崇礼县马凤祥沟村山洪灾害分析评价

2017-01-12 01:54方彦舒张晓烨
河北水利 2016年7期
关键词:危险区山洪暴雨

□方彦舒 张晓烨

崇礼县马凤祥沟村山洪灾害分析评价

□方彦舒 张晓烨

以马凤祥沟村为例,简要介绍山洪灾害分析评价的计算步骤。在外业调查成果的基础上,进行设计暴雨和设计洪水及洪水位计算、防洪现状评价和预警指标分析,综合分析马凤祥沟村防御山洪灾害的能力,为山洪灾害预警及群测群防提供参考。

山洪灾害;分析评价

开展山洪灾害分析评价工作可以弥补前期非工程措施的薄弱环节,与先期建设项目形成一个有机整体,实现山洪灾害综合防治目标,是实现山洪防御工作准确预报预警、安全转移、减少人员伤亡的重要保障和基础支撑。

1.基本情况

马凤祥沟村位于河北省西北部,隶属张家口市崇礼县红旗营乡。对其产生威胁的沟道名为马凤祥沟,发源于马凤祥沟村东部,流经马凤祥村、东红旗营村,于东红旗营村南部汇入正沟,流域面积14.6km2,河长6.7km,平均比降32.21‰。流域多年平均降雨量483mm,区内最大降水量为657mm(1959年);降水量年际变化很大,年内分配不均,全年75%降水集中在6~9月份,并多以暴雨形式出现。

2.分析评价步骤

马凤祥沟村山洪灾害分析评价在基础数据处理和山洪灾害调查成果的基础上,按设计暴雨计算、设计洪水及洪水位计算、防洪现状评价、预警指标分析4个步骤进行。

2.1 设计暴雨

一是设计暴雨参数的选用。马凤祥沟村设计暴雨参数按照《河北省设计暴雨图集》中提供的暴雨等值线10分钟、1小时、6小时、24小时的暴雨均值和Cv值差算。同时确定流域汇流时间为暴雨历时。

二是暴雨频率确定。根据《山洪灾害分析评价技术要求》,分析评价计算暴雨的频率为5年一遇、10年一遇、20年一遇、50年一遇和100年一遇。

2.2 设计洪水及洪水位

一是设计洪水计算。假定暴雨与洪水同频率,以马凤祥沟村的沟道控制断面为计算断面,采用《河北省中小流域设计暴雨洪水图集》中的推理公式法,进行5种频率设计洪水的计算。

二是水位流量关系计算。根据控制断面测量成果,采用河床比降作为水面线比降,采用明渠均匀流方法进行水位推算,分析确定控制断面处的水位—流量关系曲线。

三是控制断面人口—高程关系计算。利用ArcGIS工具,把调查户的高程按照河道的坡度投影到控制断面处。

2.3 防洪现状

一是危险区范围及等级划分标准。危险区范围为100年一遇或最大历史洪水中较高水位的淹没范围。采用频率法,根据5年一遇、20年一遇、100年一遇的洪水位确定危险区等级。

二是防洪现状能力分析。根据控制断面处的水位~流量关系曲线及人口~高程关系曲线等成果,分析计算获得的危险区划分为极高危险区、高危险区、危险区3个等级的区域,并统计相应范围内的人口和房屋分布信息。

2.4 预警指标

一是预警时段确定。根据防马凤祥沟村所在地区暴雨特性、流域面积大小、平均比降、形状系数、下垫面情况等因素,按照预警时段确定的原则和方法,确定雨量预警时段为汇流历时0.49小时、1小时、2小时、3小时、6小时。

二是临界雨量计算。根据马凤祥沟村的山洪灾害调查和断面实测资料,确定马凤祥沟村所在河流控制断面处的成灾水位。根据控制断面处水位—流量关系,确定成灾水位对应的临界流量。

三是准备转移指标计算。预警分为准备转移和立即转移两项指标,成灾水位对应的临界雨量作为立即转指标,准备转移指标在成灾水位对应的临界雨量基础上下浮20%。

3.分析评价结果

马凤祥沟村调查沿河村民30户,共计49人。计算分析得出极高危险区有两户7人、高危险区有1户4人、危险区无住户。雨量预警指标参考值见表1。

表1 马凤祥沟村雨量预警指标参考值

设计洪水位计算中多采用均匀流公式,按照技术要求测量的断面数量有限,推算成果可能存在一定误差,建议今后结合实际发生的暴雨、洪水及受灾资料,对水位流量关系进行合理修正。其次预警指标采用了水位流量反推法,成果总体趋势合理,受现有计算方法及技术水平的限制,在实际预报时可能存在一定误差,需要以后结合实际资料进一步的研究完善。□

2016-06-30

方彦舒,男,汉族,河北省水利水电第二勘测设计研究院,工程师。

张晓烨,女,汉族,河北省水文水资源勘测局,工程师。

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