息縣水文站大洪水測(cè)洪方案探討

□李繼成（信陽水文水資源勘測(cè)局）

息縣水文站大洪水測(cè)洪方案探討

□李繼成（信陽水文水資源勘測(cè)局）

測(cè)洪方案是水文測(cè)站測(cè)報(bào)洪水的重要技術(shù)依據(jù)，反映了水文測(cè)驗(yàn)斷面水沙特性、測(cè)驗(yàn)河段水力特性、水文特征及測(cè)站測(cè)洪能力、測(cè)報(bào)設(shè)施設(shè)備、測(cè)洪方案等綜合信息。采用不同的測(cè)驗(yàn)方式和方法所得的測(cè)驗(yàn)精度，都應(yīng)該符合水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范的要求。文章以息縣水文站為例，探討大洪水測(cè)洪方案的編制方法，以此借鑒，進(jìn)而指導(dǎo)和規(guī)范洪水期水文測(cè)站的水文測(cè)驗(yàn)工作。

水文站；測(cè)洪方案；探討

0 前言

為切實(shí)加強(qiáng)水文站洪水測(cè)驗(yàn)及報(bào)訊方案的適用性，確保測(cè)洪標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)各級(jí)洪水能測(cè)得到、測(cè)得準(zhǔn)、報(bào)得出，對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水和異常洪水有對(duì)策，特編制息縣水文站大洪水測(cè)洪方案，測(cè)洪方案內(nèi)容具體包括測(cè)站基本情況，測(cè)站以上流域站網(wǎng)分布圖、測(cè)驗(yàn)河段平面圖、基本斷面大斷面圖、歷年最高水位～最大流量關(guān)系曲線圖、大洪水的測(cè)洪及報(bào)汛方案。

1 測(cè)站基本情況

息縣水文站位于淮河左岸息縣城關(guān)鎮(zhèn)大埠口村。1950年6月由治淮委員會(huì)設(shè)立，現(xiàn)由河南省信陽水文水資源勘測(cè)局管理。測(cè)站是淮河干流上游的控制站。流域面積10 190km2，屬國家級(jí)重要水文站。流域多年平均降雨量988.70 mm，多年平均徑流量36.90億m3。

1.1 測(cè)驗(yàn)河段概況

測(cè)驗(yàn)河段較順直，順直段長(zhǎng)度1 400 m，基本水尺斷面上游約80 m處有1座混凝土公路橋，橋面高程38.40 m，支流小清河在上游630 m處左岸匯入。基本水尺斷面下游500 m處，淮河分為新故兩道，上游900 m、下游500 m處均有急彎。沙質(zhì)河床，沖淤變化較大，高中水時(shí)水面寬2 100 m。

1.2 測(cè)驗(yàn)任務(wù)及測(cè)驗(yàn)設(shè)施、設(shè)備

息縣水文站觀測(cè)項(xiàng)目有：降水量、蒸發(fā)量、水位、水溫、流量、單樣含沙量、輸沙率、水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)、地下水、墑情、冰清、初終霜。現(xiàn)有基本水尺斷面兼流速儀測(cè)流斷面一處。主要測(cè)驗(yàn)設(shè)施有：水文纜道一座、水文測(cè)船三艘（大、中、小）、沖鋒舟一艘、自記井一座。主要測(cè)驗(yàn)方式：低水時(shí)采用船測(cè)、水文纜道，中水時(shí)采用測(cè)船流速儀法和ADCP多普列流速儀（沖鋒舟拖拽）配合使用，高水時(shí)采用ADCP多普列流速儀（沖鋒舟拖拽）。

根據(jù)息縣站1950～2011年年最高水位、最大流量點(diǎn)繪水位～流量關(guān)系曲線圖及當(dāng)年實(shí)測(cè)大斷面圖。詳細(xì)情況見圖1。

圖1 息縣站水位～流量關(guān)系及大斷面圖

2 大洪水測(cè)洪方案

根據(jù)本站測(cè)驗(yàn)設(shè)施、設(shè)備、人員狀況制定大洪水（水位43.00～44.70 m，流量6 000～12 500 m3/s）測(cè)洪方案。

2.1 水位觀測(cè)

