安徽省得勝河流域設計洪水分析

石正寶

（上海市水利工程設計研究院 上海 200061）

安徽省得勝河流域設計洪水分析

石正寶

（上海市水利工程設計研究院 上海 200061）

得勝河流域地處安徽省和縣、含山兩縣境內，屬長江下游左岸水系。本文研究了流域防洪現狀、防洪標準、設計暴雨以及流域洪水與長江高水位的遭遇機會。通過產匯流計算，合理確定了設計流量、設計水位、河道堤防斷面。

防洪現狀 防洪標準 設計洪水

前言

得勝河流域地處安徽省和縣、含山兩縣境內，北與滁州河、石跋河相鄰，南與太陽河、姥下河接壤，屬長江下游左岸水系。得勝河流域行政區屬轄和縣、含山兩縣8個鄉鎮，流域面積427.3km2，流域總人口16.5萬人，現有耕地28.4萬畝。

得勝河起源于含山縣巧脈崗、橫帶，河道自夏橋～金河口江口長36.26km。沿岸支流主要有東山河、王橋河、月亮河、卞莊河、東雙橋河、七聯圩支河、西章河及西馬支河等，另有霍橋、桃花等幾條撇洪溝。

1 防洪現狀

1.1河道現狀

得勝河主河道自夏橋～江口現狀全長36.26km。夏橋～謝墩段長3.0km，兩岸地面高程較高，現狀無堤防，屬散水灘性質；謝墩～江口段現狀河道底寬一般5～20m之間，底高程在2.0～4.0m。現狀河道存在的主要問題有：（1）主河槽斷面不規則，過流斷面不足；（2）跨河建筑物較多，卡脖子現象較為嚴重；（3）主河道上游河底高程較高，灌溉引水能力不足；（4）金河口閘下300m以外河道淤積嚴重。

1.2堤防現狀

近年來得勝河堤防普遍進行了加高培厚，大部分堤頂高程已滿足防洪要求，但局部堤段仍存在險工險段。主河道堤防主要問題有：（1）和城段堤防標準普遍不足；（2）堤防存在險工險段；（3）現狀堤頂房屋等建筑設施較多；（4）部分穿堤涵閘為圬工結構，存在安全隱患；（5）金河口閘引排水時沖刷附近堤坡。

1.3歷史洪澇災害

歷史上得勝河流域洪澇災害頻繁。據不完全統計，僅自金河口建閘以來，本流域共發生洪澇災害19次，旱災10次，累計破圩面積達多萬畝，經濟損失慘重，嚴重制約該地區農業生產的發展，嚴重挫傷農民發展農村經濟的積極性。

2 防洪標準

根據《防洪標準》（GB 50201-94）、《堤防工程設計規范》（GB 50286-98）和1994年安徽省水利勘測設計院編制的《巢湖流域防洪規劃報告》及其審查、批復意見，確定得勝河干流河道的整治標準和堤防的防洪標準。

得勝河干流河道斷面設計以排水為主，結合灌溉引水確定。得勝河干流河道的防洪治理標準取10年一遇。

干流堤防的防洪標準，根據各圩口的保護面積及保護對象的重要程度確定：含城、和城兩段

城市防洪標準取20年一遇，堤防工程等級為4級；其他堤防防洪標準取10年一遇，堤防工程等級為5級。穿堤建筑物等級與堤防一致。

3 設計洪水

3.1流域分塊

得勝河流域總面積427.31km2，低山丘陵區278.61km2，高程10.1m以下的平畈圩區面積148.7km2，圩區的耕地面積為14.5萬畝。根據流域地形與水系情況，得勝河全流域可分成5塊。詳見表1。

表1 得勝河流域分塊面積表

3.2長江水位

分析研究本流域洪水與長江高水位的遭遇情況，對于制定合理的治理措施有重要作用。

從系列年實測資料分析可見，一般情況下本流域發生暴雨長江水位不是最高，長江出現最高水位時本流域的洪峰已經過去，兩峰基本錯開。

從分析中可以看出：一般年份本流域的洪峰流量大于300m3/s的同期江水位都在8.1m以下，且均未達到最高值。同時，金河口長江最高水位出現期間，本流域的降水量一般不大。因此，本流域洪水的外排條件較好。

由于人類活動的影響，長江水位呈逐步升高的趨勢，從系列年氣象資料分析結果看，得勝河流域暴雨多發生在6月上旬至7月中旬，其中6月下旬和7月上旬居多，金河口旬平均江水位以7月中旬為最高，7月上旬中等偏高，因而，取用金河口7月上旬10年一遇旬平均水位作為金河口江口的設計水位較為合理。同樣，校核水位按得勝河各節點20年一遇最大6h平均流量和金河口江口7月上旬20年一遇旬平均水位來推求。金河口長江7月上旬平均水位及排頻結果見表2。

3.3設計暴雨

得勝河流域內主要有含山、和縣兩個雨量站，且資料系列較長。本次收集了1952-2005年和、含兩縣的氣象資料，對其最大1日、最大3日、最大7日降水量進行了經驗排頻分析。

表2 金河口長江7月上旬平均水位排頻表

依據含山站、和縣站1952～2005年54年實測系列資料，含山站最大1d、3d、7d暴雨量分別為160mm、230mm、290.9mm，和縣站最大1d、3d、7d暴雨量分別為149.7mm、231.1mm、282.5mm，含山站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為160mm、230mm、290.9mm，和縣站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為149.7mm、231.1mm、282.5mm。含山站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為187mm、267.8mm、347mm，和縣站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為174mm、273.9mm、335.5mm。各時段設計降雨頻率分析結果見表3。

