焉耆縣霍拉溝洪水調查及重現期分析

王正勇

（新疆巴音郭楞水文勘測局，新疆 巴州 841000）

0 引言

霍拉溝發源于巴州北部中天山之脈，是流入焉耆盆地的一條以降雨補給為主雨雪混合補給為輔的小河溝。整個流域呈狹長羽形，該河平時水量不大，河道兩側山體高大，河流在深切峽谷蜿蜒曲回，出山口以上河道不寬，在15 m～80 m 左右。流域縱向集水面積大，集水量也大，河流長，所以匯流時間也長；而橫向流域寬度窄，匯流時間短，集水面積小，所以調蓄作用不明顯，但因坡度大、匯流快，有利于高強度短歷時的突發性暴雨山洪的形成。為了充分利用霍拉溝水資源，規劃建設霍拉溝水庫，因此，需對無水文監測資料的霍拉溝進行歷史洪水調查分析。

1 概況

霍拉溝流域西面與麻扎溝流域接壤，東面與開都河流域毗鄰，流域最高點海拔3586 m。流域面上的降水，經過2 條一級主支流和數十條一級時令支流的匯集調蓄，自西向東匯集于出山口，山口以上為產流區。海拔高度在2000 m～3500 m 的地帶降水較多，氣候濕潤。山口以下為徑流散失區，海拔高程多在1500 m 以下，降水量較少，氣候干燥?；衾瓬狭饔虻靥幹芯暥鹊貛У臍W亞大陸腹地，遠離海洋，屬于干旱半干旱氣候。年平均降水量為111.1 mm，最大年降水量為214.3 mm（1998 年），最小年降水量為46.5 mm（1968 年）。流域內降水量有明顯的垂直地帶性變化，山區降水量大于平原區。

2 “7.31”“7.19”歷史洪水調查分析

2.1 “7.31”歷史洪水

1981 年10 月，巴州水文水資源勘測大隊調查到霍拉溝1981 年7 月31 日發生了一次大洪水，洪峰流量為114 m3/s。洪水出現前，附近開都河上的大山口水文站降水情況如下：26 日0.3 mm、27 日2.0 mm、28 日3.0 mm、29 日0.3 mm、30 日19.3 mm、31 日7.4 mm。

2.2 “7.19”歷史洪水

1988 年7 月2 日巴州水文水資源勘測大隊組織職工在霍拉溝出山口下游約500 m 處，對該河1987 年7 月19 日的洪水進行了調查。在訪問當地人員后，實地勘察調查河段的洪水痕跡，調查位置：東經85°59′00″，北緯42°07′00″，內設三處過水斷面，分別為上、中、下斷面，上、中過水斷面相距24 m，中、下過水斷面相距32.5 m，斷面河底高程及比降水位用水準儀按水文四等測量測得，調查斷面大斷面成果見表1、圖1、圖2。

表1 霍拉溝出山口下游500m 處1987 年7 月19 日調查洪水大斷面成果表 單位：m

圖1 霍拉溝出山口下游500 m 處1987 年7 月19 日調查洪水河段平面圖

圖2 霍拉溝出山口下游500 m 處1987 年7 月19 日調查洪水大斷面圖

按《水文調查規范》的技術要求，上斷面洪水過水斷面面積42.8 m2，水力半徑R=1.42 m、水面比降I=171×10-4，計算出上斷面洪峰為151 m3/s；中斷面洪水過水斷面面積43.9 m2，水力半徑R=1.56 m、水面比降I=166×10-4，計算出中斷面洪峰為162 m3/s；下斷面洪水過水斷面面積43.0 m2，水力半徑R=1.69 m、水面比降I=163×10-4，計算出下斷面洪峰為166 m3/s。因斷面距離較近，河段比較順直，河床平整，河床組成均為沙礫石夾雜著大卵石，河寬相近，糙率參照“水文測驗手冊”，選用0.047，得到調查斷面1987 年的洪峰流量為160 m3/s。

