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介休市沟口村山洪防治分析及评价

2017-01-20梁志威

山西水利 2016年5期
关键词:沟口危险区山洪

梁志威

(晋中市水文水资源勘测分局,山西 榆次 030600)

介休市沟口村山洪防治分析及评价

梁志威

(晋中市水文水资源勘测分局,山西 榆次 030600)

山洪防治分析评价作为山洪灾害调查评价工作的重要组成部分,为编制山洪灾害预案,加强群测群防等工作,保障当地群众生命财产安全提供科学支撑。以介休市沟口村为例,根据山洪灾害内业调查成果,在对沟口村现场勘查的基础上进行了分析评价,并提出了相应的发展建议。

山洪防治;分析评价;沟口村;介休市

1 基本情况

沟口村位于介休市东部,距张兰镇9.8km,距介休市23km。共有居民201户,498人,耕地面积24.33hm2。沟口河段属汾河水系张涧河,发源于沁源县王和镇王和村,流经张兰镇南窑头、泉泉、张家庄、堡和、涧里,于朱家堡村汇入汾河,全长26km,流域面积63.4km2,河流平均比降14.97‰,介休市境内流域面积56.7km2。

沟口村属温带大陆性季风气候,四季分明,干湿对比明显。冬季风大雪少,寒冷干燥,持续时间长;夏季天气炎热,湿润多雨;春季干燥多风;秋季凉爽,前期雨水较多,后期较少,时有连阴雨天气出现。据介休气象站资料,区内年平均气温10.7℃,极端最高气温38.5℃,极端最低气温-23.3℃。年平均相对湿度60%;无霜期173d,年平均风速2.2m/s,极端最大风速28m/s。

2 分析评价准备

根据山洪灾害调查成果及介休市水利局资料,对沟口村进行现场勘查,控制断面选取测量,居民户宅基地高程测量,分析山洪灾害防治区暴雨洪水特性、小流域特征,选用合适的设计暴雨洪水计算方法和分析评价方法及汇流时间分析,为综合分析沟口村防洪现状,划分山洪灾害危险区,确定预警指标做好准备。

3 分析评价过程

3.1 设计暴雨计算

依据《山西省水文计算手册》(以下简称《手册》),对沟口村以上流域进行设计暴雨计算。首先确定沟口村的暴雨历时和频率,根据《山洪灾害分析评价技术要求》规定,暴雨历时确定为10min,60min,6h,24h和3d五种。频率确定为100年一遇、50年一遇、20年一遇、10年一遇、5年一遇五种。其次确定设计雨型,沟口村位于山西省水文分区中区,直接采用《手册》中区主雨日24h雨型模板为设计雨型,然后在《手册》各历时点暴雨统计参数等值线图上读取沟口村的统计参数,根据参数计算各种历时的设计点雨量,按点面折减系数计算设计面雨量。计算结果见表1。

表1 沟口村设计暴雨成果表

3.1.1 计算方法

本次采用《手册》中的流域模型法计算。流域模型法分产流计算和汇流计算两部分。产流计算包括设计净雨深和设计净雨过程计算,前者采用双曲正切模型计算,后者采用变损失率推理扣损法计算;汇流计算采用综合瞬时单位线计算。

3.1.2 计算成果

根据流域情况,选取所用参数进行计算,即得出流域模型法设计洪水成果为:100年一遇洪峰流量150m3/s,洪量83.0m3/s,水位980.57m;50年一遇洪峰流量124m3/s,洪量67.5m3/s,水位980.44m;20年一遇洪峰流量90.2m3/s,洪量48.3m3/s,水位980.25m;10年一遇洪峰流量64.7m3/s,洪量34.3m3/s,水位980.05m;5年一遇洪峰流量44.1m3/s,洪量22.5m3/s,水位979.79m。

