下花園區(qū)山洪災(zāi)害歷史洪水調(diào)查結(jié)果分析

滕麗娟

（河北省張家口水文水資源勘測(cè)局，河北張家口　075000）

下花園區(qū)山洪災(zāi)害歷史洪水調(diào)查結(jié)果分析

滕麗娟

（河北省張家口水文水資源勘測(cè)局，河北張家口075000）

山洪災(zāi)害暴雨洪水調(diào)查是山洪災(zāi)害防治的基礎(chǔ)，為山洪災(zāi)害系統(tǒng)防治工程建設(shè)提供技術(shù)支撐。本文根據(jù)2015年河北省張家口山洪災(zāi)害調(diào)查工作要求，收集下花園區(qū)暴雨洪水資料，調(diào)查定方水、戴家營(yíng)、響水鋪3個(gè)典型小流域歷史洪水及災(zāi)害情況，推求不同頻率設(shè)計(jì)暴雨洪水，確定其歷史洪水重現(xiàn)期分別為50年、10年、20年。

山洪災(zāi)害；歷史洪水；洪峰流量；重現(xiàn)期

下花園區(qū)地處冀西北山區(qū)，位于張家口市東南部，西有老龍背，東有雞鳴山，北有玉帶山，形成鼎立之勢(shì)，四周為丘陵山地，東北部為深山區(qū)。下花園區(qū)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季干旱少雨。下花園區(qū)多年平均降水量為390mm，年際分配不均，最多年份1973年降水563.2mm，最少年份1984年降水190mm，年相對(duì)變化率18%。降水年內(nèi)分配也很不均勻，多集中在7月、8月、9月，汛期平均降雨量305.2mm，占全年降雨量的79.5%。境內(nèi)土壤主要有褐土、栗鈣土兩大類(lèi)，分布在深山、低山、丘陵地區(qū)，境內(nèi)巖石裸露，植被差，降雨后出現(xiàn)濺蝕、面蝕、溝蝕等水土流失現(xiàn)象。下花園區(qū)地形復(fù)雜，植被覆蓋率低，海拔高差較大，強(qiáng)降雨后地表徑流匯集迅速，易形成山洪災(zāi)害［1-2］。此外，受土地資源制約［3］，人類(lèi)活動(dòng)破壞了生態(tài)植被和天然河道原有形態(tài)，使生態(tài)植被涵養(yǎng)水源的能力大大降低，河道行洪能力變差，進(jìn)一步加劇了山洪災(zāi)害的形成。

1　洪水調(diào)查的目的和方法

河北省山丘區(qū)汛期受暴雨影響，經(jīng)常形成山洪災(zāi)害，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因局部強(qiáng)降雨引發(fā)的山洪災(zāi)害每年在不同范圍、不同程度均有發(fā)生，對(duì)河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和社會(huì)安全穩(wěn)定構(gòu)成巨大威脅，山洪災(zāi)害防治工作迫在眉睫。歷史洪水調(diào)查是山洪災(zāi)害調(diào)查工作的重要組成部分，全面掌握防治區(qū)發(fā)生的歷史洪水概況、洪水量級(jí)及洪災(zāi)發(fā)生危險(xiǎn)，為劃分山洪災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)全面提高山洪災(zāi)害防御能力和洪水管理能力，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。

此次洪水調(diào)查主要以《水文調(diào)查規(guī)范》（SL 196—1997）和《水文普通測(cè)量規(guī)范》（SL 58—93）有關(guān)規(guī)定為技術(shù)依據(jù)，完成下花園區(qū)定方水、戴家營(yíng)、響水鋪的歷史洪水調(diào)查。在調(diào)查過(guò)程中，嚴(yán)格按照歷史洪水調(diào)查相關(guān)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，考證洪水痕跡，對(duì)洪水痕跡所在河道斷面和河道地形進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)張家口市防辦和氣象局提供的相關(guān)資料來(lái)估算洪峰流量和洪水重現(xiàn)期。

2　暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)