本次洪水調查位于霍拉溝出山口下游500 m 處，發生洪水的前兩日一直在下雨，根據大山口水文站實測資料的降水記錄，7 月17 日開始斷斷續續下雨，降水量為6.5 mm，18 日降水量為1.3 mm。據霍拉山生產隊隊長桑格吉（蒙古族48 歲）和司馬義老人回憶，1987 年7 月19 日下午9 時開始漲水，到夜里12 時達最高水位，一直持續到第二天11 時開始下落，延續6天后才落平。另據焉耆縣水電局洪災損失統計，這次洪水是1981 年以來的最大一次洪水。由于洪水發生時間距調查時間非常近，調查人員對洪水發生過程記憶深刻，洪水調查資料和訪問記錄比較詳細，資料較可靠。

3 “7.18”歷史洪水調查

1997 年3 月28 日巴州水文水資源勘測大隊組織職工在霍拉溝出山口上游3 km 處，對該河1996 年7 月18 日的洪水進行了調查。在訪問當地人員后，實地勘察調查河段的洪水痕跡，調查位置：東經85°57′25.4″，北緯42°05′54.8″，內設二處過水斷面和上下比降斷面，分別為上、下游斷面，二處過水斷面相距150 m，斷面河底高程及比降水位用水準儀按水文四等測量測得，調查斷面大斷面成果見圖3、4。

圖3 霍拉溝出山口上游3.0 km 處1996 年7 月18 日調查洪水河段平面圖

圖4 霍拉溝出山口上游3.0 km 處1996 年7 月18 日調查洪水大斷面圖

按《水文調查規范》的技術要求，上游斷面洪水過水斷面面積19.4 m2，水力半徑R=1.02 m、水面比降I=263×10-4，河段比較順直，河床平整，河床組成均為沙礫石夾雜卵石，卵石直徑約為40 cm 左右，糙率參照“水文測驗手冊”選用0.029，計算出上斷面洪峰為112 m3/s。下游斷面洪水過水斷面面積16.1 m2，水力半徑R=0.89 m、水面比降I=306×10-4，河段比較順直，河床平整，河床組成均為沙礫石夾雜卵石，卵石較小，直徑約為20 cm 左右，糙率參照“水文測驗手冊”，選用0.025，計算出下斷面洪峰為104 m3/s。所以，得到調查斷面1996 年的洪峰流量為108 m3/s。

本次洪水調查位于霍拉溝上游3.0 km 處，發生洪水時的幾日一直在下雨，根據大山口水文站實測資料的降水記錄，7月18 日降水量為8.6 mm，19 日降水量為0.1 mm。據1985 年開始上班的七個星鄉水管站站長玉蘇普介紹，1996 年的洪水是他上班以來親眼見到的最大的一場洪水。1987 年的洪水攜帶著大量的漂浮物，給鄉里帶來一定的損失，當時水管人員估計洪峰流量為60.0 m3/s 左右。

由于1996 年發生的洪水是1988 年～1997 年間最大的一場洪水，洪水發生時間距調查時間較近，玉蘇普同志對洪水發生過程記憶深刻，洪水調查資料和訪問記錄也都比較詳細，資料較可靠。

4 “97.7”洪水調查

2014 年10 月11 日，巴州水文水資源勘測局組織對霍拉溝1997 年7 月的洪水進行調查，調查在霍拉溝出山口上游2.5 km 處設立了調查斷面，斷面位置東經85°57′39.7″，北緯42°05′58.1″。本次調查河段布設上、中、下三個調查斷面，每兩斷面之間相距30 m。調查河段的左岸為陡峭的基巖，右岸為卵石和戈壁砂石，河岸生長著大的榆樹、柳樹和茂密的低矮灌木，河床為砂礫石和卵石河床。根據河岸的樹杈上和戈壁礫石縫隙中清晰可見1997 年洪水中攜帶來的雜草、木屑、漂浮物等洪水殘留物，根據這些洪水殘留物找到了1997 年最大洪水的水面位置。調查斷面大斷面見圖5、圖6。