3.2 防洪现状评价

3.2.1 危险区范围确定

根据沟口村断面实际情况,采用水力学原理推求水面线,由于沟口村所在河道断面没有调查到历史最高洪水位,因此100年一遇设计洪水淹没范围即为危险区范围。

3.2.2 现状防洪能力评价

各频率设计洪水水面线推求:运用美国研制HEC-RAS计算程序,选取合理断面和小流域特征值,并充分考虑涉水建筑物对洪水影响的基础上对沟口村推求100年、50年、20年、10年和5年一遇设计洪水水面线。

各频率设计洪水淹没范围确定:根据各频率设计洪水水面线成果,结合沟口村地形及居民户高程,勾绘各频率设计洪水淹没范围。

成灾水位及控制断面确定:将最先受灾的居民户高程定为成灾水位,通过对比沟口村临河一侧居民户高程和水面线,确定成灾水位为979.93m,距离该居民户最近的横断面定为控制断面。

水位—流量关系计算:通过各频率水面线成果分析得出沟口村控制断面的水位—流量关系。

成灾水位对应频率:根据沟口村水位流量关系推求成灾水位对应的洪峰流量,再在流量频率曲线上采用插值法确定该流量对应的频率,换算成重现期,即为沟口村的防洪能力。经分析计算,沟口村成灾水位(979.93m)对应的洪峰流量为51.0m3/s,频率为15.4%,防洪能力为6.5年。

3.2.3 危险区等级划分及防洪现状评价结果

根据各频率设计洪水水面线成果,结合沟口村地形及居民户高程统计各级危险区对应的人口、户数等,经评价,沟口村现状防洪能力结果为:极高危险区(重现期≤5年,高程≤979.79m)淹没0户0人;高危险区(重现期5~20年,高程979.79~980.25m)淹没1户5人;危险区(重现期20~100年,高程980.25~980.57m)淹没2户淹没12人;其他(重现期>100年,高程>980.57m)淹没0户0人。

3.3 雨量预警指标分析

雨量预警指标采用流域模型法分析,首先确定预警时段,沟口村预警时段定为0.5h,1h,1.5h,再选取流域土壤含水量值,依据《手册》流域前期持水度取值为0,0.3和0.6,分别代表土壤湿度较干、一般和较湿3种情况,然后进行临界雨量计算,最后确定雨量预警综合指标、立即转移指标和准备转移指标,成果见表2。

表2 沟口村预警指标成果表

4 结论及建议

4.1 结论

根据上述分析评价成果可知,沟口村现状防洪能力为6.5年,在5~20年一遇范围为高危险区。通过分析评价,统计了沟口村落各级危险区人口数量及分布情况。对山洪预案的编制具有重要作用。本次工作分析了沟口村预警指标的分布情况,并取得了相应成果,具体包括村落在土壤较湿、一般、较干等典型情况下不同时段内的预警指标。

4.2 建议

一是修订村级预警指标。雨量预警指标对实践起指导作用,但需根据长期收集雨情、水情、灾情资料不断修订,以适应沟口村预警需求。二是完善村级山洪灾害防治工作。充分运用沟口村危险区分布信息、预警指标等信息,进一步完善沟口村山洪防治预案,以及站点预警信息关联、预警指标改进等工作。三是落实村级应急防御措施。通过科学监测,根据山洪灾害在沟口村的影响程度和范围,及时组织受山洪灾害威胁区域人员转移,对重灾地区实行临时交通管制等。四是加强村级宣传力度。应不断加强对沟口村村民宣传培训教育,达到村民共同参与的目的。五是建立长期有效村级管理机制。逐步推动村级防汛机构建设,落实专门机构,解决运行维护经费,专门负责山洪防治非工程措施项目的运行管理。六是加强防洪减灾工程建设。通过护岸、排洪道及堤防工程等措施,阻拦削弱地表径流,减少山洪对沟口村的威胁。七是加强农业技术措施。在沟口村小流域内实施植树造林措施,可以覆盖地表,防治雨滴直接冲击土壤,延缓径流,降低山洪流速,延长汇流时间,防治水土流失。

P331.1

C

1004-7042(2016)05-0020-02

梁志威(1987-),男,2008年毕业于山西水利职业技术学院水利工程专业,助理工程师。

2016-03-28;

2016-04-30

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