山区河流水文测站在防汛预报中的应用探讨

刘元胜

（辽宁省大伙房水库输水工程建设局，辽宁 沈阳 110006）

山区河流水文测站在防汛预报中的应用探讨

刘元胜

（辽宁省大伙房水库输水工程建设局，辽宁 沈阳 110006）

水文测站作为流域水文测报系统最重要的基站，不仅在水文资料积累和流域水文特性分析中占有重要地位，随着防汛抢险中特征水位及特征流量的广泛应用，水文测站作为最好的特征水位观测站的地位显得愈加突出。文章以浑河抚顺站为例着重探讨水文测站之于山区河道防汛特征水位确定的一般方法及应注意的事项，以期更好的起到指导防汛的作用。

山区河流;水文测站; 防汛预报,水位

1 特征水位基本概念

1）警戒水位含义。警戒水位是河流湖泊主要堤防险情可能逐渐增多的水位。大江大河警戒水位多取定在洪水普遍漫滩或重要堤段开始漫滩偎堤的水位，此时河段或区域开始进入防汛戒备状态，有关部门进一步落实防守岗位、抢险备料工作，跨堤涵闸停止使用。因此，警戒水位可定义为：警戒水位是指江河堤防普遍临水，堤防可能发生险情，需要动员社会力量进行防守的起始水位。

2）保证水位含义。保证水位是汛期堤防及其附属工程能保证安全运行的上限水位。当河道水位接近或达到保证水位时，进入紧急防汛抢险工作，有关部门有责任保证堤防等有关工程的安全。因此，保证水位定义为：保证水位是指保证堤防工程安全运行的上限水位。

2 特征水位一般确定方法

警戒水位的主要确定方法为根据控制站的多年横断面套绘成果，综合分析断面稳定性及河滩地与背水侧地面高程关系，确定控制站滩地普遍上水或洪水偎堤的水位作为控制站的警戒水位。平原农村段多存在滩地横比降即堤脚低于滩唇和堤脚串沟，而城市河段滩地横比降则是堤脚高于滩唇，山区河道多数无滩为 U 型河槽，各河段工程及河道地形特点也很不相同，因此警戒水位确定方法除应参照一般方法之外，还应结合各自河道特点，与地方水利主管部门及防汛部门协商确定。

保证水位的确定主要根据控制站河道两岸堤防建设情况，包括堤高、堤顶宽、堤防临背水边坡以及堤防建设质量等，分析控制站位置堤防是否已达到设计标准，如已达到设计标准，则保证水位应为控制站位置设计水位；如尚未达到设计标准，为确保防汛安全，则应在现状堤顶高程减掉设计堤防超高，视堤防质量进行一定量的核减，以此作为控制站的保证水位。为使保证水位的制定更加客观、合理，增强特征水位在地方防汛应用中的实际指导作用，保证水位的确定应尽量以河道两岸堤防建设所采用的设计水位与设计超高作为评定参数。

3 抚顺站特征水位确定

以浑河抚顺站为例说明山区河道特征水位确定一般方法。浑河抚顺站为浑河大伙房水库以下第一个水文测站，在防汛调度中肩负着抚顺市城区及沈阳上游农村段的洪水预警预报任务。浑河大伙房水库以下河道比降逐渐变缓，但两岸地势仍呈现较为明显的山区河道特点，浑河抚顺站则是辽宁省典型的山区水文测站。抚顺站基本水尺断面为全河槽断面，水位～流量关系为绳套型。本段浑河两岸均为堤防，左岸堤顶高程 84.20m，堤脚高程为 75.51m，右岸堤顶高程 84.16m，堤脚高程为 75.36m。建国后，1995 年 7 月 31 日发生大洪水，最高水位为 79.18m。其中，左岸背水侧地面平均高程为 78.90m，右岸为 76.60m。浑河抚顺城市段基本无滩地，堤后地面高程较高且堤路结合现象较为普遍，堤身及堤后附属建筑包括居民住宅等均较多，采用通常确定方法在此段并不适合，综合考虑堤防规模及河道过洪能力等因素，确定本段警戒流量为 2000m3/s。因此，对应此流量的水位即为浑河抚顺站的警戒水位，经查抚顺断面水位～流量关系曲线，得出其拟确定警戒水位为75.87m。

