岳水文站水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)設(shè)備的準(zhǔn)備、保管和日常維護(hù)，組織開(kāi)展人員學(xué)習(xí)、應(yīng)急測(cè)報(bào)演練，指導(dǎo)并組 織開(kāi)展測(cè)站水文應(yīng)急測(cè)報(bào)工作。

應(yīng)急監(jiān)測(cè)組：按照測(cè)站日常測(cè)洪演練職責(zé)分工，及時(shí)準(zhǔn)備好測(cè)報(bào)設(shè)施設(shè)備，做好水情測(cè)報(bào)工作。

信息報(bào)送組：負(fù)責(zé)水情分析和預(yù)警、預(yù)報(bào)等水情信息的報(bào)送、發(fā)布。遇暴雨洪水，及時(shí)按監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)報(bào)，遇斷電、斷網(wǎng)或較大暴雨洪水，及時(shí)用手機(jī)、衛(wèi)星電話等向營(yíng)口水文局報(bào)汛，由營(yíng)口水文局值班人員進(jìn)行報(bào)汛，并電話通知省水文局水情處。

后勤保障組：負(fù)責(zé)辦公設(shè)備、生活物資、人員飲食等后勤保障工作。

4.3.2 技術(shù)保障

通信準(zhǔn)備：汛期建立24 h值班制度，保證汛期通信、報(bào)汛(外網(wǎng)、水情綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)、電話(包括衛(wèi)星電話))設(shè)施 設(shè)備暢通無(wú)阻。

水情準(zhǔn)備：報(bào)汛人員熟悉水情上報(bào)方法，定期檢查測(cè)報(bào)的通信設(shè)施、傳輸系統(tǒng)、水情綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)各平臺(tái)以及計(jì)算機(jī)運(yùn)行是否正常[3-4]，水情值班人員每日注意收看長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)，查看云圖應(yīng)用、遙測(cè)平臺(tái)等信息，向各測(cè)報(bào)部門(mén)提供預(yù)警。

4.3.3 物資保障

設(shè)立高洪測(cè)量基線、浮標(biāo)測(cè)流斷面、水準(zhǔn)點(diǎn)、水尺，每年汛前準(zhǔn)備水準(zhǔn)儀、歷史洪水報(bào)汛圖、發(fā)電機(jī)、汽油、應(yīng)急燈、 手電筒、雨鞋、雨褲、救生衣、夜明浮標(biāo)等[5-7]，定期檢查所備物資是否齊全、充足，測(cè)試設(shè)備運(yùn)行是否正常。

4.3.4 安全保障

定期進(jìn)行安全的巡視排查工作，操作時(shí)應(yīng)根據(jù)站上的安全 制度執(zhí)行，由專人或受過(guò)培訓(xùn)的人員進(jìn)行操作。去河道水文測(cè)驗(yàn)時(shí)，職工應(yīng)該穿救生衣、防滑鞋等防護(hù)措施，嚴(yán)禁穿拖鞋進(jìn)行觀測(cè)或操作。道路選擇大路或熟悉的道路進(jìn)行觀測(cè)，嚴(yán)禁僥幸思想進(jìn)行操作。當(dāng)洪水危及職工人身安全時(shí)必須撤離。

4.3.5 培訓(xùn)和演練

每年汛期前應(yīng)組織白天和晚上不少于3次超標(biāo)洪水的演練，明確人員分工和崗位職責(zé)。以保證超標(biāo)洪水到來(lái)時(shí)，人人都明確職責(zé)，提高應(yīng)急能力，保證預(yù)案的順利實(shí)施。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)水文應(yīng)急監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等技術(shù)的應(yīng)用研究，可提高水文部門(mén)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)和快速響應(yīng)能力，為政府和水行政管理部門(mén)應(yīng)對(duì)特殊水情的緊急情況提供科學(xué)依據(jù)。最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展及水文技術(shù)提供支持和決策依據(jù)。