甘肅西漢水支流平洛河流域“20200812”暴雨洪水調查分析

繆文學 呂亞斌

摘要：為掌握甘肅西漢水支流平洛河流域洪水漲落規律，積累資料，計算重現期，分析流域內降水與洪水的相關性，對該流域的暴雨洪水特點及造成的影響進行了分析，并依據外業測量、調查資料進行了計算和整理。利用GIS軟件、全站儀、比降-面積法、五點概化法、推理公式法，對各支流暴雨頻率、洪水演進、洪峰流量、洪水總量進行了計算，并分析了成因。此次洪水調查成果可為平洛河流域生產和防汛調度工作提供技術支撐。

關鍵詞：暴雨洪水;洪水調查;洪峰流量;平洛河流域;甘肅省

中圖法分類號：TV122.1文獻標志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.08.001

文章編號：1006 - 0081（2021）08 - 0008 - 04

2020年8月11～12日，甘肅西漢水流域內普降暴雨，降雨過程歷時長、強度大，相對集中，多條河流發生大洪水、滑坡、潰堤，造成道路塌陷、淹沒農田等損失。對在此次全流域大洪水中各受災縣的受災范圍、受災程度等進行了調查統計，為防洪減災積累了資料，并組織了平洛河流域暴雨洪水調查。

1 調查區域概況

平洛河[1]流域處于西秦嶺南側隴南山中，屬西漢水一級支流，嘉陵江二級支流。發源于武都區米倉山，河流全長68.2 km，集水面積89 km2，干流海拔894～2 339 m，平均比降164‰。流域呈圓形，自西向東流經甘泉、佛兒崖、望子關、平洛、豆坪，于周家壩以下1.3 km處的毛壩村匯入西漢水[2]。流域內地勢西北高，東南低，起伏較大[3-4]。亂石山、白草山、黃龍山、明月山、太石山與宋家山、李家山、南山、梁山[1]等分別排列于平洛河周家壩鎮段南北兩岸，多為土質山區，覆蓋草皮灌木，植被較好。最高處的明月山海拔高程2 181 m，最低處藥鋪溝海拔985.2 m。多年平均流量5.98 m3/s，最枯流量0.5 m3/s，多年平均徑流量1.89億m3，徑流年際相對穩定[1]。

2 暴雨調查及計算分析

2.1 暴雨調查

在暴雨調查過程中，收集整理了水文、氣象[5]、水務等部門共18個雨量站的降水資料。其中，氣象局的降水為日雨量，水文部門的降水為四段制自記雨量，水務部門的降水為整小時自記雨量。這些雨量資料均為翻斗式雨量計自記觀測資料，準確可靠。平洛河流域2020年8月11～12日相關雨量站累積降水量見表1。

2.2 暴雨分析計算

利用GIS軟件繪制了該流域內的降水量等值線，對暴雨中心面積進行切割，計算降水時-面-深關系（表2）。從表2可以看出，在此次降水過程中，全流域被75～100 mm的等值線籠罩，降水量自南向北遞減。用面積加權法計算了各等值線在該流域內籠罩的面積點面系數。

選取平洛河流域內甘泉、老蒿船、長壩、望子關、花兒壩、平洛等6座雨量站的6 h雨量資料系列，計算6 h最大雨量頻率，和2020年8月11～12日降水過程中的最大6 h雨量比較，確定甘泉、望子關、花兒壩雨量重現期為5 a，老蒿船、長壩、平洛站雨量重現期為10 a。因8月11～12日降水量最大值集中在這一時段，故選取6 h雨量值分析計算是比較合理的。計算結果見表3。

3洪水調查及分析計算

3.1斷面情況及數據采集

平洛河流域洪水調查共設12個斷面，分別是平洛河干流的甘泉、望關、平洛、周家壩河段，調查的支流有王家溝、熊池河、長壩河、吊子峪、中寨河、豆坪河6個河段（其中包括豆坪河上游的李壩河、鹽池河2個調查河段）。調查河段均選擇在順直河段，能有效控制洪水。利用全站儀對各河流的縱斷面、橫斷面及水邊測量，測量橫斷面時，邀請斷面附近村民指認，還原到洪水發生之前原斷面。洪痕清晰的由調查人員自認，存疑處邀請當地親歷者確認。基于洪水沖淤和當地知情人的指認，依據沖刷深度進行還原，按照原有的河床斷面進行計算。

