下花園區山洪災害歷史洪水調查結果分析

滕麗娟

（河北省張家口水文水資源勘測局，河北張家口　075000）

下花園區山洪災害歷史洪水調查結果分析

滕麗娟

（河北省張家口水文水資源勘測局，河北張家口075000）

山洪災害暴雨洪水調查是山洪災害防治的基礎，為山洪災害系統防治工程建設提供技術支撐。本文根據2015年河北省張家口山洪災害調查工作要求，收集下花園區暴雨洪水資料，調查定方水、戴家營、響水鋪3個典型小流域歷史洪水及災害情況，推求不同頻率設計暴雨洪水，確定其歷史洪水重現期分別為50年、10年、20年。

山洪災害；歷史洪水；洪峰流量；重現期

下花園區地處冀西北山區，位于張家口市東南部，西有老龍背，東有雞鳴山，北有玉帶山，形成鼎立之勢，四周為丘陵山地，東北部為深山區。下花園區屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，冬季寒冷干燥，夏季干旱少雨。下花園區多年平均降水量為390mm，年際分配不均，最多年份1973年降水563.2mm，最少年份1984年降水190mm，年相對變化率18%。降水年內分配也很不均勻，多集中在7月、8月、9月，汛期平均降雨量305.2mm，占全年降雨量的79.5%。境內土壤主要有褐土、栗鈣土兩大類，分布在深山、低山、丘陵地區，境內巖石裸露，植被差，降雨后出現濺蝕、面蝕、溝蝕等水土流失現象。下花園區地形復雜，植被覆蓋率低，海拔高差較大，強降雨后地表徑流匯集迅速，易形成山洪災害［1-2］。此外，受土地資源制約［3］，人類活動破壞了生態植被和天然河道原有形態，使生態植被涵養水源的能力大大降低，河道行洪能力變差，進一步加劇了山洪災害的形成。

1　洪水調查的目的和方法

河北省山丘區汛期受暴雨影響，經常形成山洪災害，造成人員傷亡和財產損失。因局部強降雨引發的山洪災害每年在不同范圍、不同程度均有發生，對河北省經濟社會發展和社會安全穩定構成巨大威脅，山洪災害防治工作迫在眉睫。歷史洪水調查是山洪災害調查工作的重要組成部分，全面掌握防治區發生的歷史洪水概況、洪水量級及洪災發生危險，為劃分山洪災害預警指標和風險評估提供基礎數據，對全面提高山洪災害防御能力和洪水管理能力，保障人民群眾生命財產安全具有重要意義。

此次洪水調查主要以《水文調查規范》（SL 196—1997）和《水文普通測量規范》（SL 58—93）有關規定為技術依據，完成下花園區定方水、戴家營、響水鋪的歷史洪水調查。在調查過程中，嚴格按照歷史洪水調查相關要求進行現場調查，考證洪水痕跡，對洪水痕跡所在河道斷面和河道地形進行測量，并根據張家口市防辦和氣象局提供的相關資料來估算洪峰流量和洪水重現期。

2　暴雨統計參數

下花園區所屬流域范圍內有3個雨量站，分別是響水鋪、壩口、定方水，此次調查收集3個雨量站建站以來最大10min、30min、1h、3h、6h、24h年最大點雨量，計算對應的統計參數，成果如表1所列。

表1　下花園區雨量站暴雨統計參數

3　歷史洪水調查

3.1調查河段的選定

本文小流域劃定以全國山洪災害調查評價劃定的集水面積為準，最終確定定方水、戴家營和響水鋪為調查斷面。按照《暴雨洪水調查規范》要求，選定的調查河段順直，洪水痕跡較為明顯，斷面規整，河床穩定，控制條件較好，無壅水、回水、分溝串流、較大支流匯入現象。調查河段所處地理位置如右圖所示。

3.2洪水發生年份及洪水調查訪問

經對區域內多名群眾進行調查，結合下花園區縣志，最后確定定方水斷面和戴家營斷面歷史最大洪水發生在1987年7月20日，響水鋪流域歷史最大洪水發生在1983年7月1日。歷史洪水調查情況如表2所列。

調查河段所在地理位置圖

表2　歷史洪水調查情況

3.3調查斷面歷史洪水推求

3.3.1歷史洪水推求方法

該次調查所選河段均為順直河段，僅因斷面沿程收縮或擴散引起恒定非均勻流，故采用比降—面積法恒定非均勻流流量計算公式推求洪峰流量。

式中Qc——恒定流流量，m3/s；

L——比降上、下斷面間距，m；

Sc——恒定流態下的水面比降。

3.3.2定方水斷面歷史洪水推求

調查區域地處山區，河流為永定河水系洋河一級支流戴家營。斷面以上流域為東西向長、南北向短的長條形，河流走向由東北向西南，控制面積94.2km2，主河道長19km。調查河段寬約45m，地理位置為北緯40°32'5.81″，東經115°19'3.99″。河道順直，較開闊，兩側為1m高堤壩，河底較平，河床為砂卵石組成。定方水斷面洪水推求參數及推求結果如表3所列。