產流計算采用暴雨徑流相關法，借用赤鎮站產流參數分析成果。

3.4.1 面雨量

對1999年、2005年兩個典型洪水年，選取包含最大1d或2d暴雨在內的一次或二次降雨過程進行產流分析。

3.4.2 前期影響雨量Pa

由前期較大降雨（即流域蓄滿）開始逐時段計算至本次降雨的一天，計算公式如下：

無雨日：Pa,t+1=KPa,t

有雨日：Pa,t+1=K(Pa,t+Pt)≤Im=55mm（流域最大損失量）

(2)自選項目成果的國內稅法轉化的步履稍超前。AP-BEPS成果中非“最低標準”項目成果占主流，中國稅法已選擇性引入了7項項目成果。其中，引入了70%的“共同方法”項目成果，引入了50%的“最佳實踐”項目成果，相對于發展中國家的征管環境和征管能力，中國國內稅法引入自選項目成果的步履稍超前，會影響資本輸入大國吸引國際投資。

式中Pa,t+1、Pa,t：第t+1日、第t日的前期影響雨量（mm）；

Pt：第t日的降雨量(mm);

K：土壤含水量消退系數，無雨日（Pt＜1.0mm）K=0.92，有雨日（Pt≥1.0mm）Y=0.96。3.4.3 產流量R

赤鎮站次降雨徑流關系曲線取用原安徽省水利水電勘測設計院規劃室1992年修訂的成果。由“Pa+累計雨量”查得“累計雨量”，時段凈雨按Ri=∑Ri-∑Ri-1進行計算，其中初始值∑R0即由Pa查得的凈雨，按時段雨量的大小分配到每一時段中去。

地下徑流量所占徑流量的比重較小，為簡化起見，不考慮地下徑流的分割。

3.5匯流計算

匯流計算采用原安徽省水電局規劃辦公室編制的《安徽省山丘區河流模型單位流量過程線》（1972年3月）。

按3h時段推算各分片山丘區洪水流量過程線。圩區排水，大圩和中小圩分別按規劃10年一遇和7年一遇的除澇標準分析排水流量。根據設計暴雨和圩區溝通率、作物組成等因素分析，平均排澇模為0.48m3/s·km2。

按流域地形特征和支流分布情況，5片洪水由上而下依次由夏橋、含城、張公橋、腰埠、馬橋5個節點匯入主河道。上、下游洪水錯時疊加。錯時長短按規劃河道斷面情況下平均流速計算。

設計洪水取6h時段的平均流量。各典型洪水年主河道各節點匯流計算成果列于表4。

3.6設計流量

依據產匯流的分析成果，對12個典型洪水年的6h時段洪峰流量進行排頻分析。經分析，得勝河入江5年、10年、20年一遇洪峰流量分別為324m3/s、493m3/s和541m3/s。各河段設計洪水流量詳見表5。

3.7河道斷面

按河道斷面參數不同，可分成五段：謝墩～含城、含城～腰埠、腰埠～桃花橋、桃花橋～金

表3 含山、和縣站最大1d、3d、7d降水量頻率分析成果表

表4 得勝河6h時段洪峰經驗排頻表(單位：m3/s)

表5 得勝河各河段10年一遇、20年一遇最大6小時平均流量表（單位：m3/s）

河口閘、金河口閘～江口。斷面要素詳見表6。

表6 得勝河斷面要素表

3.8設計水位

得勝河干流主要節點設計洪水位詳見表7。

表7 得勝河主要節點設計水位表（單位：m）

4 堤防斷面

得勝河沿河圩區堤頂高程按下列兩種水位的外包線確定：（1）按河道10年一遇設計洪水位，含城、和城城防段加2.0m，萬畝以上大圩加1.5m，中小圩加1.0m安全超高；（2）按河道20年一遇校核水位，含城、和城城防段為1.5m，萬畝以上大圩加1.0m，中小圩加0.5m安全超高。此外，考慮到金河口閘泄洪受江水位制約嚴重，當江水頂托節制閘不能出流時，金河口閘上水位的壅高值較大，為保證該情況下下段河道萬畝以上大圩及和城的防洪安全，馬橋～金河口閘段堤頂高程按馬橋節點水位進行設計。

堤頂寬度，含城、和城城防段為10m，萬畝以上大圩6m，萬畝以下中、小圩口5m。加固堤段外坡為1：2.5，內坡為1：3.0。

5 結語

（1）目前，河道河口寬度較小，河底高程較高，跨河橋梁阻水嚴重，引排水能力不足；堤防標準低，險工險段多。

（2）得勝河的河道防洪治理標準取10年一遇。干流堤防的防洪標準，含城、和縣兩段城市防洪標準取20年一遇，其他堤防防洪標準取10年一遇。

（3）得勝河流域洪水與長江高水位兩峰錯開，金河口長江7月上旬平均水位，5年一遇為7.69m，10年一遇為8.24m，20年一遇為8.70m。

（4）含山站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為160mm、230mm、290.9mm，和縣站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為149.7mm、231.1mm、282.5mm。含山站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為187mm、267.8mm、347mm，和縣站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分別為174mm、273.9mm、335.5mm。

（5）得勝河入江5年、10年、20年一遇洪峰流量分別為324m3/s、493m3/s和541m3/s。

（6）得勝河長江口水位，10年一遇為8.24m、20年一遇為8.70m。

1 GB50201-94《防洪標準》[S].中國計劃出版社. 1994.

2 GB50286-98《堤防工程設計規范》[S].中國計劃出版社. 1998.

3 SL44-2006《水利水電工程設計洪水計算規范》[S]. 中國水利水電出版社. 2006.

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.010

TV122

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1672-2469(2014)07-0034-04

石正寶（1965年—），男，高級工程師。