下花園區(qū)所屬流域范圍內(nèi)有3個(gè)雨量站，分別是響水鋪、壩口、定方水，此次調(diào)查收集3個(gè)雨量站建站以來(lái)最大10min、30min、1h、3h、6h、24h年最大點(diǎn)雨量，計(jì)算對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，成果如表1所列。

表1　下花園區(qū)雨量站暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)

3　歷史洪水調(diào)查

3.1調(diào)查河段的選定

本文小流域劃定以全國(guó)山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)劃定的集水面積為準(zhǔn)，最終確定定方水、戴家營(yíng)和響水鋪為調(diào)查斷面。按照《暴雨洪水調(diào)查規(guī)范》要求，選定的調(diào)查河段順直，洪水痕跡較為明顯，斷面規(guī)整，河床穩(wěn)定，控制條件較好，無(wú)壅水、回水、分溝串流、較大支流匯入現(xiàn)象。調(diào)查河段所處地理位置如右圖所示。

3.2洪水發(fā)生年份及洪水調(diào)查訪問(wèn)

經(jīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)多名群眾進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合下花園區(qū)縣志，最后確定定方水?dāng)嗝婧痛骷覡I(yíng)斷面歷史最大洪水發(fā)生在1987年7月20日，響水鋪流域歷史最大洪水發(fā)生在1983年7月1日。歷史洪水調(diào)查情況如表2所列。

調(diào)查河段所在地理位置圖

表2　歷史洪水調(diào)查情況

3.3調(diào)查斷面歷史洪水推求

3.3.1歷史洪水推求方法

該次調(diào)查所選河段均為順直河段，僅因斷面沿程收縮或擴(kuò)散引起恒定非均勻流，故采用比降—面積法恒定非均勻流流量計(jì)算公式推求洪峰流量。

式中Qc——恒定流流量，m3/s；

L——比降上、下斷面間距，m；

Sc——恒定流態(tài)下的水面比降。

3.3.2定方水?dāng)嗝鏆v史洪水推求

調(diào)查區(qū)域地處山區(qū)，河流為永定河水系洋河一級(jí)支流戴家營(yíng)。斷面以上流域?yàn)闁|西向長(zhǎng)、南北向短的長(zhǎng)條形，河流走向由東北向西南，控制面積94.2km2，主河道長(zhǎng)19km。調(diào)查河段寬約45m，地理位置為北緯40°32'5.81″，東經(jīng)115°19'3.99″。河道順直，較開(kāi)闊，兩側(cè)為1m高堤壩，河底較平，河床為砂卵石組成。定方水?dāng)嗝婧樗魄髤?shù)及推求結(jié)果如表3所列。

表3　定方水?dāng)嗝婧樗魄髤?shù)及推求結(jié)果

3.3.3戴家營(yíng)斷面歷史洪水推求

調(diào)查區(qū)域地處深山區(qū)，河流為戴家營(yíng)河的支流。斷面以上流域?yàn)槟媳毕蜷L(zhǎng)、東西向短的樹(shù)葉形，河流走向由北向南，控制面積22.4km2，主河道長(zhǎng)10.6km。調(diào)查斷面地理位置為北緯40°30'57.72″，東經(jīng)115°16'45.39″，河段寬約30m，走向由北向南，河段基本順直。河底為沙礫或卵石，有雜草，底坡較均勻，床面基本平整。戴家營(yíng)斷面洪水推求參數(shù)及推求結(jié)果如表4所列。

表4　戴家營(yíng)斷面洪水推求參數(shù)及推求結(jié)果

3.3.4響水鋪斷面歷史洪水推求

調(diào)查區(qū)域地處山區(qū)，河流為永定河水系洋河的支流。流域上部和中部較寬，為由西北向東南走向的長(zhǎng)方形，流域下部較窄，瓶口狀。該河發(fā)源于趙家莊村，控制流域總面積11km2，主河道長(zhǎng)8km。調(diào)查斷面地理位置為北緯40°30'39.34″，東經(jīng)115°11'5.40″，河段寬約21m，為規(guī)則的梯形斷面。河床為砂質(zhì)河床，床面較平整，河段順直，斷面較規(guī)整，兩側(cè)岸壁為黃土，被雜草覆蓋。因原河道多年未曾過(guò)水，被束窄為原來(lái)的一半，河道左半部墊土抬高，形成現(xiàn)在的道路。本文根據(jù)調(diào)查情況對(duì)調(diào)查河道斷面進(jìn)行修正復(fù)原。響水鋪斷面洪水推求參數(shù)及推求結(jié)果如表5所列。

