哈合仁郭楞河歷史洪水調查與洪水重現期確定

排孜拉·牙生

（巴音郭楞水文勘測局，新疆 庫爾勒 841000）

哈合仁郭楞河是和靜縣水資源開發利用重點河流，流域內無水文監測站點。為了掌握哈合仁郭楞河洪水情況，需對其歷史洪水進行調查研究。

1 概 況

哈合仁郭楞河是流向開都河的一條小河，發源于天山山地艾爾賓山南坡的希南達坂和烏蘭達坂，以冰川、積雪融水以及夏季降雨補給為主的山溪性河流，從河源至出山口河長46.6km，河流出山口以上集水面積達524km2，流域平均寬度11.4km，最大寬度15.5km，流域平均海拔高度為3 500m，河道平均坡度58.1‰，冰川面積1.0km2左右，占山口以上流域面積的0.2%。哈合仁郭楞河出山口以下河道彎曲，經20km，與莫呼查汗河匯合后形成烏拉斯臺河。流域內年平均降水量為64.2mm。

2 洪水特性

哈合仁郭楞河發生的洪水從成因和發生時間上可以分為積雪融水型洪水、暴雨洪水和降雨、降雪混合型洪水。積雪融水型洪水多發生在5~6月，暴雨型洪水一般出現在7~8月，而降雨、融雪混合型洪水是由積雪融水型洪水與暴雨型洪水混合而成的洪水，此類洪水時常發生，一般多出現6月底至7月初[1]。

3 歷史洪水調查

巴州水文水資源勘測局曾對哈合仁郭楞河先后作過4次歷史洪水調查，調查結果如下：

3.1 1953年洪水調查

1966年8月30 日巴州水文水資源勘測大隊組織技術人員在出山口處，E86°01′、N42°29′，對該河1953年8月3日的洪水進行了調查。在訪問當地人員后，實地勘察調查河段的洪水痕跡，內設一處過水斷面和上下比降斷面，斷面河底高程及比降水位用水準儀按水文四等測量測得，調查斷面大斷面成果見表1。

表1 1966年8月30日調查洪水大斷面成果表 m

洪水調查結果通過曼寧公式計算。

式中：Q為調查洪峰流量；A為過水面積，104m2；I為比降，25.8×10-4；R為水力半徑，2.25m。

經計算，得到調查斷面1953年的洪峰流量為288m3/s。

據和靜縣1953年洪災情況總結報告：8月3日晚2時山洪突發，直到5日下午3時洪水才減退，洪水使得哈合仁郭楞河上的木橋被沖毀，下游農田被淹，水位高0.6~1.5m，烏拉斯臺河上的公路橋被水漫過，人、馬不能通行。由于1953年發生的洪水是1953—1966年間最大的一場洪水，和靜縣對洪災和洪水到達位置都有詳細的記錄，洪水調查資料和訪問記錄都比較詳細，資料較可靠[2-4]。

3.2 1987年洪水調查

1988年6月29 日巴州水文水資源勘測大隊在哈合仁郭楞河山口以下約1km（E86°02′、N42°27′）處，對該河1987年6月24日的洪水進行了調查。在訪問當地人員后，實地勘察調查河段的洪水痕跡，內設二處過水斷面和上下比降斷面，分別為1、2、3號斷面，二處過水斷面相距35m，調查斷面大斷面成果見表2。

表2 1988年6月29日調查洪水大斷面成果表 m

按《水文調查規范》的技術要求，糙率參照“水文測驗手冊”，選用0.034，洪水調查段面水文要素見表3，利用公式（1），得到3個調查斷面1987年的平均洪峰流量為116m3/s。

表3 1987年6月24日調查洪水水文要素一覽表

根據實測資料的洪水調查記錄，1953年和1969年的洪水都要比1987年的洪水要大。1987年的洪水最小，基本上沒有造成損失。由于洪水發生時間距調查時間非常近，洪水調查資料和訪問記錄比較詳細，資料較可靠。

3.3 1996年洪水調查

1999年4月6 日巴州水文水資源勘測大隊在哈合仁郭楞河山口以下約2km（E86°02′、N42°27′），對該河1996年7月19日的洪水進行了調查。在訪問當地人員后，實地勘察調查河段的洪水痕跡，內設二處過水斷面和上下比降斷面，分別為1、2號斷面，二處過水斷面相距100m，調查斷面大斷面成果見表4。

表4 1999年4月6日調查洪水大斷面成果表 m

1號斷面洪水過水斷面面積41.0m2，水力半徑R=1.25m，水面比降I=252×10-4。2號斷面過水面積44.8m2，水力半徑R=1.22m，水面比降I=251×10-4。按照公式（1）計算得1號、2號斷面洪峰流量分別為189m3/s、193m3/s，則調查斷面1996年的平均洪峰流量為191m3/s。

