《河南水利与南水北调》2023年第7期防汛抗旱
独山镇山洪影响调查评价与预警分析
丁美峰
(安徽省六安水文水资源局,安徽六安237000)
摘要:裕安区位于大别山北麓的安徽省中西部,属于六安市西郊,北靠寿县,东与金安区相接,西面接金寨县,南与霍山县比邻,总体区域面积为1927km2,距离合肥市70km。作为大别山北部边缘区的裕安区,地理环境属于皖西南北升降过渡地区。区域南部和西南皆有平均500m海拔的低山分布,西河口九尖峰为区域内最高峰,海拔652m;北部为平原,为长岗状梁的波状分布,区域整体为丘陵状态的低岗、湾畈平覃、低山等多样化的地貌类型。上游的五大水库包括响洪甸、佛子岭等,整个区域为北低南高的地势,响洪甸等“五大水库”,全区地势南高北低,有8个省江淮分水岭综合治理重点乡镇,旱涝交替,频发自然灾害。因此,对独山镇山洪影响调查评价与预警分析刻不容缓。
关键词:山洪;预警分析;影响调查
中图分类号:TV87文献标识码:B文章编号:1673-8853(2023)07-0016-02
Investigation Evaluation and Early Warning Analysis of the Impact of Mountain Floods in
Dushan Town
DING Meifeng
(Anhui Lu’an Hydrology and Water Resources Bureau,Lu’an237000,China)
Abstract:Yu’an District is located in the middle and west of Anhui Province at the northern foot of Dabie Mountains.It belongs to the western suburbs of Lu’an City,bordering Shou County to the north and connecting with Jin’an District to the east.It is adjacent to Jinzhai County to the west and Huoshan County to the south.The total area is1927km2.It is70km away from Hefei.As the northern edge of Dabie Mountains,Yu’an District has a geographical environment that belongs to the transition area of north-south rise and fall in western Anhui.There are low mountains with an average elevation of500meters in both the southern and southwestern regions of the region,and the Jiujian Peak at the Xihekou is the highest peak in the region,with an elevation of652meters.The northern part is a plain with a wavy distribution of long hill shaped beams,and the overall region is characterized by diverse geomorphic types such as low hills,bay plains,and low mountains in a hilly state.The upstream area includes five major reservoirs such as Xianghongdian and Foziling.The entire region has a north-to-south descending terrain.The terrain in the entire area is high in the south and low in the north,and ther
e are eight key towns for comprehensive management of the Jianghuai River watershed in the province,with alternating droughts and floods and frequent natural disasters.Therefore,it is urgent to conduct investigation,evaluation,and early warning analysis of the impact of mountain floods in Dushan Town.
Key words:flash floods;early warning analysis;impact investigation
1工程概况
独山镇境内大部分为山地,约有130km2。地势西高东低,南高北低,地面高程一般在海拔150~300m,独山峰海拔高度300~700m。淠河流域地形特点是北低南高以及中间低东西高的狭长带状。在面积分布上,沿河平原洼地占12%,山区占71%,丘陵面积为17%。根据汇流条件和地形,划分为佛子岭、响洪甸水库以上,山区为主,总流域面积3230km2;划为中游的是两库坝下至横排头,属于山丘区;划分为下游的是横排头至河口,只要是平原洼地和丘陵,流域整体面积为1630km2。上游河道以及中游支流河道呈现很大的坡降且下切的河床,水土流失的问题显现,中下游干流为比降相对平缓的河道,迫降平均为0.17‰~0.31‰,河槽主体宽度为100~300m,相对宽阔的河面,河床因为年久的淤积而抬高,表现为砂质的河床,河流因为两岸阶地的钳制显得顺直。
