安徽省得胜河流域设计洪水分析

石正宝

（上海市水利工程设计研究院 上海 200061）

安徽省得胜河流域设计洪水分析

石正宝

（上海市水利工程设计研究院 上海 200061）

得胜河流域地处安徽省和县、含山两县境内，属长江下游左岸水系。本文研究了流域防洪现状、防洪标准、设计暴雨以及流域洪水与长江高水位的遭遇机会。通过产汇流计算，合理确定了设计流量、设计水位、河道堤防断面。

防洪现状 防洪标准 设计洪水

前言

得胜河流域地处安徽省和县、含山两县境内，北与滁州河、石跋河相邻，南与太阳河、姥下河接壤，属长江下游左岸水系。得胜河流域行政区属辖和县、含山两县8个乡镇，流域面积427.3km2，流域总人口16.5万人，现有耕地28.4万亩。

得胜河起源于含山县巧脉岗、横带，河道自夏桥～金河口江口长36.26km。沿岸支流主要有东山河、王桥河、月亮河、卞庄河、东双桥河、七联圩支河、西章河及西马支河等，另有霍桥、桃花等几条撇洪沟。

1 防洪现状

1.1河道现状

得胜河主河道自夏桥～江口现状全长36.26km。夏桥～谢墩段长3.0km，两岸地面高程较高，现状无堤防，属散水滩性质；谢墩～江口段现状河道底宽一般5～20m之间，底高程在2.0～4.0m。现状河道存在的主要问题有：（1）主河槽断面不规则，过流断面不足；（2）跨河建筑物较多，卡脖子现象较为严重；（3）主河道上游河底高程较高，灌溉引水能力不足；（4）金河口闸下300m以外河道淤积严重。

1.2堤防现状

近年来得胜河堤防普遍进行了加高培厚，大部分堤顶高程已满足防洪要求，但局部堤段仍存在险工险段。主河道堤防主要问题有：（1）和城段堤防标准普遍不足；（2）堤防存在险工险段；（3）现状堤顶房屋等建筑设施较多；（4）部分穿堤涵闸为圬工结构，存在安全隐患；（5）金河口闸引排水时冲刷附近堤坡。

1.3历史洪涝灾害

历史上得胜河流域洪涝灾害频繁。据不完全统计，仅自金河口建闸以来，本流域共发生洪涝灾害19次，旱灾10次，累计破圩面积达多万亩，经济损失惨重，严重制约该地区农业生产的发展，严重挫伤农民发展农村经济的积极性。

2 防洪标准

根据《防洪标准》（GB 50201-94）、《堤防工程设计规范》（GB 50286-98）和1994年安徽省水利勘测设计院编制的《巢湖流域防洪规划报告》及其审查、批复意见，确定得胜河干流河道的整治标准和堤防的防洪标准。

得胜河干流河道断面设计以排水为主，结合灌溉引水确定。得胜河干流河道的防洪治理标准取10年一遇。

干流堤防的防洪标准，根据各圩口的保护面积及保护对象的重要程度确定：含城、和城两段

城市防洪标准取20年一遇，堤防工程等级为4级；其他堤防防洪标准取10年一遇，堤防工程等级为5级。穿堤建筑物等级与堤防一致。

3 设计洪水

3.1流域分块

得胜河流域总面积427.31km2，低山丘陵区278.61km2，高程10.1m以下的平畈圩区面积148.7km2，圩区的耕地面积为14.5万亩。根据流域地形与水系情况，得胜河全流域可分成5块。详见表1。

表1 得胜河流域分块面积表

3.2长江水位

分析研究本流域洪水与长江高水位的遭遇情况，对于制定合理的治理措施有重要作用。

从系列年实测资料分析可见，一般情况下本流域发生暴雨长江水位不是最高，长江出现最高水位时本流域的洪峰已经过去，两峰基本错开。

从分析中可以看出：一般年份本流域的洪峰流量大于300m3/s的同期江水位都在8.1m以下，且均未达到最高值。同时，金河口长江最高水位出现期间，本流域的降水量一般不大。因此，本流域洪水的外排条件较好。

由于人类活动的影响，长江水位呈逐步升高的趋势，从系列年气象资料分析结果看，得胜河流域暴雨多发生在6月上旬至7月中旬，其中6月下旬和7月上旬居多，金河口旬平均江水位以7月中旬为最高，7月上旬中等偏高，因而，取用金河口7月上旬10年一遇旬平均水位作为金河口江口的设计水位较为合理。同样，校核水位按得胜河各节点20年一遇最大6h平均流量和金河口江口7月上旬20年一遇旬平均水位来推求。金河口长江7月上旬平均水位及排频结果见表2。

3.3设计暴雨

得胜河流域内主要有含山、和县两个雨量站，且资料系列较长。本次收集了1952-2005年和、含两县的气象资料，对其最大1日、最大3日、最大7日降水量进行了经验排频分析。

表2 金河口长江7月上旬平均水位排频表

依据含山站、和县站1952～2005年54年实测系列资料，含山站最大1d、3d、7d暴雨量分别为160mm、230mm、290.9mm，和县站最大1d、3d、7d暴雨量分别为149.7mm、231.1mm、282.5mm，含山站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为160mm、230mm、290.9mm，和县站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为149.7mm、231.1mm、282.5mm。含山站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为187mm、267.8mm、347mm，和县站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为174mm、273.9mm、335.5mm。各时段设计降雨频率分析结果见表3。