3.2 調查及測量內容

通過走訪指認的辦法，確定調查河段洪水痕跡和斷面沖淤變化情況;按照河床組成、床面特性、平面形態、岸壁特性等河段情況[6]，現場確定河段糙率[7]。通過訪問情況，確定洪水起漲、峰現和消退過程以及歷史洪水發生情況。調查組對調查河段的河床情況及訪問情況拍照記錄。采用全站儀測量了調查河段洪痕高程、測時水面高程以及橫斷面。由于本次洪水調查及時，各調查河段洪水痕跡清晰可見，測取的洪痕高程準確可靠，數量滿足確定洪水水面比降的要求。

3.3 洪峰流量計算

將調查河段外業測量成果整理成橫斷面測量成果表及縱斷面測量成果表。根據測量成果表，點繪橫斷面圖及縱斷面圖和洪水痕跡圖，并根據調查訪問的河道沖淤變化情況，對斷面進行還原;參考測時水面線，分析確定洪水水面比降;再根據洪水水面線及橫斷面的位置，確定斷面洪水位;根據洪水位及橫斷面成果表計算洪水過水面積，確定洪水水面寬度，進而計算水力半徑。采用比降面積法計算。依據公式：

式中：Q為洪峰流量，m3/s;n為糙率，采用范圍0.030～0.042;A為河道過水面積，m2;R為河道水力半徑，m;I為河道水面比降。

通過計算所得的各河段洪水調查斷面洪峰流量見表4。重現期按照《甘肅省暴雨洪水圖集》確定的小流域經驗公式法計算。

3.4 洪水總量計算

甘泉鎮段、王家溝佛崖村段、熊池河熊池壩村段、長壩河貫上村段、平洛河望關鎮段、吊子峪中莊段、中寨河中寨村段、豆坪河豆坪村段、平洛河周家河壩段采用5點概化過程線法推求洪水過程;平洛鎮段洪水過程可直接采用平洛水文站整編成果[8]，即該時段洪水水文要素摘錄數據推求。平洛河流域有甘泉、老蒿船、長壩、望子關、花兒壩、平洛等6座雨量站，有28～56站年不等的連續降水量系列資料。根據這些資料，進行6，24 h最大降水量頻率分析，求出相應頻率為1%，2%，5%，10%的面雨量，根據典型暴雨時程分配，計算相應頻率的凈雨過程。根據凈雨過程用推理公式法計算出頻率為1%，2%，5%，10%的洪峰流量。由調查計算的洪峰流量與其對照，確定洪水的重現期，由相應頻率的凈雨過程用五點概化過程線法[9]推求洪水過程。點繪推求得來的洪水過程曲線見圖1。

根據上下游、干支流流量合成關系，分別點繪甘泉（平洛河上游）、王家溝、熊池河、長壩、平洛河望關鎮段流量過程線套圖，吊子峪、中寨、望關鎮、平洛水文站段流量過程線套圖，豆坪河、平洛鎮、周家河壩段流量過程線套圖，見圖2～4。洪水總量計算見表5。

4洪水特性分析

經綜合分析[10]，平洛河流域洪水有以下特性：①平洛河流域“20200812”洪水是暴雨形成的，洪水持續24～54 h，峰高量大，具有山溪性洪水特點。②由于區域內地表起伏大，土層厚，土壤含水量飽和，易發生滑坡、坍塌等地質災害。③區域內溝道漲水期間，常伴有漂浮物，易壅堵橋涵，進而導致洪水沖毀農田、河堤、公路等。

5 結 語

經過計算得平洛河流域各支流洪峰流量均超10 a一遇，干流平洛河超20 a一遇。

這次暴雨洪水災害，預測、預警等非工程措施為防災減災發揮了巨大作用。然而，許多預警設施毀壞，建議盡快修復完善;暴雨洪水及區域內的山洪泥石流災害反映出區域生態脆弱，抗御山洪災害能力差，建議加大整治生態環境的力度，開展流域綜合治理，防治水土流失，改善區域內自然和人居環境。

山洪災害致使區域內大部分溝道淤積嚴重，河床抬高，行洪能力降低，威脅河道兩岸居民的人身安全，建議盡快清理整治河道;山洪災害致許多水利工程被毀，河堤坍塌，建議盡快修復。

參考文獻：

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（編輯：唐湘茜）