采用自記水位計(jì)、遙測(cè)水位計(jì)結(jié)合水尺觀讀，視水位漲落變化，合理布設(shè)測(cè)次，以測(cè)得洪水水位變化的完整過程，滿足日平均水位計(jì)算、推算流量和水情拍報(bào)為原則。特殊情況可用水準(zhǔn)儀實(shí)測(cè)水位，及時(shí)校測(cè)臨時(shí)水尺零點(diǎn)高程。

2.2 流量測(cè)驗(yàn)

2.2.1 方案一

用大機(jī)船采用流速儀法施測(cè)主槽及右漫灘流量，用小機(jī)船采用流速儀法施測(cè)左串溝流量，實(shí)測(cè)或借用斷面。該方案能滿足流量測(cè)驗(yàn)及防汛要求。

起點(diǎn)距測(cè)量：主槽及右漫灘利用起點(diǎn)距索定位，左岸串溝采用建筑物標(biāo)志法定位。水深測(cè)量采用測(cè)深桿、測(cè)深儀、借用斷面等方法。流速測(cè)量用LS25-1型或LS25-3A型流速儀，根據(jù)水情變化及水位漲落率，用較少的測(cè)速垂線，選擇合適的測(cè)速歷時(shí)，測(cè)得流速沿橫斷面變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

2.2.2 方案二

當(dāng)機(jī)船出現(xiàn)故障或洪水超出測(cè)船測(cè)洪能力時(shí)，用快艇攜帶ADCP多普列流速儀走航對(duì)主槽、右漫灘及左岸串溝進(jìn)行流量測(cè)驗(yàn)，該方法方便快捷，節(jié)省人力，測(cè)流時(shí)效提高，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，能滿足防汛及流量測(cè)驗(yàn)要求，是流量測(cè)驗(yàn)方案中的優(yōu)選方案。

快艇攜帶ADCP走航測(cè)流，測(cè)船橫渡的速度宜接近或略小于流速。ADCP多普列流速儀走航測(cè)速，若水情漲落變化快，可用一個(gè)測(cè)回的實(shí)測(cè)流量計(jì)算平均值，每半側(cè)回流量值與平均值≤5%，否則應(yīng)重測(cè)半個(gè)測(cè)回；水情平穩(wěn)時(shí)，連續(xù)進(jìn)行2個(gè)測(cè)回?cái)嗝媪髁繙y(cè)量，每半側(cè)回流量值與平均值≤5%時(shí)，取其平均值。否則應(yīng)重新測(cè)量一個(gè)測(cè)回，計(jì)算實(shí)測(cè)流量最接近的連續(xù)2個(gè)測(cè)回的平均值。

2.3 泥沙測(cè)驗(yàn)

2.3.1 方案一

使用大機(jī)船，根據(jù)不同水位級(jí)，確定代表垂線的取樣位置，采用橫式采樣器0.60一點(diǎn)法取樣，按照《河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》要求進(jìn)行單樣含沙量測(cè)驗(yàn)、輸沙率測(cè)驗(yàn)。每次洪水單樣含沙量測(cè)次≥8次，應(yīng)能控制含沙量的變化過程。輸沙率測(cè)次以控制單斷沙關(guān)系曲線為原則，均勻分布含沙量變幅范圍內(nèi)。

2.3.2 方案二

如果機(jī)船故障或洪水超出測(cè)船測(cè)洪能力時(shí)，可租民船，根據(jù)不同水位級(jí)，確定代表垂線的取樣位置，采用橫式采樣器0.60一點(diǎn)法取樣，按照《河流懸移質(zhì)泥沙測(cè)驗(yàn)規(guī)范》要求進(jìn)行單樣含沙量測(cè)驗(yàn)、輸沙率測(cè)驗(yàn)。每次洪水單樣含沙量測(cè)次≥8次，應(yīng)能控制含沙量的變化過程。輸沙率測(cè)次以控制單斷沙關(guān)系曲線為原則，均勻分布含沙量變幅范圍內(nèi)。

