甘南州碌曲县历史洪水调查分析
2017-08-28黄晓明
黄晓明
(甘肃省临洮水文水资源勘测局,甘肃 临洮 730500)
甘南州碌曲县历史洪水调查分析
黄晓明
(甘肃省临洮水文水资源勘测局,甘肃 临洮 730500)
碌曲县地处甘、青、川三省交界,夏季易突发暴雨,且强度大、雨势猛,山洪灾害发生频繁对群众的生命财产安全构成极大威胁。通过收集历史资料和实际现场勘察,对碌曲县郎木寺沟、姜云隆、西隆沟三条主要沟道进行历史洪水外业调查工作。并收集调查相应的降水资料,估算洪峰流量和洪水重现期,经分析研究得出历史洪水调查数据,提出防洪工作建议,为碌曲县今后防洪减灾决策提供依据。
碌曲县;历史洪水;数据分析
甘肃省是全国山洪灾害重点防治地区之一。地质地貌复杂,山洪灾害频繁,碌曲县地处内陆地区,属温带半湿润和高寒湿润区的过渡地带,具有大陆性、季风性的山地气候特点,气候因素随地势高度变化十分明显。碌曲县降水年际变化大,年内7、8、9三个月降水多且以暴雨形式出现,强度大,雨势猛,在地形低洼处、集流槽及河道两岸等地方山洪灾害发生频繁。山洪灾害不仅对基础设施造成毁灭性破坏,对人民群众的生命财产安全构成极大的损害和威胁,已经成为碌曲县防灾减灾中的突出问题。
1 区域概况
碌曲县地处甘、青、川三省交界,青藏高原东部,隶属于甘肃省甘南藏族自治州,位于甘肃省西南部,甘南藏族自治州南部,全县总面积5 298.7 km2。碌曲县位于黄河流域中上游,境内主要河流有洮河及其支流西隆沟、也尔果沟、青走囊沟、来库合沟、桑迪库合沟、恰日沟、毛日沟、二地沟、姜云隆沟、多松隆沟、尼郭玛拉沟、亚尔务隆沟、隆德沟、交合木沟和白龙江支流郎木寺沟等15条。
2 分析对象的选取
2.1 历史山洪概况
碌曲县境内山洪灾害主要是强降雨引发的山洪,滑坡、泥石流较少发生,根据碌曲县水文资料记载,自1964年以来,共发生严重山洪灾害50次,山洪共造成全县517间房屋受损,两人死亡,68人受伤,363头(只)牛羊被山洪卷走致死,冲毁道路1 420 m,桥梁12座,淹没农田447亩,受灾损失共计8 515万元。全县受山洪灾害威胁人口7 530万人,受山洪灾害威胁乡镇5个,行政村12个,自然村24个。经查阅资料和实地走访调查获知历史性大暴雨有四场分别为:
(1)“1964.07”暴雨洪水:1964年7月16日至17日,碌曲县玛艾镇、郎木寺镇突发雷雨天气,此次暴雨洪水致使西隆沟所在的玛艾镇受灾,这次洪灾造成西隆沟流域88间房屋被毁,淹死牛、羊62头(只),直接经济损失达1980万元。郎木寺沟流域郎木寺村乡倒塌房屋131间,淹死牛、羊162头(只),道路部分被冲毁,耕地大面积减产,损失严重,灾区一片狼藉。
(2)“1976.08”暴雨洪水:1976年8月20日,碌曲县城所在的玛艾镇突发短时雷雨天气,此次暴雨洪水致使玛艾镇受灾,西隆沟流域76间房屋被毁,淹死牛、羊58头(只),冲毁部分道路,直接经济损失达1 452万元。
(3)“1978.08”暴雨洪水:1978年8月6日,碌曲县全境降雨,暴雨主要降在了郎木寺镇以西郎木寺沟和双岔乡以南的姜云隆沟,此次暴雨洪水致使郎木寺镇受灾,郎木寺沟流域两人在暴雨山洪中丧生,六个单位,郎木寺村五分之一的居民房屋被冲毁,洪水冲毁木桥数座。淹死牛羊无数,直接经济损失达1 970万元。姜云隆沟流域30间房屋被毁,部分道路被冲毁,50亩耕地被冲毁并大面积减产,直接经济损失达126万元。
(4)“1996.08”暴雨洪水:1996年8月18日,碌曲县双岔乡突发短时雷雨天气,此次暴雨洪水致使双岔乡受灾,姜云隆沟流域35间房屋被毁,部分道路被冲毁,56亩耕地被冲毁并大面积减产,直接经济损失达149万元。
经了解这四场历史性大暴雨来势猛、强度大、降水在地域及时空分布极不均匀。由于降水强度大、雨势猛、历时短,从降水到产生洪水,历时很短。形成了区域流域的大洪水,使得沟河洪水迅猛上涨。呈现起涨时间短、洪峰流量大、峰型尖廋等特点。
2.2 区域代表性沟道确定
依据建国以来发生的历史山洪灾害记录,对具有区域代表性的典型场次洪水,按照历史洪水调查相关要求进行现场调查。根据碌曲县防汛抗旱指挥部办公室提供的资料,结合山洪灾害易发区、重点防治区,选取郎木寺沟、西隆沟、姜云龙沟进行历史洪水调查与数据分析。
3 数据调查与分析计算
3.1 数据调查依据
调查主要以《水文调查规范》(SL196—2015)和《水文普通测量规范》(SL58—2014)有关规定为技术依据。
