临潭县石门沟河流历史洪水调查与分析

姜锋

（甘肃省水文水资源局，甘肃 兰州 730030）

临潭县石门沟河流历史洪水调查与分析

姜锋

（甘肃省水文水资源局，甘肃 兰州 730030）

我国大多数区域位处东亚季风区，地质地貌复杂，人类活动剧烈，山洪灾害频繁，对人民群众生命安全构成极大威胁和损害，是经济社会可持续发展的重要制约因素之一。甘肃省山洪灾害分布范围广，发生频率高，灾害损失严重，尤其是山丘区小流域河流更易突发山洪灾害。以无水文实测资料的小流域沟道型河流为例，通过历史洪水调查和分析，采用面积比降法推算洪峰流量，为当地山洪灾害防治和设计规划提供基础资料技术支撑。

石门沟；历史洪水；调查分析

1　流域概况

临潭县隶属甘肃省甘南藏族自治州，位于甘南州的东北部地区，位于东经103°30′28″～103°51′30″，北纬34°30′25″～35°04′32″之间，东邻定西地区的岷县，北与临夏回族自治州康乐县相界，其余南、西及东北均与本州卓尼县交错接壤。地处青藏高原的东北部边缘，是黄土高原的过渡地带，地势由西北向东南倾斜，平均海拔高度2825m，多年平均气温3.8℃，多年平均降水量535mm，多年平均蒸发量1484.6mm。境内河流属黄河流域洮河水系，洮河在全境内总长105.5km，流域面积2868km2，除黄河水系的支流洮河外，另外二级河流有冶木河、羊沙河、南门沟、石门沟、秋峪沟等19条河流。石门沟是石门乡境内主要河流，由石头沟、牙尼沟、扎浪沟、黑沟等水汇合而成，自西向东流经萝卜沟、李家沟等8个村庄流入洮河，全长约20km，境内流域面积113.1km2，年径流量2260×104m3。

2　洪水调查及测量

2.1调查河段的确定

通过进行实地踏勘，了解河段控制条件及居民点分布、河床稳定性、断面特征、河槽组成及历年来河段的冲淤变化和治理情况。选取的调查河段位于临潭县石门乡大桥关村，该河段无支流加入，无雍水影响，上断面10m处有一弯道，上断面至下游85m之间河段较顺直、洪痕较明显、附近有居民，距河口6km，调查河段以上集水面积62.8km2。河床由砂卵石组成，所选河段左岸为农田，右岸为陡石山坡。调查河段平面图如图1所示。

图1　石门沟大桥关村调查河段平面图

2.2调查过程

现场走访调查河段附近居民，了解建国以来典型场次（最大和次大）洪水及暴雨发生的时间和过程，指认洪水痕迹并按年代的先后从上游向下游按顺序统一编号，详细记录访问情况。

2.2.1洪水发生年份调查

被调查人：张勇，男，汉族，67岁；张总良，男，汉族，73岁。被调查人一致叙述1955年7月石门沟河道来水为建国以来最大，1999年7月洪水为建国以来次大水，并根据《临潭县山洪灾害防治非工程措施实施方案》、《甘南州2014年山洪灾害防治项目实施方案》和其他资料记载，确定建国以来最大洪水发生年份为1955年7月，次大洪水发生年份为1999年7月。

2.2.2暴雨洪水过程调查

特大洪水：1955年7月暴雨洪水：被调查人叙述1955年7月，中午吃过饭后突然风很大，一会儿雷声伴有闪电，雨从西北方向来，降雨历史大约1h左右，上面来水形成山洪。那次洪水特别大，洪水从河滩冲上漫过树林和农田，全部庄稼被淹没，以后河滩中的树被全部砍掉，开垦成了现在的农田。

根据调查人叙述从他们记事起见过的最大一场洪水。通过查阅《临潭县山洪灾害防治非工程措施实施方案》，发现临潭县建国后50年代曾经发生过几场历史洪水灾害，但关于本条河流调查人叙述的年份，没有具体的雨情和灾情数据。

次大洪水：1999年7月暴雨洪水：被调查人叙述1999年7月初开始下雨，连续下了几天，雨下到第二天下午时河道水位开始起涨，主要是上游雨下的比较大，雨下到第五天记得河道水最高。有天下午大概14∶30过些雷声很大，雨也从西方向来，雨大约下了1h左右，雨下的特别大，刚开始下雨的时还伴有冰雹，部分农田被淹没，颗粒无收。

2.2.3洪痕调查

被调查人叙述：1955年洪水从河滩冲上漫过树林和农田，全部庄稼被淹没，以后河滩中的树被全部砍掉，开垦成了现在的农田。1999年洪水比1955年小些，水印子比1955年的水印低。根据现场指认及测算1955年洪痕高程2331.98m，1999年洪痕高程2331.69m。