2.4 報(bào)訊

2.4.1 報(bào)訊段制

雨情：采用累計(jì)發(fā)報(bào)，每天四段四次，拍報(bào)標(biāo)準(zhǔn)10 mm，暴雨加報(bào)標(biāo)準(zhǔn)20 mm/h；水情：一級(jí)加報(bào)35.00 m，35.00 m以下每日?qǐng)?bào)1次，35.00 m以上每日?qǐng)?bào)4～12次，二級(jí)加報(bào)40.00 m，漲水每日?qǐng)?bào)12～24次，落水每日?qǐng)?bào)12次,三級(jí)加報(bào)42.00 m，漲水每日?qǐng)?bào)24次，落水報(bào)12～24次。根據(jù)防汛需求，隨時(shí)增加報(bào)訊次數(shù)。

2.4.2 報(bào)訊方法

網(wǎng)絡(luò)報(bào)訊，手機(jī)短信報(bào)訊，語音電話報(bào)訊。

2.5 組織指揮

測(cè)站人員全員到崗，站長(zhǎng)按照測(cè)洪方案合理調(diào)配測(cè)站人員，其中3人測(cè)左岸分洪流量、4人測(cè)測(cè)主槽流量及右漫灘流量，2人值班看水位及雨水情拍報(bào)，1人負(fù)責(zé)后勤保障。并請(qǐng)求信陽水文局搶險(xiǎn)突擊隊(duì)支援，保障水文測(cè)報(bào)工作正常有序開展。

2.6 安全措施

據(jù)本站河流特性，結(jié)合本站測(cè)船的測(cè)洪能力，且漂浮物較少時(shí)，確定采用測(cè)船進(jìn)行測(cè)流。需要測(cè)流時(shí)，要提前到測(cè)流斷面，熟悉環(huán)境并對(duì)測(cè)船和渡河索道進(jìn)行檢查，確保所有測(cè)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常、船槁、錨鏈齊全后，方可開始施測(cè)流量。

夜間測(cè)流時(shí)，要認(rèn)真檢查工作燈、探照燈以及供電線路是否正常。

觀測(cè)水位人員需要測(cè)流時(shí)，要提前到測(cè)流斷面，熟悉環(huán)境并對(duì)測(cè)船和渡河索道進(jìn)行檢查，確保所有測(cè)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常、船槁、錨鏈齊全后，方可開始施測(cè)流量。

測(cè)流過程中，應(yīng)指定一名人員負(fù)責(zé)測(cè)船安全，特別要注意撐船與掌舵人員要協(xié)調(diào)一致。船上要配備安全斧或破壞剪，遇特殊情況砍（剪）斷吊船繩，確保測(cè)流人員及設(shè)備安全。

測(cè)船的周圍應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄，保證人員的安全。安全員應(yīng)密切注視上游的水情變化及漂浮物情況，發(fā)現(xiàn)不安全因素通知儀器操作人員將儀器提出水面并及時(shí)避開或返航。

3 結(jié)論

測(cè)洪方案是水文站做好水文測(cè)報(bào)工作的重要技術(shù)支撐，編制測(cè)洪方案，一是，要仔細(xì)校核各種數(shù)據(jù)，確保數(shù)值準(zhǔn)確無誤；二是，隨著洪水量級(jí)的增大及測(cè)驗(yàn)條件限制，改變流量測(cè)驗(yàn)方法時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用具有較高精度和較安全的測(cè)驗(yàn)方法；三是，方案編制時(shí)應(yīng)結(jié)合水文測(cè)站實(shí)際，認(rèn)真總結(jié)近年來的洪水測(cè)報(bào)經(jīng)驗(yàn)，特別是大洪水測(cè)報(bào)的經(jīng)驗(yàn)，分析水力要素的變化情況，及時(shí)補(bǔ)充有觀信息，修訂中高水報(bào)汛水位流量關(guān)系曲線，確保其代表性、實(shí)用性和可操作性，避免出現(xiàn)與實(shí)際不符的情況；四是，根據(jù)制定的測(cè)洪方案進(jìn)行測(cè)洪演練，使測(cè)站每位人員對(duì)測(cè)洪方案熟悉，熟知自己的崗位職責(zé)，熟練掌握完成本職工作的技能和技術(shù)及時(shí)限要求，圓滿完成大洪水的測(cè)報(bào)任務(wù)。

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1673-8853（2016）12-32-02

2016-09-12

（責(zé)任編輯：趙 鑫）

李繼成（1965—）男，工程師，主要從事水文勘測(cè)、水文資料整匯編和水文水資源計(jì)算分析工作。