曹保前
(陜西省水文水資源勘測中心,陜西 西安 710068)
大峪河發(fā)源于西安市長安區(qū)秦嶺北麓,流域南高北低,流向由南向北,在引鎮(zhèn)街道大峪新村出山口后,流向改為自東南向西北,在王莽街道下紅廟村匯入潏河,河長30 km2,流域面積79.4 km2,流域形狀呈窄長羽型。
1.2.1基本情況
大峪水文站于1952 年8 月設(shè)立,位于西安市長安區(qū)引鎮(zhèn)街道大峪村,屬于國家基本站,為秦嶺北麓區(qū)域代表站,斷面以上集水面積53.9 km2,河長15.9 km,河流平均坡降1.4‰,距河口里程14.4 km。大峪水文站屬于陜西省西安水文水資源勘測中心長安勘測隊管理。
1.2.2測驗河段及斷面情況
大峪水文站測驗斷面較順直,河槽矩形,河床由卵石、礫石、粗砂等組成,控制良好,洪水時斷面沖淤變化不大。基本水尺斷面兼浮標中斷面,上、下比降斷面與浮標上、下斷面重合,間距80.0 m,基線長80.0 m。
1.2.3水文特征
大峪站自建站以來,最大流量為2021 年9 月25 日洪峰流量126 m3/s,次大流量為1957 年7 月18 日洪峰流量107 m3/s,第3 位為1981 年8 月21 日洪峰流量90.6 m3/s,實測最小流量0.070 m3/s,多年平均流量0.917 m3/s。
大峪站洪水來源主要為暴雨洪水,以單峰型呈現(xiàn),受斷面沖淤和洪水漲落影響,歷年水位流量關(guān)系為臨時曲線和連時序法。
1.2.4測洪能力現(xiàn)狀
大峪水文站水位觀測能力最高可觀測至811.80 m,相當于100 年一遇洪水位以上。目前無流量測驗設(shè)施,低水流速儀涉水測流、中高水用浮標或比降面積法測流,全年流量測驗按水位級布點,測次不少于15 次,按實測流量點子定線推流。根據(jù)水情及斷面淤積變化加強大斷面測驗,提高單次流量測驗質(zhì)量,逐步率定該站水位—流量關(guān)系曲線。
1.2.5交通狀況
大峪水文站距長安勘測隊約35 km, 站房距觀測斷面7.5 km,開車20 分鐘或者騎電動車30 分鐘可到達斷面觀測房。當出現(xiàn)超標洪水時,長安勘測隊來人協(xié)助監(jiān)測。
根據(jù)多年資料,經(jīng)過計算大峪站洪峰流量頻率見表1。
表1 大峪站洪峰流量頻率計算成果表
根據(jù)大峪站水位流量關(guān)系綜合線分析,最大流量95.0 m3/s時,相應(yīng)水位809.45 m,2016 年實測最大流量82.8 m3/s,相應(yīng)水位809.48 m,高水測次相對較少,因此發(fā)生20 年~50 年的大洪水,流量在87.4 m3/s~104 m3/s,相應(yīng)水位在809.37 m~809.65 m 的洪水或超50 年一遇特大洪水,流量大于104 m3/s,相應(yīng)水位在809.65 m 以上的洪水時為本站超標準洪水。
2.2.1 水位觀測
(1)當出現(xiàn)超標準(水位在809.37 m 以上)洪水時,觀測人員密切關(guān)注河道水情。當斷面發(fā)生滑坡時,需要在上下游選擇適宜河段,設(shè)置木樁,捆綁水尺板,測量水尺板頂高程,觀測推算水位。無法設(shè)置水尺時,用水準儀從水準點或者固定點直接引測水面高程,計算出水位。若引測不方便,在大樹或固定建筑物上做好洪水痕跡標記,能引測時,立即進行測量。水位計使用滿足規(guī)范要求時,采用水位計記錄值,如果水位計不滿足規(guī)范要求或出現(xiàn)故障時,則人工坐守觀測,確保測得完整的水位變化過程。流量達到95.0 m3/s 以上時,在測流開始、結(jié)束各觀測比降水位一次。
(2)特殊情況下,當測驗設(shè)施被沖毀時,在確保安全的前提下,采取增設(shè)水尺或在岸邊固定物體上刻畫洪痕,詳細記錄時間和編號的辦法,確保水位觀測完整。流量測驗采用比降面積法,及時觀測上下比降斷面水位。人員不夠時可雇傭臨時工或西安中心防汛搶險隊趕赴現(xiàn)場支援。
