哈合仁郭楞河歷史洪水調(diào)查與洪水重現(xiàn)期確定

排孜拉·牙生

（巴音郭楞水文勘測(cè)局，新疆 庫(kù)爾勒 841000）

哈合仁郭楞河是和靜縣水資源開發(fā)利用重點(diǎn)河流，流域內(nèi)無(wú)水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。為了掌握哈合仁郭楞河洪水情況，需對(duì)其歷史洪水進(jìn)行調(diào)查研究。

1 概 況

哈合仁郭楞河是流向開都河的一條小河，發(fā)源于天山山地艾爾賓山南坡的希南達(dá)坂和烏蘭達(dá)坂，以冰川、積雪融水以及夏季降雨補(bǔ)給為主的山溪性河流，從河源至出山口河長(zhǎng)46.6km，河流出山口以上集水面積達(dá)524km2，流域平均寬度11.4km，最大寬度15.5km，流域平均海拔高度為3 500m，河道平均坡度58.1‰，冰川面積1.0km2左右，占山口以上流域面積的0.2%。哈合仁郭楞河出山口以下河道彎曲，經(jīng)20km，與莫呼查汗河匯合后形成烏拉斯臺(tái)河。流域內(nèi)年平均降水量為64.2mm。

2 洪水特性

哈合仁郭楞河發(fā)生的洪水從成因和發(fā)生時(shí)間上可以分為積雪融水型洪水、暴雨洪水和降雨、降雪混合型洪水。積雪融水型洪水多發(fā)生在5~6月，暴雨型洪水一般出現(xiàn)在7~8月，而降雨、融雪混合型洪水是由積雪融水型洪水與暴雨型洪水混合而成的洪水，此類洪水時(shí)常發(fā)生，一般多出現(xiàn)6月底至7月初[1]。

3 歷史洪水調(diào)查

巴州水文水資源勘測(cè)局曾對(duì)哈合仁郭楞河先后作過4次歷史洪水調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下：

3.1 1953年洪水調(diào)查

1966年8月30 日巴州水文水資源勘測(cè)大隊(duì)組織技術(shù)人員在出山口處，E86°01′、N42°29′，對(duì)該河1953年8月3日的洪水進(jìn)行了調(diào)查。在訪問當(dāng)?shù)厝藛T后，實(shí)地勘察調(diào)查河段的洪水痕跡，內(nèi)設(shè)一處過水?dāng)嗝婧蜕舷卤冉禂嗝妫瑪嗝婧拥赘叱碳氨冉邓挥盟疁?zhǔn)儀按水文四等測(cè)量測(cè)得，調(diào)查斷面大斷面成果見表1。

表1 1966年8月30日調(diào)查洪水大斷面成果表 m

洪水調(diào)查結(jié)果通過曼寧公式計(jì)算。

式中：Q為調(diào)查洪峰流量；A為過水面積，104m2；I為比降，25.8×10-4；R為水力半徑，2.25m。

經(jīng)計(jì)算，得到調(diào)查斷面1953年的洪峰流量為288m3/s。

據(jù)和靜縣1953年洪災(zāi)情況總結(jié)報(bào)告：8月3日晚2時(shí)山洪突發(fā)，直到5日下午3時(shí)洪水才減退，洪水使得哈合仁郭楞河上的木橋被沖毀，下游農(nóng)田被淹，水位高0.6~1.5m，烏拉斯臺(tái)河上的公路橋被水漫過，人、馬不能通行。由于1953年發(fā)生的洪水是1953—1966年間最大的一場(chǎng)洪水，和靜縣對(duì)洪災(zāi)和洪水到達(dá)位置都有詳細(xì)的記錄，洪水調(diào)查資料和訪問記錄都比較詳細(xì)，資料較可靠[2-4]。

3.2 1987年洪水調(diào)查

1988年6月29 日巴州水文水資源勘測(cè)大隊(duì)在哈合仁郭楞河山口以下約1km（E86°02′、N42°27′）處，對(duì)該河1987年6月24日的洪水進(jìn)行了調(diào)查。在訪問當(dāng)?shù)厝藛T后，實(shí)地勘察調(diào)查河段的洪水痕跡，內(nèi)設(shè)二處過水?dāng)嗝婧蜕舷卤冉禂嗝?，分別為1、2、3號(hào)斷面，二處過水?dāng)嗝嫦嗑?5m，調(diào)查斷面大斷面成果見表2。