圖5 霍拉溝上游2.5 km 處1997 年7 月洪水調查河段平面圖

圖6 霍拉溝上游2.5 km 處1997 年7 月洪水調查大斷面圖

洪峰流量用曼寧公式計算，按《水文調查規范》的技術要求，上斷面洪水過水斷面面積42.57 m2，水力半徑R=2.00、水面比降I=210×10-4，計算出上斷面洪峰為272 m3/s；中斷面洪水過水斷面面積44.14 m2，水力半徑R=1.72、水面比降I=237×10-4，計算出中斷面洪峰為271 m3/s；下斷面洪水過水斷面面積41.09 m2，水力半徑R=1.84、水面比降I=263×10-4，計算出下斷面洪峰為270 m3/s。根據斷面情況，河段比較順直，河床還算平整，河床中不均勻分布的大卵石直徑在0.8 m 左右，河床組成均為鵝卵石夾雜沙礫石，發生洪水時沒有漫灘現象，河較窄，三斷面河寬相近，糙率參照“水文測驗手冊”和河床組成的實際情況確定為0.036，得到調查斷面1997 年的洪峰流量為271 m3/s。

2014 年10 月11 日在洪水調查訪問過程中，霍拉溝八大隊的群眾都一致反映1997 年洪水為霍拉溝最大洪水。調查中，首先對洪水調查位置進行實地踏勘，在各節點斷面選擇過水斷面比較集中、河道順直的河段作為洪水調查河段。1997 年發生的洪水距2014 年時間比較長，調查斷面河段兩岸岸邊洪水沖刷痕跡及洪水殘留物痕跡較明顯，由于洪水較大，造成人員傷亡且經濟損失嚴重，霍拉溝八大隊群眾對此次洪水記憶猶新，洪水調查資料和訪問記錄也都比較詳細，資料較可靠。

5 歷史洪水重現期的確定

巴州水文水資源勘測局自1981 年～2014 年對霍拉溝河進行了4 次洪水調查，所有歷史洪水調查成果見表2。

表2 歷史洪水調查成果表

通過歷史洪水調查，霍拉溝1987 年7 月和1997 年7 月所發生洪水重現期的確定對設計洪水成果影響程度很大。

通過歷史訪問記錄反映，自20 世紀80 年代后，1981 年、1987 年、1996 年雖然不同程度的發生洪水，都造成一定的經濟損失，可是1987 年的洪水更加嚴重，沖毀六、七兩個大隊的水電站二處，民房、農田以及霍拉山生產隊的引水渡槽、渠道，可以確定1987 年的洪水在此期間排位第一，所以推斷1987 年的洪水是1981 年～1996 年間最大的一場洪水。2014年10 月11 日在霍拉溝出山口上游2.5 km 處，對該河1997年7 月發生的洪水進行了調查，最大洪峰流量為271 m3/s。通過歷史訪問記錄反映，1997 年的洪水沖毀公路，3 天不通行，并致使3 名群眾喪失生命，可以確定1997 年的洪水比1987年還大，所以1997 年的洪水是1981 年～2014 年間最大的一場洪水。

通過時間和洪水調查值大小的比較可以確定，1997 年的洪水是1981 年～2014 年期間最大的一場洪水，1987 年發生的洪水排位第二。根據以上情況可判斷，1997 年洪水的考證期N為（2014－1981＋1）=34 年，其重現期T為N+1=35 年。1987 年發生的洪水重現期為17 年。

6 結語

歷史調查洪水，是彌補水文資料不完整的最好措施。通過4 次實地調查訪問和野外勘查計算分析，1997 年7 月的洪水為霍拉溝自1981 年～2014 年期間最大洪水，洪峰為271 m3/s，洪水重現期為35 年，可供霍拉溝水利工程建設進行借鑒。