會同河流域“20120610”暴雨洪水調查分析

2012-08-15 02:42:52彭曉安

湖南水利水電 2012年5期

彭曉安

（懷化水文水資源勘測局懷化市 418000）

1 流域概況

會同河又名清溪，屬渠水一級支流，為沅水二級支流，位于會同縣中部，發源于會同縣東北部金龍山地。自東北向西南依次流經金龍、堡子、坪村、林城鎮等4個鄉鎮，在縣城西南部注入沅水一級支流渠水。會同河流域面積267 km2，干流長38 km，平均坡降3.9‰。會同河流域水系較為發達，支流眾多見附圖。會同河干流坡降大、水流湍急、水力資源豐富，流域內山巒重疊、森林茂盛，主產竹木、松、杉等林木及經濟林，植被良好，水土流失較少。流域內地質巖石質地堅硬，土壤組成主要為黃褐壤。

會同河流域地處亞熱帶季風濕潤氣候區，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，雨熱同季，夏熱冬寒，四季分明。年平均氣溫16.6℃，極端最高氣溫35.6℃，極端最低氣溫-3.0℃。多年平均風速1.7 m/s，最大風速13 m/s，多年平均日照時數為1 445 h。

流域內多年平均降雨量1 330 mm，蒸發量1 148.2 mm，徑流深693 mm，年平均徑流系數0.52。徑流年內分配不均，4～7月份徑流量占年徑流量的71%，期間洪水發生次數較多，且具有來勢猛、歷時短、暴漲暴落等特點。

附圖會同河流域水系示意圖

會同河流域無水文測站。在會同河干流下游建有江洲寨電站，江洲寨電站工程建于1957年10月，1958年3月投入運行，壩址在會同河口上游2.89 km處，壩址控制流域面積260 km2，總庫容458萬m3，它包括水庫大壩、溢洪道、電站廠房等。2001年6月18～19日，會同河流域發生特大暴雨，河水猛漲，該水庫水位超過歷史最高記錄，水庫大壩壩頂產生裂縫，下游壩坡失穩，壩體嚴重變形，同年展開了大壩和溢洪道的除險加固工程，于次年5月完工，該電站沒有調蓄功能。在會同河支流大溪頭溪上建有大溪水庫，距大溪頭河口約300 m，大溪水庫屬中型水庫，控制集雨面積8.35 km2，干流長度6.0 km，正常蓄水位388.0 m，正常庫容1 046萬m3，具多年調節能力。根據大溪水庫多年運行情況，該水庫長期在高水位運行，調洪能力有限，故本次調查不考慮大溪水庫對會同河的調洪作用。

2 調查方法

本次調查暴雨資料直接采用會同縣氣象局所屬的金龍大溪水庫站、堡子站、坪村園沖站的實測暴雨資料。同時，調查人員直接深入到實地，通過走訪當地居民，對洪水痕跡進行指認，然后實地進行測量，通過分析與計算，最終確定洪水最高位置。

3 暴雨調查

3.1 暴雨中心以及降水量的確定

根據會同縣氣象局提供的會同河流域金龍大溪水庫站、堡子站、坪村園沖站實測暴雨資料，確定此次暴雨中心和會同河流域面雨量。會同河流域內各站暴雨量和面雨量見表1。

表1 暴雨量和面雨量統計表 mm

從表1可以看出，會同河流域暴雨中心處于金龍大溪水庫一帶，由坪村園沖站向金龍大溪水庫站逐漸走強，發展至金龍大溪水庫雨量站位置處為最強點。暴雨時間集中于6月10日3～5時，歷時約3 h。

3.2 最大時段降水量頻率分析

由于會同河流域沒有設立水文站點，此次暴雨頻率分析根據距離會同河流域最近的巖頭水文站資料進行分析，巖頭水文站自1957年建站至2011年已經擁有53年合格暴雨資料（1960年自記資料未整編，雨量按四段制觀測，故該年未編入，1977年暴雨極值丟失）。通過對巖頭水文站暴雨進行頻率計算，成果見表2。

表2 巖頭水文站暴雨頻率成果

經與巖頭水文站暴雨資料進行分析比較，會同河流域各雨量站暴雨頻率見表3。

表3 暴雨量及其頻率統計表

4 洪水調查

本次洪水調查，因距發生洪水時間較近，現場洪水痕跡清晰明顯，根據沿途當地群眾的確認，認為本次洪水調查中的洪水痕跡清晰可靠。調查組使用GPS測量儀對調查河段實施了大斷面測量和測量斷面的洪水痕跡測定。此次暴雨洪水痕跡調查成果見表4。

表4 洪水痕跡調查成果表

4.1 洪峰流量計算

本次洪調采用比降面積法和推理公式法主要分別推算中上游的2個河段洪峰流量（暴雨主要集中在流域中上游，下游河段洪水流量小于30年一遇，本次分析不予推求）。一是在大順溪口下游100 m處會同河干流布置了中斷面，上下斷面間距180 m，測量上下斷面洪痕，采用比降面積法計算該河段洪峰流量。二是在鋪平溪口下游400 m處會同河干流布置了中斷面，上下斷面間距200 m，測量上下斷面洪痕，采用比降面積法計算該河段洪峰流量。比降面積法和推理公式法計算洪峰流量成果見表5。

表5 比降面積法和推理公式法計算洪峰流量成果 m3/s

4.2 洪峰流量頻率計算

會同河流域面積不大，按照規范規定會同河流域可以采用推理公式法計算洪峰流量頻率。大順溪口下游100 m處斷面集雨面積為153 km2，斷面以上干流長22.8 km，流域平均坡降為3.90‰。鋪平溪口下游400 m處斷面集雨面積為169.7 km2，斷面以上干流長25 km，流域平均坡降為3.90‰。根據《湖南省暴雨洪水查算手冊》，用圖解試算法計算得大順溪口下游100 m處斷面及鋪平溪口下游400 m處斷面各頻率洪峰流量成果（計算過程略），見表6、表7。

表6 大順溪口下游100 m處各頻率洪峰流量成果表

4.3 洪峰流量采用和頻率確定

從表5可以看出，兩種計算方法成果差距不大，由于比降面積法計算成果一般接近實測成果，所以采用比降面積法成果做為此次洪水在相應河段的洪峰流量。洪峰流量采用成果見表8。

表7 鋪平溪口下游400 m處各頻率洪峰流量成果表

表8 洪峰流量采用成果 m3/s

由表7和表8可以得到，大順溪口下游100 m處斷面洪峰流量頻率接近50年一遇。鋪平溪口下游400 m處斷面洪峰流量頻率接近30年一遇。

5 合理性檢查

本次調查大順溪口下游100 m處斷面洪峰流量為720 m3/s,斷面以上集雨面積為153 km2。本次調查鋪平溪口下游400 m處斷面洪峰流量為745 m3/s,斷面以上集雨面積為169.7 km2。大順溪口下游100 m處的洪峰模數和鋪平溪口下游400 m處的洪峰模數基本一致，符合該次暴雨洪水特性。洪峰模數計算成果見表9。