表2 1988年6月29日調(diào)查洪水大斷面成果表 m

按《水文調(diào)查規(guī)范》的技術(shù)要求，糙率參照“水文測(cè)驗(yàn)手冊(cè)”，選用0.034，洪水調(diào)查段面水文要素見表3，利用公式（1），得到3個(gè)調(diào)查斷面1987年的平均洪峰流量為116m3/s。

表3 1987年6月24日調(diào)查洪水水文要素一覽表

根據(jù)實(shí)測(cè)資料的洪水調(diào)查記錄，1953年和1969年的洪水都要比1987年的洪水要大。1987年的洪水最小，基本上沒有造成損失。由于洪水發(fā)生時(shí)間距調(diào)查時(shí)間非常近，洪水調(diào)查資料和訪問記錄比較詳細(xì)，資料較可靠。

3.3 1996年洪水調(diào)查

1999年4月6 日巴州水文水資源勘測(cè)大隊(duì)在哈合仁郭楞河山口以下約2km（E86°02′、N42°27′），對(duì)該河1996年7月19日的洪水進(jìn)行了調(diào)查。在訪問當(dāng)?shù)厝藛T后，實(shí)地勘察調(diào)查河段的洪水痕跡，內(nèi)設(shè)二處過水?dāng)嗝婧蜕舷卤冉禂嗝?，分別為1、2號(hào)斷面，二處過水?dāng)嗝嫦嗑?00m，調(diào)查斷面大斷面成果見表4。

表4 1999年4月6日調(diào)查洪水大斷面成果表 m

1號(hào)斷面洪水過水?dāng)嗝婷娣e41.0m2，水力半徑R=1.25m，水面比降I=252×10-4。2號(hào)斷面過水面積44.8m2，水力半徑R=1.22m，水面比降I=251×10-4。按照公式（1）計(jì)算得1號(hào)、2號(hào)斷面洪峰流量分別為189m3/s、193m3/s，則調(diào)查斷面1996年的平均洪峰流量為191m3/s。

此次洪水?dāng)y帶著大量的漂浮物，將哈合仁郭楞河原引水樞紐的部分設(shè)施沖毀，同時(shí)沖毀了多處堤防，淤積了防滲渠道，當(dāng)時(shí)水管人員估計(jì)洪峰流量為130 m3/s。由于1996年發(fā)生的洪水是1975—1999年間最大的一場(chǎng)洪水，洪水發(fā)生時(shí)間距調(diào)查時(shí)間較近，調(diào)查人員對(duì)洪水發(fā)生過程記憶深刻，洪水調(diào)查資料和訪問記錄也都比較詳細(xì)，資料較可靠。

3.4 2007年洪水調(diào)查

2022年2月10 日巴音郭楞水文勘測(cè)局對(duì)哈合仁郭楞河2007年洪水進(jìn)行調(diào)查，此次洪水調(diào)查，在引水樞紐上游1.3km處至上游1.5km的河段上布置三處調(diào)查斷面。調(diào)查斷面位于哈合仁郭楞河引水樞紐上游1.3km處（E86°01′、N42°27′），三處斷面相距150m。調(diào)查斷面大斷面成果見表5。

表5 哈合仁郭楞河引水樞紐上游1.3km處調(diào)查洪水大斷面成果表 m

本次調(diào)查河段均選取橫比降較小的順直段，大斷面測(cè)量取上、中、下3個(gè)斷面，各調(diào)查河段高程均采用假定基面；大斷面及洪水水面高程采用水文四等水準(zhǔn)測(cè)量。所有調(diào)查斷面均以在河岸的戈壁礫石縫隙中可見2007年洪水中攜帶來(lái)的雜草、木屑、漂浮物等洪水殘留物作為洪水水面的判斷依據(jù)，同時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐幼∪藛T指出的洪水水面線到達(dá)位置，經(jīng)比對(duì)，與巴音郭楞水文勘測(cè)局的技術(shù)人員確定的洪水水面位置高度基本一致，故現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)成果是可靠的。調(diào)查河段洪峰流量計(jì)算采用比降面積法，其基本公式如下：

