御臨河統景河段歷史洪水調查研究

【摘要】本文以2014年9月13日御臨河流域統景河段突發強降雨為研究對象，通過現場勘查與測量，應用比降-面積法等方法推求研究河段的洪峰流量、洪峰水位與洪峰時間等。對御臨河流域典型洪水過程特性進行研究，可為以后進行洪水預報與加強防范提供有力依據，降低人民財產損失，減少人民生命傷害。

【關鍵詞】御臨河流域；洪水調查；洪痕；洪峰流量

1、概述

洪水調查是收集水文資料的方法之一，可以彌補區域面上水文資料的不足，是其它水文手段所不可替代的，尤其對于類似研究區域這種無水文資料地區而言更為必要。洪水調查目的就是補充觀察資料系列不足而進行的工作，其所得成果，可作為設計洪水的補充資料或延長實測系列的主要依據。

御臨河為長江流域的重要一級支流，位于長江左岸，統景場鎮段位于御臨河上游，場鎮段集雨面積2140km2。近年來御臨河流域雨量豐沛，常出現大雨或暴雨，每年要發生3-4次較大洪水過程，大部分暴雨集中在24小時以內。

2、現場調查與測量

現場調查包括調查河段的選擇、洪痕點的調查及布設、水準點的取用等。調查河段都是根據《水文調查規范》洪水調查河段的選擇要求通過現場踏勘進行選擇；由于洪水剛過，每個洪痕點洪痕清晰可辨，且由當地多位群眾指點確認；水準點等級為三等水準點，高程系統為85基準。

各方法的基本計算原理如下：

（1）比降-面積法

比降-面積法實際上也屬于流速-面積法的范疇。其基本計算原理是：根據測量的河道比降，由水力學公式計算得到河段平均流速V；從實測河段大斷面獲得平均斷面面積A，再由公式Q=A·V計算得到流量值。用下式計算河段平均流速V，即：

式中，n—糙率；R—水力半徑，單位：m ；i—比降。

（2）水面曲線法

伯努里能量方程式是水面曲線法計算河道水面線的基本方程，方程式為：

考慮沿程損失和擴散損失：

其中：G上、G下—上下斷面水位，m；hf—摩阻損失：

he—擴散損失：

K—輸水率，。α—系數，在0-1范圍內，通常情況選用0.5。

n是天然河道中的糙率，在受到嚴重回水頂托時，失去天然河道性質，變成綜合參數，要通過實際資料來率定。

由于水面曲線法計算水位時試算工作量較大，因此可以編制計算軟件進行計算，以減少工作量。

2.1 洪痕斷面成果

外業工作測量得到洪痕斷面基礎數據，導出得到各洪痕斷面圖。從而根據各調查河段的基礎數據和斷面特征值測量結果，推算洪峰流量。調查河段順直，兩岸洪痕經過當地居民仔細指認，測量洪痕成果可靠，代表性較好，因調查河段內無水文站，無法采用實測資料計算糙率，因此統景河段糙率根據河段斷面情況選定。統景河段上、中、下斷面均按照單一斷面考慮。

河床為沙質與礫石，底坡均勻，床面平整，河段順直；河段兩側岸壁為土砂、礫石、有雜草和小樹，形狀整齊，根據《四川省水文手冊》糙率表綜合考慮主河槽糙率為0.03，灘地糙率為0.075，河段平均綜合糙率為0.0545。洪水水面線依據洪痕點繪制，綜合比降i=0.0003。

2.2 洪峰流量計算成果

本次洪調各河段情況各不相同，洪峰流量主要采用了比降面積法、水面曲線法。比降面積法計算結果4440m3/s，水面曲線法計算結果4100 m3/s，選取結果取兩種方法的均值4270m3/s，洪峰時間主要出現在9月13號，調查分析成果都較可靠。

3、結論與討論

以2014年9月13日御臨河洪水為例，研究御臨河統景河段典型洪水的特征，按照《水文調查規范》的要求，進行現場勘查、布設洪痕點和測量與收集數據，主要采用比降面積法、水面線法進行分析計算，并繪制洪痕縱、橫斷面圖，結合圖表與計算結果主要得出以下結論：

（1）洪峰時間出現在2014年9月13日18：00時左右。

（2）“9.13”洪峰水位在194.93m-195.11m之間，從上游到下游呈遞減趨勢。

（3）洪峰在歷史排位中排第2位，計算洪峰流量4270m3/s。

（4）“9.13”洪水主要受降雨、地形坡度和天氣條件的影響。

在洪水調查中，應選擇河段順直、無阻塞或變動回水、分流等現象的河段進行調查研究，所選用洪痕點清晰可靠，測量方法、成果符合規范要求。分析洪水特征時，注意各影響因素的使用條件，例如在用比降-面積法推求洪峰流量時，應選取河槽沿程變化不大的河段作為比降測驗河段；推求洪峰流量的關鍵在于確定河道糙率n值，當水力條件滿足穩定均勻流時，用曼寧公式推求的河道糙率n值才能真實代表河道的實際糙率。在實測諸如河道比降、河道斷面時，技術人員的測量技術水平、工作態度等都可能會產生一定的人為誤差；選用經驗公式進行計算時，涉及到的數據插值等情況也可能產生系統誤差，如果可以盡量消除人為誤差，減小系統誤差，可以提高計算結果的精度。

參考文獻：

[1] 朱元甡. 防洪減災的研究動態[J]. 河海科技進展，1992.

[2] 周魁一. 防洪減災觀念的理論進展-災害雙重屬性概念及其科學哲學基礎[J]. 自然災害學報.

作者簡介：黃玉林 女 1981年5月生 籍貫：四川廣漢 本科 工程師 ，2005年6月畢業于河海大學水文水資源工程專業，獲學士學位，2005年6月-2011年2月就職于重慶市渝西水利電力建筑勘測設計院，2011年2月-今就職于重慶市水文水資源勘測局（期間取得四川大學水電院工程碩士學位）。