木垒水文站2015年“6·10”洪水调查分析

韩瑞敏

(新疆昌吉水文勘测局，新疆 昌吉 831100)

0 引言

新疆地区经常会发生由局部强降雨引发的山洪灾害，个别突发洪水灾害会造成人员伤亡和财产损失，对经济发展和社会安全稳定构成巨大威胁，开展山洪灾害调查评价工作对于保护人民生命财产安全及实施山洪灾害防治工作具有重要意义。洪水调查的基本内容一般包括考察洪水痕迹、收集有关资料,推算洪峰流量和掌握历史发生洪水过程等，通过进行洪水调查,可以掌握历史暴雨洪水特征,还原洪水过程,最终能预测推算河道过流能力,为以后的防洪抢险和流域水利工程建设提供基础水文资料。本文以位于新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州木垒哈萨克自治县境内的木垒河为例，对发生木垒水文站的具有很强的代表性的2015年“6·10”洪水进行调查研究，通过进行洪水调查评价，对研究新疆其他地区的暴雨洪水灾害预警及防治对策具有实际参考价值。

1 流域水文概况

木垒河全长80 km，源头海拔3 240 m，其河源区无现代冰川，补给以降水和冰雪融水为主，年平均径流量4 304万 m3,平均流量1.36 m3/s，最大洪峰流量520 m3/s，4-9月是木垒河的洪峰期和丰水期，河水年平均输沙量4.43万 t。木垒水文站位于木垒县照壁山乡南闸村，东经90°17′，北纬43°46′，是木垒河流域区域代表站，测站海拔高度1 328 m，集水面积461 km2，多年平均年径流量0.465 0×108m3，河水以降水和地下水补给为主。河床为砂砾石组成，底坡尚均匀，床面不平整。顺直段距离短，上、下游河段向外扩散，测验断面尚规整，水流通畅。左岸为砼护岸，形状整齐。右岸坍塌严重，为锯齿状，形状尚整齐。

2 木垒河2015年“6·10”暴雨洪水情况

从流域历史暴雨洪水发生的统计资料看，2015年6月10日发生在木垒河的特大洪水比较严重，给木垒水文站造成了不小损失。2015年6月9-10日因局地强降水使木垒河发生特大洪水，木垒水文站6月9日21:12至10日3：30降水量达65.7 mm，洪水涨势迅猛，致使木垒水文站供电中断，观测房倒塌，测验设施水毁，无法进行正常测验，当时，测站人员通过目估流量记录了当时的水情情况(见表1)。

表1 木垒水文站2015年6月10日报出水情记录表

3 “6·10”洪水调查分析

3.1 洪水痕迹的确定

在洪水退去后及时在河道两岸调查洪痕并进行施测，使用ATO-32自动安平水准仪进行了洪痕测量，上比降断面洪痕测定为5.74m，基本水尺断面测定为5.19 m，洪痕清晰易辨，认为可靠。

3.2 调查河段的测量

根据洪水调查洪峰流量计算需要，对各河段进行横断面测量。针对该站具体条件限制，以基本水尺断面为下比降断面，确定上、下比降断面间距为50 m。

3.3 糙率n的选用

根据河床组成情况和测验河段行洪条件,依据木垒水文站2014年5月21日-2015年6月9日实测糙率值，绘制水位-糙率曲线图见图1，查算出当水位为5.19 m时，糙率n=0.033。

图1 木垒水文站水位-糙率关系图

表2 木垒水文站断面各水力要素成果表

3.4 洪峰流量的计算

应用2015年6月11日实测大断面推算水位为5.19 m时的水深，计算出水道断面面积为72.7 m2，水面宽为42.3 m，平均水深为1.72 m，最大水深为2.56 m。洪峰流量计算采用比降面积法，基本公式见(1)和(2)，计算的水文站各断面水力要素成果见表2。

Q = K·S1/2

(1)

(2)

式中：S为河段平均水面比降；A为过水断面面积(m2)；R为过水断面水力半径(m)；K为过水断面输水率(m3/s)；n为过水断面河床糙率。

3.5 洪峰流量频率计算分析

频率曲线的分析计算采用1963-2015年系列53 a的洪峰流量资料。理论频率曲线采用P-Ⅲ型曲线，频率计算为年洪峰流量的均值，Cv、Cs值采用适线法调整确定。在适线时,主要考虑中、上部点据，见图2，得到不同保证率的设计流量，见表3。

图2 木垒站洪峰流量1963-2015年系列频率曲线图

表3 木垒站1963-2015年系列设计频率洪峰流量计算成果表

4 结语

2015年 6 月 10 日木垒河发生的短历时特大暴雨，致使山区各河段发生了历史性较大洪水。本文以暴雨洪水调查资料为基础，针对木垒水文站2015年“6·10”特大洪水进行洪水调查及糙率选取、洪峰流量频率计算，最终经过调查分析得出本次洪峰流量为315 m3/s。并通过洪峰流量频率计算分析，确定了不同保证率下的设计洪峰流量，得出暴雨洪水的重现期。通过此次洪水调查可为昌吉中小流域的洪水特征分析提供参考。