泾河景村站报汛曲线修订

2018-09-23王晓斌

陕西水利 2018年5期

王晓斌

（陕西省西安水文水资源勘测局，陕西西安 710100）

泾河为黄河流域十大水系之一，是黄河洪水泥沙主要来源地之一。泾河流域呈扇形，洪水主要由景村站以上干、支流形成，上、中游沟壑纵横，部分地形破碎，暴雨侵蚀严重，形成了洪水猛烈含沙量大的特点。景村站为泾河上游各支流汇流后干流控制站，其水情报汛工作在泾河中、下游及渭河防汛工作中很重要，特别是随着东庄水库的修建，对该站水情报汛工作提出了更高要求。根据2008年11月发布的中华人民共和国国家标准《水文情报预报规范》（GB/T22482-2008）第5.2.3规定：“…水情信息应在规定报汛时间观测后立即发出…。”对于像泾河景村站这样断面冲淤变化大，流量数值又不会瞬时测量的测站，其中、高水准确、及时报汛显得较为不易。为此在分析历次实测大洪水的基础上，结合河段特性变化，对泾河景村站中、高水报汛曲线进行修订。

1 概况

景村水文站位于陕西省咸阳市彬县太峪镇新堡子社区景村，为泾河中游干流控制站，属国家重要水文站。1934年9月陕西省水利局在长武县亭口镇设立泾河亭口水文站，1963年3月因修建大佛寺水库下迁至彬县景村，设立景村水文站。景村站集水面积40281 km2，距河口里程189 km。本次分析资料采用水文年鉴刊印成果，其可靠性、一致性、代表性均经过审查[1]。景村站设站以来实测最大流量为8150 m3/s，发生于1966年7月27日，次大流量为6190 m3/s发生于1977年7月6日。

景村水文站主要任务是收集泾河流域主要水文特征，掌握泾河流域水量、沙量变化规律，为综合开发利用泾河流域水资源提供科学依据，为东庄水库建设、运行、管理，泾河中、下游地区防汛减灾提供水文信息和服务，为国家防总、黄委、陕西省、咸阳市及彬县防汛部门决策提供水情报汛任务。

景村站测验河段设在两大弯道之间，左岸为黄土台塬，右岸为沙土滩地。河床由砂砾组成，冲淤变化较大。基本断面上游200 m有一大弯道，洪水时受影响流向不正，基本断面下游300 m有九孔公路大桥。高水时断面明显受壅水影响，基本断面下游900 m为弯道，低水期左岸形成串沟。

2 水位流量关系分析

景村站1963年设站以来资料完整，均采用黄海基面。收集景村站1964年～2016年历年洪水资料，对1966年、1977年、1996年、2003年4次典型洪水的洪水过程、水位流量关系、断面变化进行分析发现：景村站较大洪水均由夏季和初秋连阴雨形成，洪水出现时间与暴雨出现时间相对应。最早在5月上旬，最迟在10月中旬，7、8两月洪水最多，峰形胖，且为复式，洪峰涨落较慢；沙峰一般滞后出现，有时也同步出现；水位流量关系多为绳套曲线，例如1977年“7.6”洪水、2003年“8.26”洪水，分别见图1、图2。

图1 泾河景村站1977年“7.6”洪水过程线及水位流量关系图

图2 泾河景村站2003年“8.26”洪水过程线及水位流量关系图

景村站建站以来，基本断面附近2002年9月建成食品企业厂房，基下300 m 1968年10月建成彬旬公路景村泾河大桥，基下460 m2，2008年9月建成福银高速（凤永高速）景村泾河大桥，基下9850 m，1977年5月建成泾河枣渠电站溢流坝，这些工程均在高水时对景村站水位流量关系产生影响。

