淺析樂都水文站超標(biāo)準(zhǔn)洪水測(cè)驗(yàn)方案

馬桂芳

（青海省水文水資源測(cè)報(bào)中心，青海西寧 810001）

1 流域概況

湟水為黃河上游左岸最大支流，發(fā)源于青海省海北州海晏縣境內(nèi)肯特達(dá)坂山的洪呼日尼哈，河源海拔4353m，于甘肅省蘭州市西固區(qū)達(dá)川鄉(xiāng)河嘴村匯入黃河，源頭地理位置為東經(jīng)98°54′～103°24′，北緯36°02′～38°20′。干流河道全長(zhǎng)374km，流域面積32878km2，河口海拔1565m。湟水流域多年平均年降水量為487.3mm，降水量時(shí)空分布不均，全年降水總量的70%集中在6-9 月；降水量隨海拔升高而遞增，西北部海拔較高，年降水量可達(dá)600～700mm；東南部海拔較低，年降水量一般在300～400mm。

流域內(nèi)建成庫容100 萬m3以上的水庫25 座，其中庫容1000 萬m3以上的有5 座。以北川河上游寶庫河上的黑泉水庫為最大，干流上游段的東大灘水庫次之，其庫容分別為1.82 億m3和2850 萬m3。

2 測(cè)站概況及特性

樂都水文站位于青海省海東市樂都區(qū)碾伯鎮(zhèn)下教場(chǎng)村，地理位置東經(jīng)102°25′，北緯36°29′，距河源245km，距河口129km。樂都水文站是國(guó)家重要水文站、中央報(bào)汛站，湟水中游干流控制站，屬一類精度流量站，二類精度泥沙站，高程系統(tǒng)采用1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)。本站洪水來源主要為降水，以暴雨洪水為主，多為單峰型。較大洪水過程一般持續(xù)2～4 天，洪峰維持時(shí)間約半小時(shí)。洪水期河道漂浮物較多。本站斷面相對(duì)穩(wěn)定，每年水位流量關(guān)系線變動(dòng)不大。實(shí)測(cè)最大流量為908m3/s（1959 年），年最大流量過程線見附圖1。樂都站多年平均降水量343.2mm，歷年最大降水量421.7mm，歷年最小降水量246mm；多年平均水位1968.62m，歷年最高水位1971.29m，歷年最低水位1967.84m；多年平均流量43.3m3/s, 歷年最大流量為597m3/s，歷年最小流量為0.12 m3/s；多年平均徑流量13.7m3/s, 歷年最大徑流量為27.0m3/s，歷年最小徑流量為3.53 m3/s；歷年最大含沙量為558 kg/m3，歷年最小含沙量為0.002 kg/m3；歷年最大輸沙量為1150×104t，歷年最小輸沙量為80.7×104t。

圖1 樂都水文站年最大流量過程線圖

3 測(cè)報(bào)能力

水位觀測(cè)設(shè)備有直立式水尺、矮樁式水尺和雷達(dá)水位計(jì)，基本斷面水尺觀測(cè)能力1971.13m，雷達(dá)水位計(jì)觀測(cè)能力1972.40m，水位觀測(cè)能力相當(dāng)于百年一遇洪水水位。

流量測(cè)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備有電動(dòng)纜道流速儀，纜道實(shí)際測(cè)洪能力200 m3/s，滿槽流量是1180 m3/s。

泥沙測(cè)驗(yàn)設(shè)備有橫式采樣器，遇超標(biāo)洪水，采用器皿在基本斷面水邊取樣。供電、報(bào)汛保障能力較高。

4 確定洪水量級(jí)

根據(jù)本站實(shí)際測(cè)洪能力為流量200m3/s 以下，（相應(yīng)水位為1969.53m），確定200m3/s 以上為超標(biāo)準(zhǔn)洪水。當(dāng)出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水位、流量、泥沙等測(cè)驗(yàn)方案如下：

4.1 水位

采用雷達(dá)水位計(jì)觀測(cè)時(shí)，以測(cè)得完整的水位變化過程為原則，滿足日平均水位計(jì)算、各項(xiàng)特征值統(tǒng)計(jì)、水文資料整編和水情拍報(bào)要求。人工觀測(cè)時(shí)，不少于4 段，水位漲落急劇時(shí)適當(dāng)增加測(cè)次，掌握水位變化過程。水位采用雷達(dá)觀測(cè)，當(dāng)雷達(dá)水位計(jì)出現(xiàn)故障或超出監(jiān)測(cè)范圍時(shí)，立即恢復(fù)人工觀測(cè)。人工觀測(cè)要求：當(dāng)視頻監(jiān)控正常時(shí)，采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控觀測(cè)。當(dāng)視頻監(jiān)控出現(xiàn)故障時(shí)，前往現(xiàn)場(chǎng)采用人工觀測(cè)；當(dāng)測(cè)報(bào)應(yīng)急道路中斷時(shí)，在防洪堤設(shè)立臨時(shí)水尺觀測(cè)。

4.2 流量

4.2.1 中泓浮標(biāo)法。適用于滿槽流量1180m3/s 以下，采用木質(zhì)十字型浮標(biāo)法測(cè)流時(shí)浮標(biāo)系數(shù)采用試驗(yàn)分析值0.65、斷面借用最近一次實(shí)測(cè)水深。

4.2.2 水位～流量關(guān)系綜合線查算。采用2020 年10 月15日實(shí)測(cè)大斷面資料，參數(shù)選用：糙率為0.037（主河道）、0.043（漫灘）、0.052（防洪堤以上漫灘），比降為0.0047。水位流量關(guān)系曲線資料見圖2、表1。

圖2 樂都水文站水位流量關(guān)系圖

表1 樂都水文站水位流量關(guān)系流率表

4.2.4 水文調(diào)查。當(dāng)其他測(cè)驗(yàn)方法均無法施測(cè)時(shí)，洪水過后，

立即開展洪水調(diào)查，15 天內(nèi)完成調(diào)查，工作內(nèi)容如下：

（1）洪水調(diào)查的技術(shù)要求：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》《水工建筑物與堰槽測(cè)流規(guī)范》等要求進(jìn)行。

（2）洪水調(diào)查和還原的內(nèi)容：洪水過后，立即開展暴雨洪水調(diào)查，一個(gè)月內(nèi)完成調(diào)查，工作內(nèi)容如下：按照規(guī)范要求制定技術(shù)方案，主要包括調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查方法和調(diào)查要求。重點(diǎn)調(diào)查暴雨量及覆蓋區(qū)域、洪痕及水面線、潰漫堤等情況，進(jìn)行水位、峰量、洪量還原計(jì)算等，編寫調(diào)查報(bào)告。

4.3 泥沙

采用器皿水邊一點(diǎn)法取樣，應(yīng)控制各級(jí)水位、含沙量變幅，滿足資料整編要求。單沙取樣較大洪水過程取樣不少于5 次。不測(cè)斷沙，采用歷年單斷沙關(guān)系線推求斷沙；推沙公式：斷沙=系數(shù)×單沙。

5 結(jié)論

當(dāng)發(fā)生超標(biāo)洪水時(shí)，必須在確保安全的前提下進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn)及測(cè)報(bào)工作，同時(shí)要做好設(shè)施設(shè)備、資料和人員轉(zhuǎn)移工作，確保生產(chǎn)安全。