此次洪水攜帶著大量的漂浮物，將哈合仁郭楞河原引水樞紐的部分設施沖毀，同時沖毀了多處堤防，淤積了防滲渠道，當時水管人員估計洪峰流量為130 m3/s。由于1996年發生的洪水是1975—1999年間最大的一場洪水，洪水發生時間距調查時間較近，調查人員對洪水發生過程記憶深刻，洪水調查資料和訪問記錄也都比較詳細，資料較可靠。

3.4 2007年洪水調查

2022年2月10 日巴音郭楞水文勘測局對哈合仁郭楞河2007年洪水進行調查，此次洪水調查，在引水樞紐上游1.3km處至上游1.5km的河段上布置三處調查斷面。調查斷面位于哈合仁郭楞河引水樞紐上游1.3km處（E86°01′、N42°27′），三處斷面相距150m。調查斷面大斷面成果見表5。

表5 哈合仁郭楞河引水樞紐上游1.3km處調查洪水大斷面成果表 m

本次調查河段均選取橫比降較小的順直段，大斷面測量取上、中、下3個斷面，各調查河段高程均采用假定基面；大斷面及洪水水面高程采用水文四等水準測量。所有調查斷面均以在河岸的戈壁礫石縫隙中可見2007年洪水中攜帶來的雜草、木屑、漂浮物等洪水殘留物作為洪水水面的判斷依據，同時，根據當地居住人員指出的洪水水面線到達位置，經比對，與巴音郭楞水文勘測局的技術人員確定的洪水水面位置高度基本一致，故現場勘測成果是可靠的。調查河段洪峰流量計算采用比降面積法，其基本公式如下：

其中

式中：I為河段比降；K為調查河段平均輸水率，m3/s；K上、K下為上、下調查斷面輸水率，m3/s；F為過水斷面面積，m2；R為過水斷面水力半徑，m；K為過水斷面輸水率，m3/s；n為過水斷面河床糙率。

式中相關參數取值及計算結果見表6。

表6 調查河段調查洪峰流量成果一覽表

在洪水調查過程中，巴音郭楞水文勘測局技術人員對哈合仁郭楞河進行了全流域的調查，本次洪水調查是在和靜縣水管站技術人員陪同下進行的，調查范圍和接觸面比較廣。2007年發生的洪水調查斷面上下游河段兩岸岸邊洪水沖刷痕跡及洪水殘留物痕跡比較較明顯，由于洪水較大，造成的洪水損失嚴重，和靜縣水利局、水管站對此次洪水有比較詳細的記錄，洪水調查資料和訪問記錄也都比較詳細，資料較可靠。

4 歷史洪水重現期的確定

巴音郭楞水文勘測局，自1966—2022年對該河進行了4次洪水調查，其中1953年洪水為288m3/s。通過歷史洪水訪問記錄反映出，1953年的洪水是1953—1966年間最大的一場洪水。1987年6月24日發生的洪水最大洪峰流量為116m3/s，通過歷時洪水訪問記錄可說明，1987年發生的洪水在1953—1988年間不算最大的一場洪水，通過歷史訪問記錄反映1953年的洪水在此期間排位第一。

1996年的洪水調查值為191m3/s，通過歷史洪水訪問記錄可說明，調查到該河1996年7月發生的洪水是1975—1999年間最大的一場洪水。通過洪水調查記錄表可發現，該次洪水調查位置在哈合仁郭楞河山口下游2.0km處，而1996年發生的洪水（191 m3/s）調查位置在哈合仁郭楞河出山口處，兩處調查斷面相距不遠，之間沒有支溝洪水匯入和分流現象。相比較而言，應該是1953年發生的洪水較大，根據上述情況判定1953年發生的洪水是1953—1999年間最大的一場洪水。

2007年的洪水調查值為268m3/s。通過歷史洪水訪問記錄可說明，調查到該河2007年7月發生的洪水是1996—2021年間最大的一場洪水，同時根據周邊莫呼查汗河洪水調查資料分析，自1999—2021年期間，莫呼查汗河出山口2007年同期出現226m3/s歷史第一位洪水。根據上述情況判定2007年發生的洪水是哈合仁郭楞河1996—2021年間最大的一場洪水。

通過以上四次洪水調查值分析，哈合仁郭楞洪水調查期可確定為1953—2021年，1966年、1988年、1999年和2022年洪水調查的位置都在引水樞紐附近，經各次調查值比較，1953年的洪水是1953—2021年期間最大的一場洪水。根據以上情況可判斷，1953年洪水的考證期N為（2021-1953+1）=69a，其重現期T為N+1=70a。

5 結 語

歷史洪水調查既要考慮調查點選擇，測量又要準確，經過對巴州水文局4次洪水調查結果的探討可知，4次歷史調查洪水涵蓋了哈合仁郭楞河1953年至今的所有最大洪水紀錄，調查資料可靠，1953年的洪水是1953—2021年期間最大的一場洪水，洪水重現期為70a，為哈合仁郭楞河水利建設洪水計算提供了科學依據。