沙河与颍河洪水遭遇分析
2015-11-26张玉杰丁永杰河南省水利勘测设计研究有限公司
□张玉杰 □丁永杰(河南省水利勘测设计研究有限公司)
1 基本概况
1.1 河道情况
沙河发源于河南省伏牛山的外方山,是淮河的一条最大支流,自西北向东南流经河南省的中部地区进入安徽省西部,在安徽省阜阳市的沫河口汇入淮河。流域跨河南、安徽两省,流经平顶山、漯河、周口、阜阳等40个市县,总流域面积39880 km2,干流全长619 km。河南省境内流域面积34440 km2,河长418 km。沙河主要支流有北汝河、澧河、颍河、贾鲁河、新运河、新蔡河等。颍河是沙河的一级支流,发源于伏牛山东麓登封市申坡村,自西向东流经禹州、许昌、襄城、临颍、郾城区、扶沟、西华等县市区,于周口市附近的孙咀汇入沙河。颍河干流全长约263 km,流域面积7348 km2。主要支流蜈蚣渠、清潩河、清流河等。
沙河和颍河汇合口以上干流已建成昭平台、白龟山、燕山、孤石滩、白沙5座大型水库及澎河、纸坊等24座中型水库和泥河洼滞洪区,对流域防洪起到重要作用。
1.2 测站及资料情况
主要分析沙河干流和颍河来水的遭遇问题,因此与分析有关的水文站有沙河干流的漯河、周口水文站和颍河的李湾、黄桥水文站。沙河漯河、周口水文站集水面积分别为12150 km2和25800 km2,均设立于1935年8月,但观测不连续,有间断,1950年恢复观测至今,有水位、流量、水温等项目。颍河李湾水文站设立于1959年5月,站址以上集水面积6780 km2。李湾水文站于1988年1月撤销,下迁7.50km改为黄桥水文站,该站控制流域面积7065 km2,观测项目有水位、流量等。
2 洪水遭遇分析
2.1 年最大流量发生时机和年际变化
根据沙河、颍河水文站1960~2011年实测流量资料统计的结果可已看出,沙河、颍河的年最大流量主要发生在7-9月;颍河李湾、黄桥水文站年最大流量在3-12月份都有发生,沙河周口水文站年最大流量在4-12月份都有发生,沙河干流漯河站年最大流量发生在5-10月,由此可知,沙河周口水文站洪水受沙河干流和颍河来水的双重影响。
沙河洪水的年际变化较大,年最大值与最小值之间的倍比为14~18倍,从下游到上游倍比越来越大,但也受上游水库和滞洪区拦蓄影响。各水文站实测最大、最小洪峰流量见表1。
表1 实测年最大和最小流量统计表
2.2 洪水遭遇分析
选择1960-2011年共52 a同步系列中周口水文站流量>1500 m3/s的20次洪水进行分析,沙河与颍河洪水遭遇情况统计见表2。根据洪水传播时间分析,颍河李湾水文站洪峰滞后18 h后到达周口水文站,黄桥水文站洪峰滞后15 h后到达周口水文站,沙河漯河水文站洪峰流量滞后12 h后到达周口水文站,表2中第(2)列为周口水文站历年最大洪峰流量,第(3)列为周口水文站的洪水组成中的李湾、黄桥水文站相应年份(李湾:1960-1987年;黄桥:1988-2011年)流量,第(4)列为周口水文站的洪水组成中漯河水文站的流量。
从表2可以看出,周口站流量超过1500 m3/s的年份有20次,漯河下泄流量占周口站总来水量的60%~93%的年份有18a,只有2 a漯河来水占11%,颍河来水占0.6%~36.3%,其中占20%以上的年份仅有2 a、占13%~20%的年份有10 a,其余8 a所占比例更小;周口站流量超过2000 m3/s的年份有12个,颍河来水占周口站总来水量的0.6%~36.3%,其中占20%以上的年份也仅有2 a;颍河“75.5”洪水流量1140 m3/s,除此之外颍河最大流量只有2 a,分别为1984年747 m3/s,2000年730 m3/s,其余年份流量不足600 m3/s或更小。
从上述分析可知,颍河来水流量小,大水年份不多;颍河洪峰与周口水文站洪峰的遭遇机会远小于沙河干流漯河来水;周口站来水中沙河干流漯河来水占比例较大,颍河来水占比例较小,故周口水文站洪水的主要来源为沙河干流,颍河来水占周口总来水量的比例小。
3 结论
根据沙河与颍河洪水遭遇分析,周口以上沙河干流为洪水主要来源,支流颍河所占比例小,且颍河本身来水也小,也没有给颍河加大泄量的时机,也就是说在沙河干流不提高下泄流量的情况下,颍河不能扩大下泄,且扩大下泄流量意义不大。根据2009年国务院批准的《淮河流域防洪规划》,近期沙颍河干流按20 a一遇防洪标准治理(该工程于2005-2009实施完成,已经达到近期治理标准),近期颍河按20 a一遇防洪标准治理。远期沙颍河陈湾以下干流防洪标准提高到50 a一遇,修建下汤水库和北汝河前坪水库,培修漯河以下干流堤防,新建大逍遥滞洪区等工程。远期规划漯河至周口设计下泄流量仍为3000 m3/s,没有扩大下泄流量,靠上游修建水库提高防洪标准,考虑颍河重点河段治理投资有限,应针对急需治理的重点河段,因此对颍河下游西华县段仍维持现有河道除涝、防洪标准,暂不安排治理,待以后大逍遥滞洪区工程实施时一并考虑。
表2 周口水文站洪水遭遇分析成果表