表5　響水鋪斷面洪水推求參數(shù)及推求結(jié)果

3.4歷史洪水調(diào)查流量成果分析與洪水重現(xiàn)期確定

根據(jù)該次調(diào)查取得的24h暴雨資料，分析確定定方水、戴家營(yíng)、響水鋪三處典型代表區(qū)域不同頻率的設(shè)計(jì)暴雨，采用《河北省張家口市水文水資源手冊(cè)》的推理公式法和經(jīng)驗(yàn)公式，推求典型流域50年、10年、20年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量，結(jié)果如表6所列。

表6　設(shè)計(jì)暴雨推求不同頻率洪峰流量

《河北省張家口市水文水資源手冊(cè)》經(jīng)驗(yàn)公式法適用于集水面積100～1000km2的洪峰流量推求，最小不能小于20km2。定方水、戴家營(yíng)、響水鋪三個(gè)調(diào)查斷面所在流域面積均不足100km2，故經(jīng)驗(yàn)公式推求的洪峰流量?jī)H作參考，本文實(shí)際暴雨洪峰流量為水科院推理公式所推求的洪峰流量。通過(guò)比較歷史調(diào)查洪水洪峰流量和設(shè)計(jì)暴雨洪峰流量，確定定方水、戴家營(yíng)、響水鋪洪水流量的重現(xiàn)期分別為50年、10年、20年。調(diào)查洪水重現(xiàn)期確定如表7所列。

表7　調(diào)查洪水重現(xiàn)期確定

4　結(jié)論

洪水調(diào)查是收集水文資料的重要方法之一，可以彌補(bǔ)區(qū)域面上水文資料不足，是其他水文手段不可替代的。本文根據(jù)2015年河北省張家口山洪災(zāi)害調(diào)查項(xiàng)目工作要求，收集了下花園區(qū)暴雨洪水資料，實(shí)際調(diào)查了定方水、戴家營(yíng)、響水鋪3個(gè)典型小流域歷史洪水及災(zāi)害情況，使用比降—面積法推求了三個(gè)斷面歷史洪水洪峰流量，并進(jìn)一步推求典型流域不同頻率設(shè)計(jì)暴雨洪水，確定定方水、戴家營(yíng)、響水鋪洪水流量重現(xiàn)期分別為50年、10年、20年。■

［1］黃先龍，褚明華，石勁松.我國(guó)山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)工作淺析［J］.中國(guó)水利，2015（9）:17-19.

［2］楊子生，劉彥隨，盧艷霞.山區(qū)水土流失防治與土地資源持續(xù)利用關(guān)系探討［J］.資源科學(xué)，2005（6）:146-149.

［3］黃麗麗，盧江海，莫吉煒.江西省宜豐縣山洪災(zāi)害成因分析與防治對(duì)策研究［J］.山西農(nóng)經(jīng)，2015（10）: 87-89.

Analysis on mountain torrent disaster historical flood investigation result in Xiahuayuan District

TENG Lijuan
（Hebei Zhangjiakou Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Zhangjiakou 075000，China）

Mountain torrent disaster storm flood investigation is the foundation of mountain torrent disaster prevention and control，which provides technical support for mountain torrent disaster prevention and control project construction.In the paper，storm flood data in Xiahuayuan District is collected according to requirements on mountain torrent disaster survey work in Zhangjiakou of Hebei Province in 2015.Historical flood and disaster condition in three typical small river basins of Dingfangshui，Daijiaying and Xiangshuipu are surveyed.Storm flood is designed according to different frequencies.The historical flood return periods are determined as 50 years，10 years and 20 years respectively.

mountain torrent disaster；historical flood；flood peak flow；return period

TV122

A

1005-4774（2016）05-0057-04

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.05.015