其中

式中：I為河段比降；K為調(diào)查河段平均輸水率，m3/s；K上、K下為上、下調(diào)查斷面輸水率，m3/s；F為過水?dāng)嗝婷娣e，m2；R為過水?dāng)嗝嫠Π霃剑琺；K為過水?dāng)嗝孑斔?，m3/s；n為過水?dāng)嗝婧哟膊诼省?/p>

式中相關(guān)參數(shù)取值及計(jì)算結(jié)果見表6。

表6 調(diào)查河段調(diào)查洪峰流量成果一覽表

在洪水調(diào)查過程中，巴音郭楞水文勘測(cè)局技術(shù)人員對(duì)哈合仁郭楞河進(jìn)行了全流域的調(diào)查，本次洪水調(diào)查是在和靜縣水管站技術(shù)人員陪同下進(jìn)行的，調(diào)查范圍和接觸面比較廣。2007年發(fā)生的洪水調(diào)查斷面上下游河段兩岸岸邊洪水沖刷痕跡及洪水殘留物痕跡比較較明顯，由于洪水較大，造成的洪水損失嚴(yán)重，和靜縣水利局、水管站對(duì)此次洪水有比較詳細(xì)的記錄，洪水調(diào)查資料和訪問記錄也都比較詳細(xì)，資料較可靠。

4 歷史洪水重現(xiàn)期的確定

巴音郭楞水文勘測(cè)局，自1966—2022年對(duì)該河進(jìn)行了4次洪水調(diào)查，其中1953年洪水為288m3/s。通過歷史洪水訪問記錄反映出，1953年的洪水是1953—1966年間最大的一場(chǎng)洪水。1987年6月24日發(fā)生的洪水最大洪峰流量為116m3/s，通過歷時(shí)洪水訪問記錄可說明，1987年發(fā)生的洪水在1953—1988年間不算最大的一場(chǎng)洪水，通過歷史訪問記錄反映1953年的洪水在此期間排位第一。

1996年的洪水調(diào)查值為191m3/s，通過歷史洪水訪問記錄可說明，調(diào)查到該河1996年7月發(fā)生的洪水是1975—1999年間最大的一場(chǎng)洪水。通過洪水調(diào)查記錄表可發(fā)現(xiàn)，該次洪水調(diào)查位置在哈合仁郭楞河山口下游2.0km處，而1996年發(fā)生的洪水（191 m3/s）調(diào)查位置在哈合仁郭楞河出山口處，兩處調(diào)查斷面相距不遠(yuǎn)，之間沒有支溝洪水匯入和分流現(xiàn)象。相比較而言，應(yīng)該是1953年發(fā)生的洪水較大，根據(jù)上述情況判定1953年發(fā)生的洪水是1953—1999年間最大的一場(chǎng)洪水。

2007年的洪水調(diào)查值為268m3/s。通過歷史洪水訪問記錄可說明，調(diào)查到該河2007年7月發(fā)生的洪水是1996—2021年間最大的一場(chǎng)洪水，同時(shí)根據(jù)周邊莫呼查汗河洪水調(diào)查資料分析，自1999—2021年期間，莫呼查汗河出山口2007年同期出現(xiàn)226m3/s歷史第一位洪水。根據(jù)上述情況判定2007年發(fā)生的洪水是哈合仁郭楞河1996—2021年間最大的一場(chǎng)洪水。

通過以上四次洪水調(diào)查值分析，哈合仁郭楞洪水調(diào)查期可確定為1953—2021年，1966年、1988年、1999年和2022年洪水調(diào)查的位置都在引水樞紐附近，經(jīng)各次調(diào)查值比較，1953年的洪水是1953—2021年期間最大的一場(chǎng)洪水。根據(jù)以上情況可判斷，1953年洪水的考證期N為（2021-1953+1）=69a，其重現(xiàn)期T為N+1=70a。

5 結(jié) 語(yǔ)

歷史洪水調(diào)查既要考慮調(diào)查點(diǎn)選擇，測(cè)量又要準(zhǔn)確，經(jīng)過對(duì)巴州水文局4次洪水調(diào)查結(jié)果的探討可知，4次歷史調(diào)查洪水涵蓋了哈合仁郭楞河1953年至今的所有最大洪水紀(jì)錄，調(diào)查資料可靠，1953年的洪水是1953—2021年期間最大的一場(chǎng)洪水，洪水重現(xiàn)期為70a，為哈合仁郭楞河水利建設(shè)洪水計(jì)算提供了科學(xué)依據(jù)。