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英那河流域2017年“804”洪水调查分析

2018-04-19周旭东

东北水利水电 2018年4期
关键词:径流系数河水库洪峰流量

周旭东

(辽宁省大连水文局,辽宁大连 116023)

英那河发源于丹东市岫岩县龙潭乡老北沟,海拔高程653.1 m,流域面积1 004 km2。河流全长94.9 km,平均比降2.31‰。河流上游河床为卵石,下游为细砂。有一级支流5条,二级支流1条。英那河由北向南贯穿庄河县东部,流经庄河县三架山、仙人洞、塔岭、大营子、小孤山、吴炉、黑岛等乡、镇和沙岭农场,于小孤山镇蔡家村注入黄海。

1 英那河冰峪沟水文站洪水

英那河冰峪沟水文站于2017年8月4日5时10分出现洪峰流量为2 270 m3/s,相应水位91.33 m,洪水总量为0.66亿m3。冰峪沟站断面图及水位流量关系见图1-3。

2 无水文站控制的河道洪水

2.1 洪水调查

2.1.1 洪水调查断面

调查河段为英那河二道河河段、英那河下冰峪河段、头道沟河头道沟河段、二道沟河河北屯河段、小峪河李刘屯河段、栗子房河栗下屯河段、沙河前梨树河段、棒槌沟河隈子河段、教场河赵堡河段。英那河调查断面分布情况见表1。

2.1.2 洪水调查方法

1)在典型河段的大致范围内选一河段顺直、洪痕清楚段,测出峰顶水面线,进行横断测量,用比降面积法推求洪峰流量,比降面积法测流是根据测验河段实测的水位、断面等资料,用水力学公式计算河道瞬时流量的方法。

2)各支流河段长度一般为400~2 000 m,两岸洪痕点分别不应少于5个,横断不得少于3个。

图1 冰峪沟水文站2017年大断面图

图2 冰峪沟水文站水位流量关系图

3)主要站或典型河断为中小河流水文监测系统水文站和水位站的测验河段,其它发生大洪水的中小河流。要求调查出最高洪水位,并根据洪痕推算出最大流量。

2.2 洪水排位频率

2.2.1 英那河干流洪水排位频率分析

图3 英那河“804”冰峪沟站洪水过程线

表1 英那河流域洪水调查站一览表

冰峪沟水文站洪峰流量为2 270 m3/s,为有观测记录以来第1位,其重现期超100年一遇洪水标准,见表2。

表2 英那河冰峪沟站水库站洪水资料

2.2.2 英那河水库洪水频率分析

英那河洪峰流量为6 000 m3/s,为有观测记录以来第1位,其重现期超100年一遇洪水标准,见表2。

由于英那河支流无实测水文数据系列,不能基于实测数据系列分析各支流洪水的排位和频率。为此,首先采用无资料地区设计暴雨洪水计算手册(2013版)对洪水调查的各支流进行不同重现期暴雨洪水计算,并结合2015年山洪调查评价成果进行对比分析,再结合各支流洪水调查的洪峰流量和实地调研情况综合分析各支流洪水的重现期,分析结果见表3。

表3 英那河水库“804”洪水特征统计分析表

2.3 2012年“804”与2017年“804”洪水对比

2.3.1 洪水比较

1)前期流域蓄水量

2017年“804”暴雨洪水前期流域土壤较干旱,2017年冰峪沟站以上降雨133 mm,沙河站以上降雨138 mm,初损大。2012年“804”暴雨洪水前期流域土壤较湿润,2012年冰峪沟站以上降雨376 mm,沙河站以上降雨397 mm,基本饱和,初损小,前期流域蓄水量对比结果见表4。

表4 大连地区各站前期流域蓄水情况比较表

2)洪峰流量

受降雨量、强度、主雨区以及流域前期土壤蓄水量影响,2次洪峰流量不相同,2次洪水起涨基流也不相同,2017年各站洪峰起涨流量分别为:冰峪沟站0.59 m3/s;沙河站0.62 m3/s;2012年各站洪峰起涨流量分别为冰峪沟站15.5 m3/s;沙河16.5站80 m3/s。2012年各站洪峰流量和起涨水位均大于2017年“804”,见表5。

3)洪量比较

受降雨总量及流域前期土壤蓄水量影响,各站2012年“804”与2017年“804”洪量,相差不大,

表5 英那河各站洪峰流量比较表

见表6。

表6 英那河各站洪量比较表亿m3

4)径流系数

由于2次降雨、径流的差异,各站2012年“804”与2017年“804”径流系数相差较大,见表7。

表7 英那水库河各站径流系数比较表

2.3.2 基本结论

2017年“804”暴雨洪水前期流域土壤较干旱,初损大;2012年“804”暴雨洪水前期流域土壤较湿润,基本饱和,初损小;2次洪水不尽相同,2017年“804”暴雨洪水各站峰流量大于2012年“804”,洪量接近,径流系数均小于2012年“804”。

3 水库作用分析

8月4日9时英那河水库入库洪峰流量6 000 m3/s,下泄最大洪峰流量1 000 m3/s,削峰率83.3%。

4 洪水特点

1)英那河水库坝址以上发生特大洪水。英那河水库站洪峰流量为6 000 m3/s,冰峪沟水文站洪峰流量2 270 m3/s,2站洪峰流量均为有观测记录以来第1位,其重现期超过100年一遇洪水标准,为特大洪水。

2)洪水突发性强,来势迅猛,峰高量大、涨洪速率快。冰峪沟水文站8月4日23时起涨,5时10分到达峰顶,涨洪历时5.2 h;英那河水库站4日0时起涨,9时到达峰顶,涨洪历时为9 h,最大1 h上涨率达2 200 m3/s。

3)前期土壤干旱,初损大,径流系数比较偏小。前期降水偏少,流域土壤蓄水量不足,截止8月2日,冰峪沟水文站以上流域土壤饱和度为69.5%,英那河水库站以上流域土壤饱和度为60.5%,产生的径流系数冰峪沟为0.71、英那河为0.75。

4)英那河水库最大下泻流量为1 000 m3/s,水库下游降水较少,叠加洪峰流量小于河道20年一遇防洪标准,因此水库下游无灾害。

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