3.2 方法与步骤
通过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,选择适宜的调查河段;对三条重点沟道进行现场调查,考证洪水痕迹,对洪痕所在河道断面和河段地形进行测量,走访调查河段附近居民,调查各次洪水、暴雨情况,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;对洪水痕迹、河道横断面及纵断面进行测量,做好测量记录及测量数据的检查,并估算洪峰流量和洪水重现期。对测量结果进行可靠性和代表性的分析和评定。
3.3 分析计算
推算洪峰流量
(1)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为洪峰流量,m3/s;S为水面比降;A为过水断面面积,m2;R为水力半径,m;N为河床糙率。
重现期确定:经验频率法
依据洪水调查的资料进行排序并用经验频率计算公式计算,调查期根据一下公式确定。
调查期 N=(2014-1949)+1=66
通过实地洪水调查数据资料,经分析计算得出成果数据。碌曲县主要沟道历史洪水调查成果(见表1)。
对调查到的最大、次大洪水依照洪水调查期即建国以来至2014年为66年,利用水文经验频率公式进行频率计算,在以频率的倒数即为重现期。碌曲县三条主要调查沟道最大流量频率及重现期计算汇总(见表2)。
表1 碌曲县主要沟道历史洪水调查成果汇总表
表2 碌曲县三条主要调查沟道最大流量频率及重现期计算表
4 成果合理性分析
4.1 洪痕、水面线及糙率选用合理性分析
从洪痕亲历者指认,调查人员分析判断,洪痕代表性较好;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,经分析比降合理。最后评定指认的洪水痕迹为可靠。河段糙率选取按照《甘肃省天然河流糙率表》,河槽糙率选定符合河段实际情况。
4.2 洪峰流量合理性分析
与邻近地区小流域洪水调查成果对比分析:经与碌曲县邻近地区流域面积小于200 km2河流榆林沟等洪水历史调查资料建立同频率实测和调查洪峰流量与集水面积关系(Q~F关系图),检查历史洪水调查各河流洪峰流量成果合理性。同频率洪峰流量与集水面积汇总(见表3)。对表2中7条河流,以集水面积F为横坐标,洪峰流量为纵坐标,建立集水面积与洪峰流量关系,进行线性关系分析(见图1)。
从图1中发现同频率的洪峰流量随集水面积的增大而增大。符合普遍的变化规律。
4.3 重现期确定合理性分析
通过查阅《甘肃省洪水调查资料》等相关资料,没有找到与所调查三条沟道相关的洪水调查资料。现有资料为本次历史洪水调查的特大和次大洪峰流量,通过经验频率法确定重现期,符合《水文调查规范》要求。
表3 邻近地区同频率调查洪峰流量与集水面积汇总表
图1 邻近地区同频率调查洪峰流量与集水面积关系图
5 结论与建议
5.1 结论
通过收集历史资料和实际现场勘察对碌曲县郎木寺沟、姜云隆、西隆沟三条主要沟道进行历史洪水外业调查工作并收集调查相应的降水资料,估算出洪峰流量和洪水重现期,得出以下结论:(1)郎木寺沟调查到1978年为最大洪水72.1 m3/s,重现期为67 a;1964为年次大洪水40.4 m3/s,重现期为33年。(2)西隆沟调查到1964年最大洪水67.3 m3/s,重现期为67 a,1976年次大洪水49.4 m3/s,重现期为33 a。(3)姜云隆沟调查到1996年最大洪水113 m3/s,重现期为67 a,1978年次大洪水53.4 m3/s,重现期为33 a。经分析所算得的历史洪水数据合理准确,能为碌曲县今后防洪减灾决策提供依据。
5.2 建议
为更好的做好碌曲县防治山洪工作提出以下建议:(1)加大预测预警体系的覆盖面,增加全县主要山区各流域内雨量、水位观测站建设为满足预报山洪提供实际需要。(2)完善乡(镇)、村、组级防御山洪预案的编制加强可操作性。(3)健全预警平台运行维修机制,增加运维进一步改进县级平台入库程序处理数据质量。
2017-03-30
黄晓明(1978-),男,甘肃临夏人,工程师,主要从事水文水资源资料的收集与分析工作。
TV122
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1004-1184(2017)04-0165-03