山區城鎮橡膠壩對流量測驗的影響

□張文存（信陽水文水資源勘測局）

1.地理特征

新縣水文站站址位于河南省新縣城關鎮，是淮河一級支流潢河上游的區域代表站，河南省重要水文站，流域面積274km2。新縣位于北緯31 °28'～31 °46'，東經114 °33'～115 °12'之間，地處河南省南端,大別山中段北麓，鄂豫皖3 省6 縣結合部，素有“三省通衢”、“中原南門”之稱。地勢南高北低，地貌以山區為主，平均海拔350m，相對高差951m，海拔700m 以上的山峰46 座，最高峰田鋪鄉黃毛尖海拔1011m，為大別山第三高峰，山高谷深，但基巖裸露較少，植被完好，森林覆蓋率75%。

2.氣候特性

本區氣候屬北亞熱帶濕潤氣候區，季風環流是支配本區氣候的主要因素，四季分明，冷暖適中，雨水充沛，光照充足。年平均氣溫15.2℃，平均日照2007.7h，無霜期222d 左右。最大點年降水量2169mm，流域多年平均降水量1347.2mm，降水多集中在汛期且分布極為不均，汛期（6-9月）的降水量占全年的51.2%,詳見表1。

3.流域水系

斷面以上有3 條較大的支流注入，分別為田鋪河、金水河、裴河。斷面上游建有香山中型水庫一座，建有小型水庫18 座，總控制面積108km2，占測站控制面積的39%。香山水庫最大庫容量8380 萬m3，水庫除防洪外，主要以城市供水為主，發電和少量的農業灌溉為輔。為了增加入庫來水量，又在金水河的一條支流上建攔水壩一座，引金水河水入香山水庫。

表1 新縣站月降水量分配表

4.河流特性

卵石河床。斷面以上干流長度25.6km，干流坡降4.7‰。測驗河段順直，無串溝，左右岸直立漿砌塊石，河床規則。基本水尺斷面在右岸。基本水尺斷面上游1000m 有公路橋一座，基本水尺斷面下游100m 處的公路橋為本站的流速儀測流斷面，斷面控制良好。新縣站所在的潢河屬山區性河流，洪水來得快去的急，洪峰滯時一般在0.5h 左右。

5.洪水特性

本站受季風環流的影響，洪水類型主要是暴雨洪水，暴雨多集中在汛期，常發生在6-8月，以7月發生的頻率最高，產生暴雨的天氣系統主要有低壓槽、冷鋒面、切變線、渦切變和臺風等。西南低渦切變線東移是本區域暴雨的主要天氣成因之一，它持續時間長，范圍廣，歷史上曾多次發生這種現象。

洪水特性主要由暴雨特征和地形特征決定，流域內大部分為大別山區，地勢由北向南逐漸抬高，有利于暖濕氣流的進入，氣流在行進過程中受山地的阻擋和抬高，往往在山前形成地形雨。受季風影響，年內降水量高度集中，約50%～60%集中在6-9四個月，大洪水多發生在7、8月兩個月份，其余月份也發生過較大洪水。

6.測驗的影響因素

基下1.5km和3.0km各建有一座橡膠壩，橡膠壩蓄水對測流斷面影響較大。通過近5年的流量測驗試驗摸索，有了比較清晰的認識：基下1.5km處的橡膠壩雍水使基本水尺斷面的水位常年保持在82.00m 左右，水深達1m 以上，對本站低水流量測驗影響很大。流速極小，早已超過流速儀的使用范圍，測流斷面只好向上游遷移，由于上游情況復雜，共有4 個長期臨時斷面，從而大大增加流量測驗的勞動強度和復雜性，主要表現在一是受水邊水草生長的影響，同一水位，間隔一段時間后，面積變化很大;二是水位抬高后，水體循環慢，自凈能力差，富氧化快，河底水草生長旺盛，直接影響斷面流速的分布，每次都要先清除斷面上下游的水草后，才能施測;三是臨時測流斷面一般較窄，流速增大，在光滑的卵石河床上測流危險性大;四是臨時測流斷面漲水期測流歷時延長，對測驗的精度也有一定的影響。

7.定線推流

近幾年來，國家對山區山洪災害防治和預警的建設工作逐步推進，使我們能隨時掌握上游的雨水情變化，為合理布置測次，滿足定線推流提供了依據。我們的做法是：平水期，增加測次，用連實測流量過程線法定線推流；起漲初期，受橡膠壩影響，水位雖變化很小，但流量變化卻很大，加密測次，一般用連實測流量過程線法定線推流；上游繼續降水，橡膠壩影響因素消失，用連時序法、臨時曲線法定線推流。在實際工作中，經常會遇到測流時，橡膠壩突然放水的現象，影響定線推流的精度，對此我們正積極探索用蓄變曲線定線推流。值的注意的是，采用連實測流量過程線法定線推流必須注意兩個問題，一是極值最好采用實測值，因為外延的度不好掌握，二是流量結點的摘錄必須和水位結點的摘錄一一對應，特別是實測流量轉折點，因為整編程序是以水位結點為依據來控制整編信息的。

8.原計算

新縣水文站徑流主要由降水形成。影響徑流形成的主要因素有：氣候因素：包括降水、蒸發、氣溫等；地理因素：地形、地質、土壤、植被等；人類活動因素：興修水利工程、供水工程等。通過新縣站與其下游74.4km處潢川站近五年徑流系數的對比分析，徑流系數由上游站逐漸向下游站遞減，符合水文規律的一般特性，新縣水文站不同時期采用的定線推流方法基本符合本站水流特性，可以在完善中使用。詳見表2。

表2 上下游站徑流系數對比分析表

流量是反映水利資源和江河湖庫水量變化的基本資料。通過對新縣水文站受橡膠壩影響的水文流量關系水文特性的分析，對于防汛抗旱、合理開發利用水資源、防止水土流失、環境污染以及經濟社會可持續發展具有重要意義。