首先,该县境内沟壑纵横,地形复杂,植被覆盖率低下,坡陡谷深,海拔高差较大,强降雨后,地表径流迅速汇集,易形成山洪灾害。其次,该县气候属温带半干旱季风气候,雨季多集中在夏秋两季,且降水多以暴雨和雷阵雨出现,加之流域内纵坡比降较大,水流湍急,在短时间内就会形成洪水,造成灾害。另外,频繁剧烈的人类活动是加剧山洪灾害形成的又一重要因素,由于受土地资源的制约,人类活动严重破坏了生态植被,使其失去水源涵养能力,进一步加剧了山洪灾害的形成。
1洪水调查的目的
由于我国大多数地区位处东亚季风区,暴雨频发,地质地貌复杂,人类活动剧烈,致使山洪灾害频繁发生,不仅对山丘区民生基础设施造成毁灭性破坏,而且对人民生命安全构成极大威胁和损害,是山丘区经济社会可持续发展的重要制约因素之一。甘肃省地处内陆,山洪灾害分布范围广,发生频率高,造成的损失严重,是全国山洪灾害防治的重点区域之一。历史洪水调查是山洪灾害调查评价工作的重要组成部分,全面掌握防治区发生历史洪水的概况、洪水量级以及洪灾发生风险,为划分山洪灾害危险区以及风险管理工作奠定基础,为分析确定山洪灾害预警指标和风险评估提供基础数据,对于全面提高山洪灾害防御能力和洪水管理能力,保障人民群众生命财产安全具有重要意义。
2调查的依据和方法
本次洪水调查主要以《水文调查规范》(SL196-1997)和《水文普通测量规范》(SL58-93)有关规定为技术依据,完成本次永靖县峡建国以来沟历史洪水的调查。在调查过程中,严格按照历史洪水调查相关要求进行现场调查,考证洪水痕迹,对洪水痕迹所在河道断面和河段地形进行测量,并结合永靖县防汛办和气象局提供的相关资料来估算洪峰流量和洪水重现期。
3峡沟历史洪水调查
3.1调查河段的选定
峡沟洪水调查点选择在三条岘乡青和村附近,位于东经103°26′10″、北纬35°57′04″。按照《暴雨洪水调查规范》要求,选定的调查河段,沟道平缓顺直,洪水痕迹较为明显,河床组成稳定,断面控制条件好,无壅水、回水现象。调查河段平面图见图1。
3.2洪水发生年份调查
经对区域内多名群众的调查,结合永靖县县志,最后确定峡沟流域历史最大洪水发生在1970年8月18日,次大洪水发生的时间为1979年8月6日。
3.3洪峰流量推算
由于所选洪调处测验河段顺直,左岸为黏土层,右岸为岩石层陡坎,控制相对稳定,河道左河床由黏土组成,右边主河槽由砂砾石组成,糙率分辨明显,洪痕可靠;适合采用比降—面积法推求断面流量,以此推求得出的流量具有相当的精度。峡沟历史洪峰流量的推算结果见表1。
4洪峰流量评定与重现期
4.1洪峰流量可靠程度评定
峡沟历史洪水调查:洪调河段选取合理,断面控制良好,河道顺直,无壅水、回水影响;比降变化趋势合理,河床稳定,洪水痕迹明显,糙率依据《甘肃省天然河流糙率表》进行选用,具有一定代表性;洪痕点调查个数满足要求,适合用比降—面积法推流,本次调查所得洪峰流量满足精度要求。
4.2重现期确定
由于峡沟流域没有相关洪调资料和实测资料,对于其重现期可根据以下经验公式计算[:经本次洪水资料计算分析,峡沟流域建国以来历史最大洪水发生在1970年,洪峰流量为252m3/s,位于有调查资料以来的第1位。根据调查结果与访问情况,经频率分析计算,确定其重现期为66年。历史第二大洪水发生在1979年,洪峰流量为88.0m3/s,经频率分析计算,确定其重现期为33年。
4.3建立同频率洪峰流量与流域面积关系分析
为了进一步分析峡沟流域本次调查的历史洪水最大、次大洪峰流量的合理性,结合洪峰流量计算成果,与邻近地区的折桥水文站和红旗水文站历年实测流量建立同频率流量与流域面积关系,检验本次峡沟历史洪峰流量的合理性。峡沟、折桥水文站、红旗水文站流域面积分别为75.1km2、6843km2和24973km2。峡沟历史最大1970年、次大1979年洪峰流量分别为252m3/s和88.0m3/s,在66年的调查期内,经验频率分别为1.5%、3.0%。依据2013年5月甘肃省水文水资源局编制的《甘肃省报讯水文站洪峰流量频率计算成果》中查得折桥水文站频率1.5%、3.0%的洪峰流量为1147m3/s、929m3/s;红旗水文站频率为1.5%、3.0%的洪峰流量分别为2980m3/s、2481m3/s。同频率洪峰流量与流域面积统计见表2。
5结论和问题
5.1结论
洪水调查是收集水文资料的重要方法之一,可以弥补区域面上水文资料的不足,是其他水文手段不可代替的,尤其对于无水文资料的区域更为必要。5.1.1 经调查,峡沟流域历史最大洪水发生在1970年8月18日,洪峰流量为252m3/s,重现期为66年;次大洪水发生在1979年8月6日。洪峰流量为88.0m3/s,重现期为33年。5.1.2 与邻近的折桥和红旗水文站多年实测资料建立同频率流量—面积关系,分析得出,在同频率下,洪峰流量与流域面积呈正比关系,其相关性较好,说明本次峡沟历史洪水调查推算的结果符合流域河流特性,成果合理可靠。
5.2存在的主要问题
本次对永靖县峡沟流域历史洪水的调查,虽然按照相关规范要求,进行了仔细的勘察、询问记录和计算,但历史洪水的调查由于年代较长,从整个过程来看,依然存在以下问题。5.2.1 从断面的测量来看,主要是受到冲淤变化和人类活动的影响,目前所测河道断面与发生洪水时的断面有所不同,尽管通过亲历者描述对断面做了修正,但该过程对洪峰流量的计算结果存在一定的影响。5.2.2 山丘区河道纵向比降较大,在发生洪水时,水流湍急,洪水水头较高,对洪痕的调查结果有一定的影响。5.2.3 对洪水的涨落变化过程来说,缺少相关文献的记载。调查群众提供的相关数据,只能大概反映整个洪水过程,以此求得的洪水量与实际水量存在一定偏差。5.2.4 历史洪水的频率计算,目前普遍采用数理统计的方法,从对永靖县峡沟流域历史洪水调查结果来看,由于各流域缺少相关测验设备,无实测和考证资料,致使样本的容量很小;系列的短缺,对水文频率计算的精度有一定影响。
作者:景春刚 单位:临洮水文水资源勘测局