馬桂芳
(青海省水文水資源測報中心,青海西寧 810001)
湟水為黃河上游左岸最大支流,發(fā)源于青海省海北州海晏縣境內(nèi)肯特達(dá)坂山的洪呼日尼哈,河源海拔4353m,于甘肅省蘭州市西固區(qū)達(dá)川鄉(xiāng)河嘴村匯入黃河,源頭地理位置為東經(jīng)98°54′~103°24′,北緯36°02′~38°20′。干流河道全長374km,流域面積32878km2,河口海拔1565m。湟水流域多年平均年降水量為487.3mm,降水量時空分布不均,全年降水總量的70%集中在6-9 月;降水量隨海拔升高而遞增,西北部海拔較高,年降水量可達(dá)600~700mm;東南部海拔較低,年降水量一般在300~400mm。
流域內(nèi)建成庫容100 萬m3以上的水庫25 座,其中庫容1000 萬m3以上的有5 座。以北川河上游寶庫河上的黑泉水庫為最大,干流上游段的東大灘水庫次之,其庫容分別為1.82 億m3和2850 萬m3。
樂都水文站位于青海省海東市樂都區(qū)碾伯鎮(zhèn)下教場村,地理位置東經(jīng)102°25′,北緯36°29′,距河源245km,距河口129km。樂都水文站是國家重要水文站、中央報汛站,湟水中游干流控制站,屬一類精度流量站,二類精度泥沙站,高程系統(tǒng)采用1985 國家高程基準(zhǔn)。本站洪水來源主要為降水,以暴雨洪水為主,多為單峰型。較大洪水過程一般持續(xù)2~4 天,洪峰維持時間約半小時。洪水期河道漂浮物較多。本站斷面相對穩(wěn)定,每年水位流量關(guān)系線變動不大。實測最大流量為908m3/s(1959 年),年最大流量過程線見附圖1。樂都站多年平均降水量343.2mm,歷年最大降水量421.7mm,歷年最小降水量246mm;多年平均水位1968.62m,歷年最高水位1971.29m,歷年最低水位1967.84m;多年平均流量43.3m3/s, 歷年最大流量為597m3/s,歷年最小流量為0.12 m3/s;多年平均徑流量13.7m3/s, 歷年最大徑流量為27.0m3/s,歷年最小徑流量為3.53 m3/s;歷年最大含沙量為558 kg/m3,歷年最小含沙量為0.002 kg/m3;歷年最大輸沙量為1150×104t,歷年最小輸沙量為80.7×104t。
圖1 樂都水文站年最大流量過程線圖
水位觀測設(shè)備有直立式水尺、矮樁式水尺和雷達(dá)水位計,基本斷面水尺觀測能力1971.13m,雷達(dá)水位計觀測能力1972.40m,水位觀測能力相當(dāng)于百年一遇洪水水位。
流量測驗設(shè)施設(shè)備有電動纜道流速儀,纜道實際測洪能力200 m3/s,滿槽流量是1180 m3/s。
泥沙測驗設(shè)備有橫式采樣器,遇超標(biāo)洪水,采用器皿在基本斷面水邊取樣。供電、報汛保障能力較高。
根據(jù)本站實際測洪能力為流量200m3/s 以下,(相應(yīng)水位為1969.53m),確定200m3/s 以上為超標(biāo)準(zhǔn)洪水。當(dāng)出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)洪水時,水位、流量、泥沙等測驗方案如下:
采用雷達(dá)水位計觀測時,以測得完整的水位變化過程為原則,滿足日平均水位計算、各項特征值統(tǒng)計、水文資料整編和水情拍報要求。人工觀測時,不少于4 段,水位漲落急劇時適當(dāng)增加測次,掌握水位變化過程。水位采用雷達(dá)觀測,當(dāng)雷達(dá)水位計出現(xiàn)故障或超出監(jiān)測范圍時,立即恢復(fù)人工觀測。人工觀測要求:當(dāng)視頻監(jiān)控正常時,采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控觀測。當(dāng)視頻監(jiān)控出現(xiàn)故障時,前往現(xiàn)場采用人工觀測;當(dāng)測報應(yīng)急道路中斷時,在防洪堤設(shè)立臨時水尺觀測。
4.2.1 中泓浮標(biāo)法。適用于滿槽流量1180m3/s 以下,采用木質(zhì)十字型浮標(biāo)法測流時浮標(biāo)系數(shù)采用試驗分析值0.65、斷面借用最近一次實測水深。
4.2.2 水位~流量關(guān)系綜合線查算。采用2020 年10 月15日實測大斷面資料,參數(shù)選用:糙率為0.037(主河道)、0.043(漫灘)、0.052(防洪堤以上漫灘),比降為0.0047。水位流量關(guān)系曲線資料見圖2、表1。
圖2 樂都水文站水位流量關(guān)系圖
表1 樂都水文站水位流量關(guān)系流率表
4.2.4 水文調(diào)查。當(dāng)其他測驗方法均無法施測時,洪水過后,
立即開展洪水調(diào)查,15 天內(nèi)完成調(diào)查,工作內(nèi)容如下:
(1)洪水調(diào)查的技術(shù)要求:在調(diào)查中采用的方式方法應(yīng)依據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中《水文測量規(guī)范》、《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》、《河流流量測驗規(guī)范》《水工建筑物與堰槽測流規(guī)范》等要求進行。
(2)洪水調(diào)查和還原的內(nèi)容:洪水過后,立即開展暴雨洪水調(diào)查,一個月內(nèi)完成調(diào)查,工作內(nèi)容如下:按照規(guī)范要求制定技術(shù)方案,主要包括調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查方法和調(diào)查要求。重點調(diào)查暴雨量及覆蓋區(qū)域、洪痕及水面線、潰漫堤等情況,進行水位、峰量、洪量還原計算等,編寫調(diào)查報告。
采用器皿水邊一點法取樣,應(yīng)控制各級水位、含沙量變幅,滿足資料整編要求。單沙取樣較大洪水過程取樣不少于5 次。不測斷沙,采用歷年單斷沙關(guān)系線推求斷沙;推沙公式:斷沙=系數(shù)×單沙。
當(dāng)發(fā)生超標(biāo)洪水時,必須在確保安全的前提下進行水文測驗及測報工作,同時要做好設(shè)施設(shè)備、資料和人員轉(zhuǎn)移工作,確保生產(chǎn)安全。