经对景村站1966年7月27日洪峰流量8150 m3/s、1977年7月6日洪峰流量6190 m3/s、1996年7月28日洪峰流量4730 m3/s、2003年8月26日洪峰流量4920 m3/s四次典型洪水过程断面和水位流量关系分析发现：1966年～2017年河道总体呈淤积趋势，在水位814.00 m～827.50 m区间，面积减少51.2%～32.9%，见表1、图3；水位流量关系呈向左偏移即偏小趋势，例如在水位823.00 m时在1966年洪水中相应流量为7200 m3/s，1977年洪水中相应流量为5550 m3/s，1996年洪水中相应流量为4550 m3/s，2003年洪水中相应流量为4400 m3/s，可见断面过洪能力呈递减趋势。

表1 泾河景村站1966年～2017年面积变化表

图3 泾河景村站1966年～2017年大断面及水位面积关系图

3 报汛曲线修订

根据中华人民共和国水利行业标准《水文资料整编规范》（SL247-2012）第4.4.17条规定：“…高水部分延长不应超过当年实测流量所占水位变幅的30%；低水部分延长不超过15%。如超过此限，至少用两种方法进行比较，并在有关成果表中对延长的方法和依据做出说明。…”景村站报汛曲线修定上限至百年一遇洪峰流量11400 m3/s，超出历年实测流量39.7%，为此应采用两种方法延长高水曲线。

第一种方法根据《水文资料整编规范》（SL247-2012）第4.4.17条中要求“有糙率和比降资料的站，可点绘水位与糙率关系曲线，并延长至高水。选用高水时的糙率n值与实测比降s，由实测大断面资料算得的平均水深d和面积A，采用（4.4.17-1）计算高水时的流速、流量，据以延长水位流量关系曲线。…”“若高水漫滩，则主槽和漫滩部分应分别计算流量进行延长。”

根据《陕西省洪水调查资料》[2]，景村站调查最大洪水为1911年8月3日洪水，相应水位为827.38 m，比降29/10000，主槽采用糙率为0.055，漫滩采用0.075，断面面积为3900 m2，计算得洪峰流量为15300 m3/s。

收集景村站建站以来历次大洪水、调查洪水糙率、比降资料点绘水位糙率、水位比降关系图并作延长，见图4。查读制作的水位糙率、水位比降关系图，利用2017年4月实测大断面，采用《水文资料整编规范》（SL247-2012）中的以上两式按主流、河滩进行计算得到景村站中高水水位、流量关系。

图4 泾河景村站水位糙率、水位比降关系图

第二种方法仍是依据《水文资料整编规范》（SL247-2012）第4.4.17条中要求：“若测站控制基本稳定，河床变化不太剧烈，河底坡降无突出变化，基本水尺位置未迁移或迁移距离很小、落差很小，其历年水位流量、水位面积、水位流速关系曲线无突出变化时，可参照历年水位流量关系曲线作高水延长。延长时将历年和本年水位流量关系曲线合绘在一起，按历年曲线趋势，参照本年断面冲淤、流速和比降变化情况，向上延长。”

收集景村站1966年7月27日、1977年7月6日、1996年7月28日、2003年8月26日等典型洪水水位流量关系，并将这些点据和根据临近年份实测流量制作的2017年中、低水报汛曲线点绘在一张图纸上，按照《水文资料整编规范》（SL247-2012）第4.4.17条要求对2017年报汛曲线高水进行延长，得到2017年景村站报汛曲线高水关系线。

图5 泾河景村站历年实测水位流量关系线和2017年报汛曲线套绘图

根据上述两种方法点绘的泾河景村站中、高水水位流量关系曲线，见图5。可以看出两种方法点绘的关系线基本吻合，判断定线合理，能用于报汛工作。

将所定水位流量关系线高水位部分和1966年洪水曲线与调查洪峰流量延长线对比发现：在水位427.00 m时1966年相应过水面积为3683 m2,其水位流量延长线查得相应流量为14700 m3/s；而在2017年相应过水面积为2372 m2，报汛曲线查得相应流量为7950 m3/s,在同一级水位下面积减小了35.6%，流量减小了45.9%。可见景村站水位流量关系变化较大，因此，在以后使用中若发生大洪水，应及时根据实测资料分析其变化并再次修订。