根据被调查人叙述和实地查看确定1955年、1999年洪水左岸农田边洪痕可靠，无变动；右岸陡石山由于时间久远洪痕已无法确定。

2.3测量方法

在调查河段上断面向下游26.3m处左岸河床大石头顶部设立BM，用RTK假定高程，高程为2330.980m。按照《水文调查规范》要求，选取比较顺直的河段，上下断面间距为60m，左岸上下断面处确定起点距0m位置，在地形转折处布置测点，利用水准仪、全站仪、测绳等仪器，测量上下横断面，并自上断面开始向下断面测量纵断面洪痕以及河底高程。根据测量成果数据，绘制改地沟调查河段纵断面图如图2所示。

图2　石门沟大桥关村调查河段纵断面图（上、下）

3　洪峰流量计算

3.1计算方法

按照《水文调查规范》要求，该调查河段顺直、洪痕点较多、河床稳定，故采用比降面积法推算。

式中∶Q——洪峰流量，m3/s；

I——河道比降；

A——过水断面面积，m2；

R——水力半径，m；

n——河床糙率。

3.2参数确定

2）糙率：主河床由粗沙砾、粗卵石（D为 10～20cm）组成，左岸为农田，右岸为陡山坡。根据《甘肃省天然河流糙率表》，糙率选定为0.040。

3.3计算成果

采用上述公式计算上下断面洪峰流量，取其平均值分别为“1955.07”“1999.07”洪峰流量。经计算，石门沟1955年洪水洪峰流量为233m3/s，1999年洪水洪峰流量为164m3/s。石门沟调查河段洪峰流量计算成果见表1。

表1　石门沟调查河段洪峰流量计算成果表

3.4重现期确定

根据石门沟流域洪水调查资料记载和本次洪水调查情况，本次洪水调查按照经验频率计算公式计算确定，公式为：

式中：P——经验频率；

N——调查期；

T——重现期；

m——洪水排序；

经计算，1955年洪水重现期为67年一遇；1999年洪水重现期为33年一遇。

3.5可靠性与合理性分析

从调查现场实际情况来看，石门沟“1955.07”、“1999.07”洪水选定调查河段较顺直，断面较规整，河床较稳定，受人类活动影响较小，符合比降面积法的使用条件。确定的洪痕水面线与调查河段河底坡降线接近平行，符合一般河流的变化规律。根据指认人叙述石门沟河道建国以来最大洪水发生年份为1955年7月，次大洪水发生年份为1999年7月。查阅《临潭县山洪灾害防治非工程措施实施方案》、《甘南州2014年山洪灾害防治项目实施方案》和其他资料记载，洪水发生年份可靠。从计算成果数据上看，石门沟“1955.07”、“1999.07”洪水洪峰流量与流域面积的比值分别为1.42和1.30，在临潭县境内属较小数据，符合小流域洪水规律，计算成果合理。

4　结论及建议

4.1结论

选取的石门沟河流为山洪灾害重点防治区且有代表性的小河流，在临潭县内具有较好的流域代表性，依照相关规范，设定基本水准点BM，采用RTK测定水准基点，绘制历史洪水调查河段平面图；并用全站仪测量上下横断面、纵断面高程；用比降面积法计算洪峰流量，测定和计算方法符合《水文普通测量规范》（SL58-93）、《水文调查》技术要求。调查分析结果临潭县石门沟1955年洪水为新中国成立以来历史最大洪水，洪峰流量233m3/s，重现期为67年一遇；1999年洪水为新中国成立以来次大洪水，洪峰流量164m3/s，重现期为33年一遇。以为例进行山区小流域河流历史洪水调查分析和计算，成果可作为临潭县山洪灾害防治工程及相关设计的基础依据。

4.2建议

通过本次历史洪水调查分析，山洪普遍具有突发性、水量集中、破坏力大等特点。山洪及其诱发的泥石流、滑坡，常造成人员伤亡，房屋、田地、道路和桥梁毁坏等，甚至可能导致水坝、山塘溃决，成灾速度非常快，几乎令人猝不及防，对国民经济和人民生命财产造成严重危害。因此，小流域暴雨洪水预警预报和防御能力应得到更多的关注和重视。通过小流域河流历史洪水调查，制定防洪规划并实施小流域综合治理，建立防洪预警体系，最大限度地减轻小流域暴雨洪水灾害，是未来防洪减灾工作的一项重要内容。

［1］甘肃省2014年度山洪灾害防治项目甘南州临潭县历史洪水调查报告［R］.甘肃省水文水资源局，2015.

［2］水文调查规范（SL196-2015）［Z］.中华人民共和国水利部.中国水利水电出版社，2015.

［3］任玉东.小流域洪水流量计算方法探析［J］.中国科技信息，2012，18.

［4］甘肃省洪水调查资料（第二册）黄河流域（湟水、洮河水系［Z］）.甘肃省水利厅，1983，6.

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