獨山鎮山洪影響調查評價與預警分析

丁美峰

（安徽省六安水文水資源局，安徽 六安 237000）

1 工程概況

獨山鎮境內大部分為山地，約有130 km2。地勢西高東低，南高北低，地面高程一般在海拔150～300 m，獨山群峰海拔高度300～700 m。淠河流域地形特點是北低南高以及中間低東西高的狹長帶狀。在面積分布上，沿河平原洼地占12%，山區占71%，丘陵面積為17%。根據匯流條件和地形，劃分為佛子嶺、響洪甸水庫以上，山區為主，總流域面積3 230 km2；劃為中游的是兩庫壩下至橫排頭，屬于山丘區；劃分為下游的是橫排頭至河口，只要是平原洼地和丘陵，流域整體面積為1 630 km2。上游河道以及中游支流河道呈現很大的坡降且下切的河床，水土流失的問題顯現，中下游干流為比降相對平緩的河道，迫降平均為0.17‰～0.31‰，河槽主體寬度為100～300 m，相對寬闊的河面，河床因為年久的淤積而抬高，表現為砂質的河床，河流因為兩岸階地的鉗制顯得順直。

2 現有水利工程及其他設施情況

現有水利工程包括響洪甸水庫、抽水蓄能工程、翻板壩等；響洪甸水庫控制淠河6 700 km2，總流域面積的21.36%，為1 431 km2。該水庫的蓄能電站于2000 年投入運營，開始使用水庫壩下9 km 的攔水壩。以千年一遇洪水設計，萬年一遇洪水校核，壩頂弧長367 m，弦長306 m，壩高87.50 m，頂寬6 m，底寬39 m，壩頂欄桿高程144.50 m。在水庫大壩下游9 km 處修建蓄能電站攔水壩，由老壩下游的下壩構成下庫，下壩為重力拱壩，高16 m，長260 m，寬4.50 m，壩頂高程71.50 m，最高蓄水位70 m，相應庫容675萬m3；死水位67 m，相應庫容220萬m3。翻板壩位于獨山大橋下游600 m 處，壩址處河底設計高程為54.30 m，設計正常蓄水位58.80 m，閘門高4.50 m，設計翻壩水位59.20 m。

3 工程布置

工程主要由鋪蓋、閘底板、消力池、海漫、岸墻、液壓翻板壩系統組成。液壓翻板壩系統的構造包括壩面、液壓桿、支撐桿、液壓缸和液壓泵站等。

4 影響評價

評價點位于裕安區獨山鎮西淠河主河道上，指定斷面選取響洪甸水文站測流斷面，即5#斷面位置。

4.1 響洪甸水庫出庫流量計算

參考響洪甸水文站實際測量歷年間最大出庫流量資料，通過P-Ⅲ頻率曲線進行適線分析，均值Q 為445.60 m3/s，Cv 為0.66，Cs=1.34。經計算得出10、20、50、100 年一遇洪峰流量分別為848.60、1 018.48、1 240、1 416.10 m3/s。

根據響洪甸水庫歷年實測最大出庫流量統計分析不同頻率的設計出庫流量成果見表1。

表1 響洪甸水庫不同頻率的設計洪峰流量成果表

4.2 設計水位的計算

4.2.1 歷史洪水位調查

根據調查洪痕資料，指定5#斷面處2005 年最高洪水位為65.50 m。

4.2.2 設計洪水位計算

經現場查勘，該河段河底為砂礫和卵石組成，右岸灘地分布草叢、樹林，參照水利水電出版社《水力學》河槽的糙率n 值表，主河槽糙率取值0.04。

此次設計水位的計算可根據設計流量、河段比降（取2/1 000）、河槽糙率和橋址斷面（實測）資料應用曼寧公式通過試算法推求。

計算公式為：

式中：Q—斷面流量（m3/s）；ω—斷面面積（m2）；C—謝才系數；R—水力半徑（m）；i—渠道底坡；n—河槽糙率。

經計算，指定5#斷面處20 年一遇設計水位為64.74 m，50年一遇設計水位為65.18 m，100 年一遇設計水位為65.50 m。設計洪水成果見表2。

表2 指定5#斷面設計洪水成果表

4.3 成災水位

基于房屋基礎高程、沿河洪痕投影結果，全面分析沿河堰壩以及河道縱斷面因素，根據短板效應原則實施成災水面線的確定，同時成災水位根據水文站位代表斷面進行確定。通過多要素綜合投影成果圖獲悉，約為7 470 m的起點距，右側呈現最低的堤頂高程，經過換算，該位置堤頂高程到指定斷面致災水位是64.20 m。成災流量為902 m3/s，重現期約10年一遇。

4.4 預警水位

根據以上分析，成災水位和成災流量分別為64.20 m 和902 m3/s。根據河段的堤防狀況和洪水特性，取成災水位以下0.50 m 作為指定斷面處警戒水位最適宜，也就是相應流量為736 m3/s，代表斷面預警水位為64.70 m。

4.5 洪水風險

水庫規劃其防洪標準為防御20 年一遇洪水，區域河段雖經過整治，但由于受地形限制，局部河段防洪標準不足20年一遇。經分析，當測區河段發生15年一遇的洪水時，發生洪水災害的風險很高。

4.6 雨量閾值

評價點位于裕安區獨山鎮西淠河主河道上，洪水為響洪甸水庫泄洪流量。反推法計算雨量閾值不適于此調查點，不再分析測區雨量閾值。

5 預警水位

根據以上計算與分析，響洪甸水庫成災水位為64.20 m，成災流量為902 m3/s。結合河段的洪水特性和堤防的現狀，指定斷面處警戒水位取成災水位以下0.50 m較為合適，即代表水庫預警水位，約為10年一遇。沿河警戒水面線成果見圖1。

圖1 警戒水面線成果圖

6 結語

裕安區獨山鎮水庫主體上通過削峰作用進行防洪，按照目前工程體系，設定10年一遇的防洪標準。代表斷面致災水位和致災流量分別為64.20 m和902 m3/s；設定64.70 m的警戒水位，以及737 m3/s的相應流量，為8年一遇的標準。一旦區域有10年一遇洪水發生，即為很高的災害風險。建議以目前防洪能力為基礎，進行相應的治理，將原有短板補齊，達到該河段20年一遇的防洪標準，從降低災害損失的目標向降低災害風險的目標轉變。