淺析樂都水文站超標準洪水測驗方案

馬桂芳

（青海省水文水資源測報中心，青海西寧 810001）

1 流域概況

湟水為黃河上游左岸最大支流，發源于青海省海北州海晏縣境內肯特達坂山的洪呼日尼哈，河源海拔4353m，于甘肅省蘭州市西固區達川鄉河嘴村匯入黃河，源頭地理位置為東經98°54′～103°24′，北緯36°02′～38°20′。干流河道全長374km，流域面積32878km2，河口海拔1565m。湟水流域多年平均年降水量為487.3mm，降水量時空分布不均，全年降水總量的70%集中在6-9 月；降水量隨海拔升高而遞增，西北部海拔較高，年降水量可達600～700mm；東南部海拔較低，年降水量一般在300～400mm。

流域內建成庫容100 萬m3以上的水庫25 座，其中庫容1000 萬m3以上的有5 座。以北川河上游寶庫河上的黑泉水庫為最大，干流上游段的東大灘水庫次之，其庫容分別為1.82 億m3和2850 萬m3。

2 測站概況及特性

樂都水文站位于青海省海東市樂都區碾伯鎮下教場村，地理位置東經102°25′，北緯36°29′，距河源245km，距河口129km。樂都水文站是國家重要水文站、中央報汛站，湟水中游干流控制站，屬一類精度流量站，二類精度泥沙站，高程系統采用1985 國家高程基準。本站洪水來源主要為降水，以暴雨洪水為主，多為單峰型。較大洪水過程一般持續2～4 天，洪峰維持時間約半小時。洪水期河道漂浮物較多。本站斷面相對穩定，每年水位流量關系線變動不大。實測最大流量為908m3/s（1959 年），年最大流量過程線見附圖1。樂都站多年平均降水量343.2mm，歷年最大降水量421.7mm，歷年最小降水量246mm；多年平均水位1968.62m，歷年最高水位1971.29m，歷年最低水位1967.84m；多年平均流量43.3m3/s, 歷年最大流量為597m3/s，歷年最小流量為0.12 m3/s；多年平均徑流量13.7m3/s, 歷年最大徑流量為27.0m3/s，歷年最小徑流量為3.53 m3/s；歷年最大含沙量為558 kg/m3，歷年最小含沙量為0.002 kg/m3；歷年最大輸沙量為1150×104t，歷年最小輸沙量為80.7×104t。

圖1 樂都水文站年最大流量過程線圖

3 測報能力

水位觀測設備有直立式水尺、矮樁式水尺和雷達水位計，基本斷面水尺觀測能力1971.13m，雷達水位計觀測能力1972.40m，水位觀測能力相當于百年一遇洪水水位。

流量測驗設施設備有電動纜道流速儀，纜道實際測洪能力200 m3/s，滿槽流量是1180 m3/s。

泥沙測驗設備有橫式采樣器，遇超標洪水，采用器皿在基本斷面水邊取樣。供電、報汛保障能力較高。

4 確定洪水量級

根據本站實際測洪能力為流量200m3/s 以下，（相應水位為1969.53m），確定200m3/s 以上為超標準洪水。當出現超標準洪水時，水位、流量、泥沙等測驗方案如下：

4.1 水位

采用雷達水位計觀測時，以測得完整的水位變化過程為原則，滿足日平均水位計算、各項特征值統計、水文資料整編和水情拍報要求。人工觀測時，不少于4 段，水位漲落急劇時適當增加測次，掌握水位變化過程。水位采用雷達觀測，當雷達水位計出現故障或超出監測范圍時，立即恢復人工觀測。人工觀測要求：當視頻監控正常時，采用遠程視頻監控觀測。當視頻監控出現故障時，前往現場采用人工觀測；當測報應急道路中斷時，在防洪堤設立臨時水尺觀測。

4.2 流量

4.2.1 中泓浮標法。適用于滿槽流量1180m3/s 以下，采用木質十字型浮標法測流時浮標系數采用試驗分析值0.65、斷面借用最近一次實測水深。

4.2.2 水位～流量關系綜合線查算。采用2020 年10 月15日實測大斷面資料，參數選用：糙率為0.037（主河道）、0.043（漫灘）、0.052（防洪堤以上漫灘），比降為0.0047。水位流量關系曲線資料見圖2、表1。

圖2 樂都水文站水位流量關系圖

表1 樂都水文站水位流量關系流率表

4.2.4 水文調查。當其他測驗方法均無法施測時，洪水過后，

立即開展洪水調查，15 天內完成調查，工作內容如下：

（1）洪水調查的技術要求：在調查中采用的方式方法應依據中華人民共和國國家標準中《水文測量規范》、《水位觀測標準》、《河流流量測驗規范》《水工建筑物與堰槽測流規范》等要求進行。

（2）洪水調查和還原的內容：洪水過后，立即開展暴雨洪水調查，一個月內完成調查，工作內容如下：按照規范要求制定技術方案，主要包括調查內容、調查方法和調查要求。重點調查暴雨量及覆蓋區域、洪痕及水面線、潰漫堤等情況，進行水位、峰量、洪量還原計算等，編寫調查報告。

4.3 泥沙

采用器皿水邊一點法取樣，應控制各級水位、含沙量變幅，滿足資料整編要求。單沙取樣較大洪水過程取樣不少于5 次。不測斷沙，采用歷年單斷沙關系線推求斷沙；推沙公式：斷沙=系數×單沙。

5 結論

當發生超標洪水時，必須在確保安全的前提下進行水文測驗及測報工作，同時要做好設施設備、資料和人員轉移工作，確保生產安全。