表3　定方水斷面洪水推求參數及推求結果

3.3.3戴家營斷面歷史洪水推求

調查區域地處深山區，河流為戴家營河的支流。斷面以上流域為南北向長、東西向短的樹葉形，河流走向由北向南，控制面積22.4km2，主河道長10.6km。調查斷面地理位置為北緯40°30'57.72″，東經115°16'45.39″，河段寬約30m，走向由北向南，河段基本順直。河底為沙礫或卵石，有雜草，底坡較均勻，床面基本平整。戴家營斷面洪水推求參數及推求結果如表4所列。

表4　戴家營斷面洪水推求參數及推求結果

3.3.4響水鋪斷面歷史洪水推求

調查區域地處山區，河流為永定河水系洋河的支流。流域上部和中部較寬，為由西北向東南走向的長方形，流域下部較窄，瓶口狀。該河發源于趙家莊村，控制流域總面積11km2，主河道長8km。調查斷面地理位置為北緯40°30'39.34″，東經115°11'5.40″，河段寬約21m，為規則的梯形斷面。河床為砂質河床，床面較平整，河段順直，斷面較規整，兩側岸壁為黃土，被雜草覆蓋。因原河道多年未曾過水，被束窄為原來的一半，河道左半部墊土抬高，形成現在的道路。本文根據調查情況對調查河道斷面進行修正復原。響水鋪斷面洪水推求參數及推求結果如表5所列。

表5　響水鋪斷面洪水推求參數及推求結果

3.4歷史洪水調查流量成果分析與洪水重現期確定

根據該次調查取得的24h暴雨資料，分析確定定方水、戴家營、響水鋪三處典型代表區域不同頻率的設計暴雨，采用《河北省張家口市水文水資源手冊》的推理公式法和經驗公式，推求典型流域50年、10年、20年一遇設計洪峰流量，結果如表6所列。

表6　設計暴雨推求不同頻率洪峰流量

《河北省張家口市水文水資源手冊》經驗公式法適用于集水面積100～1000km2的洪峰流量推求，最小不能小于20km2。定方水、戴家營、響水鋪三個調查斷面所在流域面積均不足100km2，故經驗公式推求的洪峰流量僅作參考，本文實際暴雨洪峰流量為水科院推理公式所推求的洪峰流量。通過比較歷史調查洪水洪峰流量和設計暴雨洪峰流量，確定定方水、戴家營、響水鋪洪水流量的重現期分別為50年、10年、20年。調查洪水重現期確定如表7所列。

表7　調查洪水重現期確定

4　結論

洪水調查是收集水文資料的重要方法之一，可以彌補區域面上水文資料不足，是其他水文手段不可替代的。本文根據2015年河北省張家口山洪災害調查項目工作要求，收集了下花園區暴雨洪水資料，實際調查了定方水、戴家營、響水鋪3個典型小流域歷史洪水及災害情況，使用比降—面積法推求了三個斷面歷史洪水洪峰流量，并進一步推求典型流域不同頻率設計暴雨洪水，確定定方水、戴家營、響水鋪洪水流量重現期分別為50年、10年、20年。■

［1］黃先龍，褚明華，石勁松.我國山洪災害調查評價工作淺析［J］.中國水利，2015（9）:17-19.

［2］楊子生，劉彥隨，盧艷霞.山區水土流失防治與土地資源持續利用關系探討［J］.資源科學，2005（6）:146-149.

［3］黃麗麗，盧江海，莫吉煒.江西省宜豐縣山洪災害成因分析與防治對策研究［J］.山西農經，2015（10）: 87-89.

Analysis on mountain torrent disaster historical flood investigation result in Xiahuayuan District

TENG Lijuan
（Hebei Zhangjiakou Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Zhangjiakou 075000，China）

Mountain torrent disaster storm flood investigation is the foundation of mountain torrent disaster prevention and control，which provides technical support for mountain torrent disaster prevention and control project construction.In the paper，storm flood data in Xiahuayuan District is collected according to requirements on mountain torrent disaster survey work in Zhangjiakou of Hebei Province in 2015.Historical flood and disaster condition in three typical small river basins of Dingfangshui，Daijiaying and Xiangshuipu are surveyed.Storm flood is designed according to different frequencies.The historical flood return periods are determined as 50 years，10 years and 20 years respectively.

mountain torrent disaster；historical flood；flood peak flow；return period

TV122

A

1005-4774（2016）05-0057-04

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.05.015