□方彥舒 張曉燁

崇禮縣馬鳳祥溝村山洪災(zāi)害分析評價

□方彥舒 張曉燁

以馬鳳祥溝村為例，簡要介紹山洪災(zāi)害分析評價的計算步驟。在外業(yè)調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，進行設(shè)計暴雨和設(shè)計洪水及洪水位計算、防洪現(xiàn)狀評價和預(yù)警指標(biāo)分析，綜合分析馬鳳祥溝村防御山洪災(zāi)害的能力，為山洪災(zāi)害預(yù)警及群測群防提供參考。

山洪災(zāi)害；分析評價

開展山洪災(zāi)害分析評價工作可以彌補前期非工程措施的薄弱環(huán)節(jié)，與先期建設(shè)項目形成一個有機整體，實現(xiàn)山洪災(zāi)害綜合防治目標(biāo)，是實現(xiàn)山洪防御工作準(zhǔn)確預(yù)報預(yù)警、安全轉(zhuǎn)移、減少人員傷亡的重要保障和基礎(chǔ)支撐。

1.基本情況

馬鳳祥溝村位于河北省西北部，隸屬張家口市崇禮縣紅旗營鄉(xiāng)。對其產(chǎn)生威脅的溝道名為馬鳳祥溝，發(fā)源于馬鳳祥溝村東部，流經(jīng)馬鳳祥村、東紅旗營村，于東紅旗營村南部匯入正溝，流域面積14.6km2，河長6.7km，平均比降32.21‰。流域多年平均降雨量483mm，區(qū)內(nèi)最大降水量為657mm（1959年）；降水量年際變化很大，年內(nèi)分配不均，全年75%降水集中在6～9月份，并多以暴雨形式出現(xiàn)。

2.分析評價步驟

馬鳳祥溝村山洪災(zāi)害分析評價在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理和山洪災(zāi)害調(diào)查成果的基礎(chǔ)上，按設(shè)計暴雨計算、設(shè)計洪水及洪水位計算、防洪現(xiàn)狀評價、預(yù)警指標(biāo)分析4個步驟進行。

2.1 設(shè)計暴雨

一是設(shè)計暴雨參數(shù)的選用。馬鳳祥溝村設(shè)計暴雨參數(shù)按照《河北省設(shè)計暴雨圖集》中提供的暴雨等值線10分鐘、1小時、6小時、24小時的暴雨均值和Cv值差算。同時確定流域匯流時間為暴雨歷時。

二是暴雨頻率確定。根據(jù)《山洪災(zāi)害分析評價技術(shù)要求》，分析評價計算暴雨的頻率為5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇和100年一遇。

2.2 設(shè)計洪水及洪水位

一是設(shè)計洪水計算。假定暴雨與洪水同頻率，以馬鳳祥溝村的溝道控制斷面為計算斷面，采用《河北省中小流域設(shè)計暴雨洪水圖集》中的推理公式法，進行5種頻率設(shè)計洪水的計算。

二是水位流量關(guān)系計算。根據(jù)控制斷面測量成果，采用河床比降作為水面線比降，采用明渠均勻流方法進行水位推算，分析確定控制斷面處的水位—流量關(guān)系曲線。

三是控制斷面人口—高程關(guān)系計算。利用ArcGIS工具，把調(diào)查戶的高程按照河道的坡度投影到控制斷面處。

2.3 防洪現(xiàn)狀

一是危險區(qū)范圍及等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。危險區(qū)范圍為100年一遇或最大歷史洪水中較高水位的淹沒范圍。采用頻率法，根據(jù)5年一遇、20年一遇、100年一遇的洪水位確定危險區(qū)等級。

二是防洪現(xiàn)狀能力分析。根據(jù)控制斷面處的水位～流量關(guān)系曲線及人口～高程關(guān)系曲線等成果，分析計算獲得的危險區(qū)劃分為極高危險區(qū)、高危險區(qū)、危險區(qū)3個等級的區(qū)域，并統(tǒng)計相應(yīng)范圍內(nèi)的人口和房屋分布信息。

2.4 預(yù)警指標(biāo)

一是預(yù)警時段確定。根據(jù)防馬鳳祥溝村所在地區(qū)暴雨特性、流域面積大小、平均比降、形狀系數(shù)、下墊面情況等因素，按照預(yù)警時段確定的原則和方法，確定雨量預(yù)警時段為匯流歷時0.49小時、1小時、2小時、3小時、6小時。

二是臨界雨量計算。根據(jù)馬鳳祥溝村的山洪災(zāi)害調(diào)查和斷面實測資料，確定馬鳳祥溝村所在河流控制斷面處的成災(zāi)水位。根據(jù)控制斷面處水位—流量關(guān)系，確定成災(zāi)水位對應(yīng)的臨界流量。

三是準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移指標(biāo)計算。預(yù)警分為準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移和立即轉(zhuǎn)移兩項指標(biāo)，成災(zāi)水位對應(yīng)的臨界雨量作為立即轉(zhuǎn)指標(biāo)，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移指標(biāo)在成災(zāi)水位對應(yīng)的臨界雨量基礎(chǔ)上下浮20%。

3.分析評價結(jié)果

馬鳳祥溝村調(diào)查沿河村民30戶，共計49人。計算分析得出極高危險區(qū)有兩戶7人、高危險區(qū)有1戶4人、危險區(qū)無住戶。雨量預(yù)警指標(biāo)參考值見表1。

表1 馬鳳祥溝村雨量預(yù)警指標(biāo)參考值

設(shè)計洪水位計算中多采用均勻流公式，按照技術(shù)要求測量的斷面數(shù)量有限，推算成果可能存在一定誤差，建議今后結(jié)合實際發(fā)生的暴雨、洪水及受災(zāi)資料，對水位流量關(guān)系進行合理修正。其次預(yù)警指標(biāo)采用了水位流量反推法，成果總體趨勢合理，受現(xiàn)有計算方法及技術(shù)水平的限制，在實際預(yù)報時可能存在一定誤差，需要以后結(jié)合實際資料進一步的研究完善。□

2016-06-30

方彥舒，男，漢族，河北省水利水電第二勘測設(shè)計研究院，工程師。

張曉燁，女，漢族，河北省水文水資源勘測局，工程師。