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南陽站“8.22”暴雨洪水資料可靠性分析

2018-12-31 00:00:00王洪心黃新平王秋碩
水能經濟 2018年8期

【摘要】2011年8月下旬,湖北省興山縣南陽河流域發生特大暴雨,突發泥石流,南陽水文站出現了建站以來最大洪水,在洪峰附近采用浮標法施測流量,利用水位流量關系線高水延長推求洪峰流量,本文對該次暴雨洪水資料可靠性進行分析。

【關鍵詞】暴雨;洪峰;洪水調查;可靠性

1、基本情況

1.1流域概況

香溪發源于保康縣騾馬店,穿過神農架林區流經興山縣在秭歸縣香溪鎮注入長江,該河流在興山縣響灘以上分為東西支,東支為古夫河,河長70km,集水面積1167 km2,河流平均坡度9.8‰,西支為南陽河,河長69km,集水面積672 km2,河流平均坡度20.1‰,東西兩支匯合后,流經36km后注入長江。

1.2“8.22”暴雨洪水

受高空低槽東移和中低層切變線影響,2011年8月21日至22日,宜昌市興山縣、夷陵區降大到暴雨,香溪支流南陽河流域是此次降水的暴雨中心,在該流域上,水文部門布設的雨量站有3個(紅花、九沖、南陽河),3站點連續兩天每日日降水量在115-171mm,均為大暴雨,場次降水量在250-287mm,流域內雨量分布較均勻,上、下游降雨時間基本一致。受降水影響,南陽水文站于22日12時出現洪峰水位179.71m,相應流量1170m3/s。

由于降水強度大、持續時間長,導致山洪暴發、河水猛漲,滑坡、泥石流、塌方等多種災害并發。209國道、神宜公路等境內主干道發生多處崩塌險情,導致通行中斷19小時,300多名游客被困受阻。南陽鎮湘坪村因山洪泥石流連倒7戶民房。另外,多處水電基礎設施損毀,農作物受災,多處電站引水渠道被泥石流堵塞停止發電等。

2、洪水調查

2.1調查斷面成果

洪水過后,在南陽站下游選擇河段進行調查,各調查斷面成果見表1。

表1 洪水調查成果表

2.2、洪峰流量計算

2.2.1糙率的選定

借用下游原興山水文站比降面積測流法分析的高水糙率0.043。

2.2.2洪峰流量推算

采用比降面積法公式Q=K,推算各段洪峰流量分別為Q上中=1190 m3/s 、Q中下=1270 m3/s,取=1230 m3/s。

洪痕采用洪水在石坎上留下的印跡、漂浮物被岸上荊棘林掛住的位置、樹木根部土壤被洪水沖刷的現象綜合確認,洪痕基本可靠。

2.3洪水重現期

據調查,在南陽站附近70歲老人回憶,今年“8.22”洪水小于1971年、1988年,在70年內,排位第3,由此計算重現期約24年。

3、暴雨洪水資料可靠性分析

3.1洪峰流量可靠性

3.1.1利用調查河段推算洪峰流量與南陽站洪峰流量比較:

長江上游下段相鄰站陜西營水文站(其集水面積565km2,與南陽站672 km2接近)峰量關系推算洪峰流量 。

3.1.2利用峰量關系驗算

借用

綜上分析,不論是南陽下游河段調查得到的洪峰流量,還是借用峰量關系推算洪峰流量,均與南陽站實測洪峰流量接近,誤差較小,說明實測洪峰流量1170 m3/s可靠。

3.1.3水位流量關系線

該站所定水位流量關系線按《水文資料整編規范》進行三種檢驗及標準差、系統誤差計算,均符合定線要求。水位流量關系線向上延長部分占實測流量水位變幅的11.3%,在規范允許30%范圍內。

3.2洪水總量可靠性

為了論證場次洪水總量合理可靠,選取反映洪水總量是否合理的徑流系數進行驗算。其結果見表2。

從上表可得出:南陽站不同場次洪水徑流系數接近;8月22日至9月1日相同場次降水,鄰近支流古夫站場次徑流系數只比南陽站略小,雖然二者流域相鄰,但是本次降水量南陽河為古夫河流域的2.5倍,這樣古夫站場次徑流系數比南陽站略小應屬正常。綜上所述,南陽站8月22日場次洪水總量可靠。

3.3實測水文資料可靠性

水文雨量值采用固態存儲資料,且有人工觀測資料校核,南陽站水位采用人工坐守觀測資料,流量采用浮標法施測,浮標系數采用原興山水文站分析值,資料來源可靠。

4、結論

根據洪水調查資料、采用比降面積法推算,并借用相似流域峰量關系推算的洪峰流量,與南陽水文站實測洪峰流量進行比較,誤差最大為-6.8%,說明實測值可靠;另外,水位流量關系定線高水延長滿足規范要求,說明水位流量推流合理;洪水總量采用本站不同場次、不同量級洪水徑流系數,并與鄰近流域相同場次洪水徑流系數比較,驗證了洪水總量的可靠;另外,水文部門資料來源真實,綜上所述,南陽站該場洪水測整成果可靠。

根據調查,南陽站“8.22”洪水約為24年一遇,根據《水文情報預報規范》,屬大洪水級別。而且本次洪水前后各有10余天沒有降水,過程獨立,是一場典型的暴雨洪水過程,其洪水資料具有很好代表性。

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