产流计算采用暴雨径流相关法，借用赤镇站产流参数分析成果。

3.4.1 面雨量

对1999年、2005年两个典型洪水年，选取包含最大1d或2d暴雨在内的一次或二次降雨过程进行产流分析。

3.4.2 前期影响雨量Pa

由前期较大降雨（即流域蓄满）开始逐时段计算至本次降雨的一天，计算公式如下：

无雨日：Pa,t+1=KPa,t

有雨日：Pa,t+1=K(Pa,t+Pt)≤Im=55mm（流域最大损失量）

(2)自选项目成果的国内税法转化的步履稍超前。AP-BEPS成果中非“最低标准”项目成果占主流，中国税法已选择性引入了7项项目成果。其中，引入了70%的“共同方法”项目成果，引入了50%的“最佳实践”项目成果，相对于发展中国家的征管环境和征管能力，中国国内税法引入自选项目成果的步履稍超前，会影响资本输入大国吸引国际投资。

式中Pa,t+1、Pa,t：第t+1日、第t日的前期影响雨量（mm）；

Pt：第t日的降雨量(mm);

K：土壤含水量消退系数，无雨日（Pt＜1.0mm）K=0.92，有雨日（Pt≥1.0mm）Y=0.96。3.4.3 产流量R

赤镇站次降雨径流关系曲线取用原安徽省水利水电勘测设计院规划室1992年修订的成果。由“Pa+累计雨量”查得“累计雨量”，时段净雨按Ri=∑Ri-∑Ri-1进行计算，其中初始值∑R0即由Pa查得的净雨，按时段雨量的大小分配到每一时段中去。

地下径流量所占径流量的比重较小，为简化起见，不考虑地下径流的分割。

3.5汇流计算

汇流计算采用原安徽省水电局规划办公室编制的《安徽省山丘区河流模型单位流量过程线》（1972年3月）。

按3h时段推算各分片山丘区洪水流量过程线。圩区排水，大圩和中小圩分别按规划10年一遇和7年一遇的除涝标准分析排水流量。根据设计暴雨和圩区沟通率、作物组成等因素分析，平均排涝模为0.48m3/s·km2。

按流域地形特征和支流分布情况，5片洪水由上而下依次由夏桥、含城、张公桥、腰埠、马桥5个节点汇入主河道。上、下游洪水错时叠加。错时长短按规划河道断面情况下平均流速计算。

设计洪水取6h时段的平均流量。各典型洪水年主河道各节点汇流计算成果列于表4。

3.6设计流量

依据产汇流的分析成果，对12个典型洪水年的6h时段洪峰流量进行排频分析。经分析，得胜河入江5年、10年、20年一遇洪峰流量分别为324m3/s、493m3/s和541m3/s。各河段设计洪水流量详见表5。

3.7河道断面

按河道断面参数不同，可分成五段：谢墩～含城、含城～腰埠、腰埠～桃花桥、桃花桥～金

表3 含山、和县站最大1d、3d、7d降水量频率分析成果表

表4 得胜河6h时段洪峰经验排频表(单位：m3/s)

表5 得胜河各河段10年一遇、20年一遇最大6小时平均流量表（单位：m3/s）

河口闸、金河口闸～江口。断面要素详见表6。

表6 得胜河断面要素表

3.8设计水位

得胜河干流主要节点设计洪水位详见表7。

表7 得胜河主要节点设计水位表（单位：m）

4 堤防断面

得胜河沿河圩区堤顶高程按下列两种水位的外包线确定：（1）按河道10年一遇设计洪水位，含城、和城城防段加2.0m，万亩以上大圩加1.5m，中小圩加1.0m安全超高；（2）按河道20年一遇校核水位，含城、和城城防段为1.5m，万亩以上大圩加1.0m，中小圩加0.5m安全超高。此外，考虑到金河口闸泄洪受江水位制约严重，当江水顶托节制闸不能出流时，金河口闸上水位的壅高值较大，为保证该情况下下段河道万亩以上大圩及和城的防洪安全，马桥～金河口闸段堤顶高程按马桥节点水位进行设计。

堤顶宽度，含城、和城城防段为10m，万亩以上大圩6m，万亩以下中、小圩口5m。加固堤段外坡为1：2.5，内坡为1：3.0。

5 结语

（1）目前，河道河口宽度较小，河底高程较高，跨河桥梁阻水严重，引排水能力不足；堤防标准低，险工险段多。

（2）得胜河的河道防洪治理标准取10年一遇。干流堤防的防洪标准，含城、和县两段城市防洪标准取20年一遇，其他堤防防洪标准取10年一遇。

（3）得胜河流域洪水与长江高水位两峰错开，金河口长江7月上旬平均水位，5年一遇为7.69m，10年一遇为8.24m，20年一遇为8.70m。

（4）含山站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为160mm、230mm、290.9mm，和县站10年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为149.7mm、231.1mm、282.5mm。含山站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为187mm、267.8mm、347mm，和县站20年一遇最大1d、3d、7d暴雨量分别为174mm、273.9mm、335.5mm。

（5）得胜河入江5年、10年、20年一遇洪峰流量分别为324m3/s、493m3/s和541m3/s。

（6）得胜河长江口水位，10年一遇为8.24m、20年一遇为8.70m。

1 GB50201-94《防洪标准》[S].中国计划出版社. 1994.

2 GB50286-98《堤防工程设计规范》[S].中国计划出版社. 1998.

3 SL44-2006《水利水电工程设计洪水计算规范》[S]. 中国水利水电出版社. 2006.

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.010

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1672-2469(2014)07-0034-04

石正宝（1965年—），男，高级工程师。