□丁志安 □袁建華 □楊 軍
(河南省駐馬店水文水資源勘測局)
班臺水文站位于新蔡縣洪、汝河交匯口,是洪汝河下游出口的總控制站,流域面積為11280km2。班臺以下為大洪河及洪河分洪道,自此進入安徽省境內(nèi)。
流域上游為山丘區(qū),中、下游為平原和洼地。上游是淮河流域聞名的暴雨多發(fā)區(qū),洪水陡漲陡落,來勢兇猛;中、下游地勢平坦,河道狹窄,河底比降緩,河道行洪能力小,洪澇災(zāi)害頻繁。
流域內(nèi)建有宿鴨湖、板橋、薄山、石漫灘4座大型水庫和楊莊、老王坡、蛟停湖3個滯洪區(qū)。水庫的防洪標準較高,設(shè)計標準均為百年一遇,校核標準都超過千年一遇。滯洪區(qū)的防洪標準較低,設(shè)計標準不超過50年一遇,校核標準不超過300年一遇。板橋、薄山水庫位于宿鴨湖水庫上游,對班臺站洪水過程無直接影響。
班臺站上游汝河干流約20km處建有河塢攔河閘,最大攔蓄水量約107m3,小洪水時攔蓄洪水,大洪水敞開泄洪。
班臺站位于北亞熱帶到暖溫帶的過渡區(qū),屬于半濕潤向半干旱過渡氣候,具有大陸性季風氣候的共同特點,季節(jié)變化分明,氣候溫和,雨量比較充沛,降雨時空分布不均,旱澇災(zāi)害頻繁。多年平均降水量920mm左右,汛期(6~9月)降雨量占60%以上;年平均氣溫14~15℃,最高氣溫41.4℃,最低氣溫-19℃;多年平均水面蒸發(fā)量900mm左右;無霜期280d左右,最大凍土深度0.5m。這里河渠交織成網(wǎng),地下水資源豐富。
其上游小洪河是河南省駐馬店市主要骨干防洪排澇河道,也是淮河的主要支流,小洪河發(fā)源于平頂山市伏牛山脈龍頭山,流經(jīng)舞陽、西平、上蔡、平輿、新蔡5個縣,在新蔡縣班臺與汝河匯入大洪河。在新蔡縣境內(nèi)流經(jīng)黃樓、彌陀寺、李橋、孫召、磚店、十里鋪、古呂、澗頭、櫟城、關(guān)津、宋崗、頓崗等12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。小洪河班臺以上流域面積4287km2,河道總長251km。小洪河新蔡縣境內(nèi)流域面積711.6km2,流域面積內(nèi)的耕地面積5.69萬hm2??h境內(nèi)河道長52.7km(含故道8km);縣境內(nèi)堤防長105.7km(含故道17.6km),沿小洪河的敞口港有10條,縣境內(nèi)涵閘65座,跨河橋梁9座。小洪河五溝營以上地勢自西南向東北傾斜,石漫灘以上屬山區(qū),石漫灘至楊莊為丘陵,楊莊以下為平原區(qū)。新蔡縣地勢自西北向東南傾斜,地面坡降1/4000~1/5000,地面高程 32~41m,洪洼地面高程 27~35m。
班臺站設(shè)立于1951年,測驗河段順直。測流斷面分別位于大洪河和分洪道上,1987年大洪河測流斷面上遷約2km,移至洪汝河交匯口控制總流量,更名班臺(二)站,分洪道斷面維持原狀。大洪河河道窄深,約在流量300m3/s時,分洪道才開始過水;汛期當班臺水位達到33.53m時,班臺閘開始分洪;在班臺水位<35.63m時,控制分洪流量≤200m3/s。當班臺水位超過35.63m時,逐步加大班臺閘分洪流量,直至敞泄,盡量控制 班臺水位<35.63m。
大洪河的河道保證水位35.63m,保證流量2200m3/s,堤頂高程36.63m。河道堤防防洪標準較低,不足10年一遇。由于河道坡降平緩,洪水匯流速度較慢,暴雨終止到洪峰出現(xiàn)一般為20~30h,加之下游行洪不暢,因此洪水過程較長,一般為7d以上。當淮河高水時,受淮河洪水頂托影響,水位流量關(guān)系不太穩(wěn)定。
本站采用凍結(jié)基面,減0.165m為黃海基面。
2000年汛后小洪河近期治理工程開工,2001年汛前楊莊至桂李段治理工程完工,2002~2004年汛前,小洪河西平至上蔡段及新蔡段治理工程基本完工,2004年至2008年汛前,新蔡以下及大洪河治理工程完工。治理后,班臺站保證流量由原來的1900m3/s提高到2200m3/s,河道防洪標準為10年一遇,河床為粘土和亞粘土。
小洪河及大洪河治理后,河道水力特性發(fā)生了較大變化,行洪能力進一步增強,根據(jù)治理前(2000年)斷面和治理后(2008年)斷面進行對比分析,班臺站除澇水位(33.5m)下斷面面積比原來增加了58m3(主要為水下部分),保證水位(35.63m)下斷面面積比原來增加了49m3,從斷面對比圖上可以看出,治理時對河底進行了清淤,使同級水位下的斷面面積有所增加,從而增大了河道的行洪能力。尤其是下游大洪河的疏浚,行洪通道更加順暢,對班臺站的影響也更明顯。
2005、2007年汛期班臺出現(xiàn)了多次較大洪水,經(jīng)實測資料點繪了班臺站水位~流量關(guān)系線。河道治理前后比較有以下變化:大洪河治理后班臺水位流量關(guān)系曲線發(fā)生了明顯向右偏移,偏移流量隨水位增加而增大,同級水位流量增加100~350m3/s。
圖1 洪河治理前后班臺站斷面對比圖
圖2 洪河治理前后班臺站水位流量綜合曲線對比圖
由于洪河治理后行洪更加通暢,斷面及水位~流量關(guān)系都發(fā)生了改變,因此在做預(yù)報時應(yīng)考慮這些因素的影響,同樣的降雨和產(chǎn)流,水位會比原來大大降低,應(yīng)根據(jù)實測的水位~流量關(guān)系進行綜合分析,確定預(yù)報的水位。