(3)若出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害,測驗設(shè)施被沖毀,應(yīng)及時搶救出測驗資料。人員向山上方向撤離。無法觀看水尺時,應(yīng)立即用水準儀從水準點或者固定點引測,直接測量水面高程計算出水位;若引測不方便,在大樹或固定石頭上做好洪水痕跡標記,并記錄其編號、詳細時間,能引測時即可進行測量。同時做好上、下比降的洪痕記錄,以便洪水過后補測比降,推算流量。
水位觀測確保過程完整,數(shù)值正確,同時保證觀測人員人身安全。自記水位計出現(xiàn)故障,人工坐守觀測,確保過程控制完整。
2.2.2 流量測驗
大峪站特殊水情時分別采中泓浮標法或比降面積法測流。
(1)當重現(xiàn)期為20 年~50 年,流量在87.4 m3/s~104 m3/s,相應(yīng)水位在809.37 m~809.65 m 的洪水時采用中泓浮標測流或天然浮標測流。測深借用。
(2)特殊情況下的測洪方案(夜間、潰口分流等),流量大于104m3/s,相應(yīng)水位高于809.65 m 時采用中泓浮標測流、天然浮標測流或比降面積法施測。測深借用。
正常情況下,雨量、水位數(shù)據(jù)自動上傳;設(shè)備故障時使用手機通過軟件向西安水情分中心報送雨水情信息。
及時計算分析流量,實時上報流量、面積、測驗方法等信息,并修訂報汛曲線。
成立了長安水文勘測隊超標洪水測報應(yīng)急小組。若預(yù)報水位超50 年一遇(809.65 m)時,向西安水文水資源勘測中心請求支援,長安水文勘測隊派員前往支援。
汛前收集本站各項考證資料和輔助大斷面等相關(guān)資料,超標洪水過后及時補充調(diào)查,測報過程嚴格按照“四隨”工作要求,加強合理性分析檢查,確保測驗質(zhì)量。
加強防汛物資管理,及時清點、補充、養(yǎng)護。
根據(jù)預(yù)警預(yù)報情況,當可能發(fā)生超標洪水時,需提前將水文測報物資、生活必需品、應(yīng)急電源等存放至本站站房內(nèi)。
常規(guī)情況下采用市電,發(fā)生電力中斷,采用備用發(fā)電機組發(fā)電。常態(tài)儲備50 L 柴油,做到每月檢查試運行不少于一次,確保發(fā)電機運行正常。必要時請電力局架設(shè)應(yīng)急電源(高壓線在站背后坎上)。
測驗物質(zhì)清單:應(yīng)急照明、應(yīng)急電源、流量測驗記載表、計算器、橋斷面資料、救生衣、雨具等。
當發(fā)生超標洪水時,必須在確保安全的前提下實施水文測報,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。每月對救生衣等安全用具和安全生產(chǎn)隱患開展一次排查,超標洪水來臨之前進行全面檢查。
當設(shè)施設(shè)備被毀時,應(yīng)及時填寫水毀災(zāi)情單并在 24 小時內(nèi)上報西安水文水資源勘測中心,待上級部門批準后及時修復(fù)被毀的設(shè)施設(shè)備。
若出現(xiàn)無法施測洪水及歷史最大暴雨、洪水,依據(jù)《水文調(diào)查規(guī)范》(SL 196-2015)要求,及時開展水文調(diào)查。
大峪水文站超標準洪水測報預(yù)案在2021 年洪水測報應(yīng)用中操作性較強,該預(yù)案在實際工作中得以檢驗,適應(yīng)性強,為有效防御區(qū)域洪水災(zāi)害,保障人民群眾生命財產(chǎn)安全發(fā)揮了顯著的效益。由于大峪水文站流域面積較小,屬于秦嶺南麓山區(qū)性河流,洪水暴漲暴落,水流流速大,低水水尺及相關(guān)監(jiān)測設(shè)施易被洪水沖毀,左右岸沖刷較為明顯等,針對該站特性,超標準洪水測報預(yù)案還需在以后的實際工作中進一步完善。