2现有水利工程及其他设施情况
现有水利工程包括响洪甸水库、抽水蓄能工程、翻板坝等;响洪甸水库控制淠河6700km2,总流域面积的21.36%,为1431km2。该水库的蓄能电站于2000年投入运营,开始使用水库坝下9km的拦水坝。以千年一遇洪水设计,万年一遇洪水校核,坝顶弧长367m,弦长306m,坝高87.50m,顶宽6m,底宽39m,坝顶栏杆高程144.50m。在水库大坝下游9km处
作者简介:丁美峰(1969.11—),男,工程师,主要从事水资源管理工作。
《河南水利与南水北调》2023年第7期防汛抗旱
修建蓄能电站拦水坝,由老坝下游的下坝构成下库,下坝为重
力拱坝,高16m,长260m,宽4.50m,坝顶高程71.50m,最高蓄
水位70m,相应库容675万m3;死水位67m,相应库容220万m3。
翻板坝位于独山大桥下游600m处,坝址处河底设计高程为
54.30m,设计正常蓄水位58.80m,闸门高4.50m,设计翻坝水
位59.20m。
3工程布置
工程主要由铺盖、闸底板、消力池、海漫、岸墙、液压翻板坝
系统组成。液压翻板坝系统的构造包括坝面、液压杆、支撑杆、
液压缸和液压泵站等。
4影响评价
评价点位于裕安区独山镇西淠河主河道上,指定断面选取
响洪甸水文站测流断面,即5#断面位置。
4.1响洪甸水库出库流量计算
参考响洪甸水文站实际测量历年间最大出库流量资料,通
过P-Ⅲ频率曲线进行适线分析,均值Q为445.60m3/s,Cv为
0.66,Cs=1.34。经计算得出10、20、50、100年一遇洪峰流量分
别为848.60、1018.48、1240、1416.10m3/s。
根据响洪甸水库历年实测最大出库流量统计分析不同频
率的设计出库流量成果见表1。
4.2设计水位的计算
4.2.1历史洪水位调查
根据调查洪痕资料,指定5#断面处2005年最高洪水位为
65.50m。
4.2.2设计洪水位计算
经现场查勘,该河段河底为砂砾和卵石组成,右岸滩地分
布草丛、树林,参照水利水电出版社《水力学》河槽的糙率n值
表,主河槽糙率取值0.04。
此次设计水位的计算可根据设计流量、河段比降(取
2/1000)、河槽糙率和桥址断面(实测)资料应用曼宁公式通过
试算法推求。
计算公式为:
Q=ωC Ri C=R 16
(1)
式中:Q—断面流量(m3/s);ω—断面面积(m2);C—谢才系数;R—水力半径(m);i—渠道底坡;n—河槽糙率。
经计算,指定5#断面处20年一遇设计水位为64.74m,50年一遇设计水位为65.18m,100年一遇设计水位为65.50m。设计洪水成果见表2。
4.3成灾水位
基于房屋基础高程、沿河洪痕投影结果,全面分析沿河堰
坝以及河道纵断面因素,根据短板效应原则实施成灾水面线的确定,同时成灾水位根据水文站位代表断面进行确定。通过多要素综合投影成果图获悉,约为7470m的起点距,右侧呈现最低的堤顶高程,经过换算,该位置堤顶高程到指定断面致灾水位是64.20m。成灾流量为902m3/s,重现期约10年一遇。
4.4预警水位
根据以上分析,成灾水位和成灾流量分别为64.20m和902m3/s。根据河段的堤防状况和洪水特性,取成灾水位以下0.50m作为指定断面处警戒水位最适宜,也就是相应流量为736m3/s,代表断面预警水位为64.70m。
4.5洪水风险
水库规划其防洪标准为防御20年一遇洪水,区域河段虽经过整治,但由于受地形限制,局部河段防洪标准不足20年一遇。经分析,当测区河段发生15年一遇的洪水时,发生洪水灾害的风险很高。
4.6雨量阈值
勾海峰
评价点位于裕安区独山镇西淠河主河道上,洪水为响洪甸水库泄洪流量。反推法计算雨量阈值不适于此调查点,不再分析测区雨量阈值。
5预警水位
根据以上计算与分析,响洪甸水库成灾水位为64.20m,成灾流量为902m3/s。结合河段的洪水特性和堤防的现状,指定断面处警戒水位取成灾水位以下0.50m较为合适,即代表水库预警水位,约为10年一遇。沿河警戒水面线成果见图1。
6结语
裕安区独山镇水库主体上通过削峰作用进行防洪,按照目前工程体系,设定10年一遇的防洪标准。代表断面致灾水位和致灾流量分别为64.20m和902m3/s;设定64.70m的警戒水位,以及737m3/s的相应流量,为8年一遇的标准。一旦区域有10年一遇洪水发生,即为很高的灾害风险。建议以目前防洪能力为基础,进行相应的治理,将原有短板补齐,达到该河段20年一遇的防洪标准,从降低灾害损失的目标向降低灾害风险的目标转变。参考文献:
[1]苏晓林,秦根泉,黄少辉,等.山洪预报模型历史数据影响及解决方法探析[J].防灾减灾学报,2022,38(4):26-35.
[2]马晓玲.宁国市城区山洪灾害预警分析[J].江淮水利科技,2020(2):47-48.
[3]施志,梁立峰,毕青云,等.福建省山洪灾害预警预报系统及其试点建设[J].中国防汛抗旱,2017,27(6):39-46.
收稿日期:2023-4-28
编辑:刘青
表1响洪甸水库不同频率的设计洪峰流量成果表
均值/(m3/s)446.50Cv
0.67
Cs
1.35
洪峰流量/(mā/s)
20%
663.50
10%
851.40
5%
1024.50
2%
1250
1%
1416.10表2指定5#断面设计洪水成果表
重现期设计流量/(m3/s)设计水位/m 5年一遇
663.50
63.47
10年一遇
851.40
64.08
20年一遇
1024.50
64.74
50年一遇
1250
65.18
100年一遇
1416.10
65.50
图1
警戒水面线成果图