浑河抚顺段城市防洪设计标准为 200 年一遇，目前一部分堤防还未达到设计标准，抚顺站断面上下游堤防已达到设计标准，现状堤防的设计流量为 4884m3/s，设计水位为 78.45m。根据保证水位的确定原则及确定方法，因此抚顺断面拟定保证水位为 78.45m。该段两岸堤防超高较高是由于堤防建设时由城建部门负责而非水利部门负责，城建部门考虑了与跨河桥梁的平面交叉等交通问题，因此造成堤顶高程远大于设计值。

浑河抚顺断面已有国家批复的警戒水位和保证水位。随着近年河道状况的改变，原定的特征水位应进行适当的修改。

前后结果对比发现，原定警戒水位约相当于3000m3/s流量，约相当于抚顺站处 30 年一遇洪峰流量，而通过全河段现状行洪能力的复核发现，浑河抚顺段李石闸河段现状保证流量仅略大于 3000 m3/s，而沈抚交界河段右岸现状保证流量仅约为2500m3/s，从抚顺站特征水位确定主要用于指导浑河抚顺段的防汛工作考虑，将警戒流量定到接近 3000m3/s显然是偏高的，为防汛抢险预留的时间及水位高差过小，因此建议将警戒水位适当下调。而此次确定的警戒水位约相当于 2000m3/s的洪峰流量，约相当于 5～10 年一遇标准，从浑河抚顺段最低防洪标准 50年一遇的角度出发，可以认为警戒水位的设定是较为安全的，对于下游现状防洪能力较低的河段防汛也给予了一定的操作余地，因此建议浑河抚顺站警戒水位降低至 75.87m。

保证水位的确定主要取决于现状堤防的堤顶高程与堤身质量，浑河此段堤防现状堤顶高程已高于设计堤顶超过 3.0m，堤身质量良好，因此其保证水位理应为河道设计水位即 78.45m，原保证水位较设计水位略低主要是考虑到下游城郊段有部分堤防尚未建设完成，因此保证水位确定中留有一定余地。从 2003 年至今，浑河抚顺段上下游城郊段堤防建设取得了长足的进步，绝大部分堤段堤防已达到设计标准，因此保证水位可以不再为其提供预留，建议按正常恢复至抚顺断面设计水位即 78.45m。

4 经验及推广

从浑河抚顺站特征水位的制定以及修订过程，可以得出结论：一是山区河道防汛控制站特征水位确定不能按照常规特征水位确定方法进行确定，这样容易造成特征水位的指导性不强和防汛抢险决策的失误，具体原因稍后进行分析；二是山区河道防汛控制站特征水位确定一定要考虑上下游防洪工程建设情况及建设历史。

1）山区河道防汛控制站特征水位确定不能按照常规特征水位确定方法进行确定原因分析。山区河流多数无滩地，属于U型河槽，堤后高于堤前，警戒水位采用平滩或者堤前水位均明显偏低，因此山区河道警戒水位制定应充分考虑滩地及堤后地形以及上下游堤防建设情况。保证水位制定山区河道需考虑山区洪水特点，不必因循守旧按照固有套路制定，结合实际情况，根据洪水特点、堤防状况以及防汛抢险能力等综合确定。

2）山区河道防汛控制站特征水位确定需要考虑上下游防洪工程建设情况及建设历史原因分析。山区河流不同于平原区，防洪保护目标往往是较为分散的，防洪工程建设情况及建设年代也因此会有很大的差别，某些河段上下游防洪堤的防洪标准也是不同的，特征水位既然用于一个河段的防汛指导之用，需要考虑观测断面位置两岸堤防建设情况，还需要考虑制定一个这样的特征水位对于上下游的防洪工程是否是合适的、安全的，否则就失去了其制定的意义，甚至会造成防汛指挥的重大失误，这是需要格外注意的。

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2013-11-14