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安徽省淠河六安段防汛特征水位设置调整研究
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/1/7 9:10:46  

摘要:防汛特征水位的设置是防汛抗洪的基础工作,直接影响防汛调度决策及巡堤查险等。针对近年来淠河防汛暴露出的保证水位标准过高、警戒水位标准太低等特征水位设置不合理问题,分析了淠河防汛特征水位调整的必要性,提出了淠河防汛特征水位调整的原则及确定方法,明确了淠河主要站点的设防水位、警戒水位和保证水位。

关键词:淠河;防汛特征水位;调整

1 淠河防汛特征水位调整的必要性

淠河是淮河中游南岸的较大支流,为淮河一级支流,有东淠河、西淠河两条源流,东淠河、西淠河于中游两河口汇合后始称淠河。淠河发源于大别山北麓,由南向北经安庆市岳西县,六安市霍山县、金寨县、裕安区、金安区、霍邱县及淮南市寿县等县(区)后,于正阳关入淮河,河道全长260 km,流域面积6000 km2。淠河是安徽省六安市境内最大的一条入淮河流,也是六安市内河防汛的重点。

淠河流域面积中山区占72%,丘陵占17%,沿河平原洼地占11%。流域地形呈南高北低和东西高、中间低的狭长带状。按地形及汇流条件,大致将佛子岭、响洪甸水库以上划定为上游,流域面积3240 km2,为山区;两库坝下至横排头为中游,流域面积1130 km2,为山丘区;横排头至入淮口为下游,流域面积1630 km2,为丘陵和平原洼地。淠河上游为大别山深山区,各源流皆为山区型河道,河床下切较深两岸防洪任务不大,淠河干流河床系宽浅型沙质河床,平槽流量较小,主要依靠河滩地泄洪。

防汛特征水位是洪水预警、防汛调度决策的重要依据,也是评价洪水量级、工程防洪能力和组织防守力量的重要指标,在防汛抗灾工作中有着重要的作用。近年来,通过实施河道疏浚清障、堤防加高培厚、建筑物除险加固等一系列工程措施,淠河防洪能力得到极大提高,淠河原有的防汛特征水位已不能适应实际的防洪要求。

以横排头(坝上)为例,淠河横排头水文站为国家重要水文站,位于六安市裕安区苏家埠境内,淠河干流两河口下游约9 km 处。该站原设有防汛控制水位,原警戒水位为52.80 m(废黄高程,下同),仅比滚水坝坝顶高0.05 m,滚水坝流量仅为20 m3/s,该水位下就开始预警,标准过低,容易使防汛队伍产生松懈麻痹思想,失去警戒作用。据统计,2003—2016年的14 年间,该站平均超警天数为104.7d,2010 年最多,达198 d(详见表1)。根据《安徽省长江、淮河干支流主要堤防巡逻抢险规定》(安徽省防汛抗旱指挥部,2003 年6 月)有关规定,当河流达到警戒水位时,需按照10—20 人/km 的标准组织民工巡堤查险,这也无形中增加了基层防汛压力和财政负担。原保证水位为56.04 m,为历史(1969 年)最高水位,相应流量近7000 m3/s,当时下游河段已是险情频现,显然保证水位标准过高。

为科学调度淠河上游佛子岭、响洪甸、磨子潭、白莲崖4 座大型水库的洪水资源,保障沿河两岸人民群众生命财产安全,充分发挥淠河辅助淮河干流防洪的作用,开展淠河防汛控制水位调整迫在眉睫。

2 淠河防汛特征水位调整依据及其确定方法

2.1 调整依据

科学、准确地确定防汛特征水位是十分困难的事情,它涉及众多因素的综合分析与取舍,需要考虑的环节很多,目前尚没有一套较为规范的办法。为了使修订的设防水位、警戒水位、保证水位更加符合实际,应综合考虑以下4 个方面因素:

(1)堤防实际防洪能力。堤防设计防洪标准及相应的行洪能力是确定设防、警戒、保证水位的重要依据,考虑到淠河一些堤防多为分段修筑,因此,应根据堤防的实际防洪能力分段确定各自防汛特征水位。

(2)重点保护对象。以防护区内重点设施,重点防护对象为控制是确定警戒水位、保证水位的又一重要依据。这里重点设施,重点防护对象包括桥梁、路基、非农业人口集中居住城镇、耕地面积10 万亩以上或农业人口5 万人以上的防护区、重要的工矿企业等。

(3)防洪组织与抢险能力。城镇及其防洪区防洪组织的完善与高效运行,防汛抢险能力的大小是衡量其抗灾、救灾能力的重要标志,也是一项重要的非工程措施。在确定警戒保证水位时,应充分予以考虑。

(4)部门协调。防汛特征水位不仅仅涉及防汛指挥调度,也关系到千家万户,涉及范围广、影响面大,因此,应当充分考虑和吸收其他相关部门的意见,特别要与城乡发展规划总体布局密切结合,做好部门间的协调。

2.2 特征水位确定方法

在确定了需要设定防汛特征水位的站点或断面后,全面调研收集断面、历史洪水、规划设计成果等资料,进行特征水位和流量的推求;根据实测大断面的主河槽水位及河床滩地高程综合分析代表站点的设防水位;根据警戒水位确定基本原则以及洪水调查,综合分析有堤防的河段和无堤防的河段代表站点的警戒水位;根据河道防洪规划、设计成果确定防护区堤防级别,综合分析堤防已达标的河段以及堤防尚未达标的河段代表站点的保证水位。

2.2.1 调查资料

(1)纵横断面资料。收集或测量河道纵横断面资料,并从中提取河道宽度、滩地高程、河底高程、堤防宽度及顶高程等数据。

(2)历史洪水资料。查阅各站点的历史洪水资料后,组织技术人员现场进行测量、复核,确保资料的准确性。

对于缺少历年洪水资料的站点,为摸清河段的历史洪水情况,组织技术人员赴现场对各河段的历史洪水进行实地调查,深入农户,走访70 岁以上的老人,现场指认历史洪痕,并对可靠的洪痕进行实地测量。

(3)设计成果资料。查阅各河段的防洪影响评价报告、初步设计报告等现有设计成果资料。

2.2.2 设计洪水

(1)河道糙率计算。结合各站点的过水断面、河道比降等,利用明渠均匀流计算公式,推算出各站点所在河道的糙率。

(2)推求水位—流量关系线。根据各站点处的不同水位级的实测过水断面、河道比降、河道糙率,利用明渠均匀流计算公式,推算各站点不同水位级下断面的过水流量,并建立水位—流量关系。对于实测资料较为齐全,且水位与流量相关关系较好的站点,直接采用该站点历年实测水位和实测流量建立关系,分析确定该站点的水位—流量关系。

(3)设计流量。根据相关河段的现有设计成果资料,按实测连续系列进行频率计算,采用P-Ⅲ型频率曲线适线,推求设计洪水成果。

(4)依据特征水位的防洪标准,由设计洪水成果,计算设计洪峰流量,并依据断面水位—流量关系,确定对应水位。

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