梅州市小流域暴雨洪水分析

李桂钦

【摘要】梅州市多丘陵和山地，地处亚热带季风气候区，夏季易暴雨洪水频发。本文以樟田河小流域历史洪水为例，进行相关洪水计算，应用洪水计算对洪水成因进行科学分析。本文旨在总结梅州市暴雨洪水预测经验，以提高类似小流域防洪防灾能力。

【关键词】暴雨洪水分析计算；山洪灾害；防洪防灾

引言

由于我国的河流支流较多，根据各个地区的不同，洪涝灾害的发生因素也各不相同。通常情况下引起洪涝灾害的因素有：第一、瞬间雨量的增加或者是累计雨量增加，超过河道的排放能力。第二、可用的滞洪容积减小。第三、河道淤泥增多，河道深度变浅。第四、大面积的融雪流入河道等。对于梅州市的小流域来说，导致本地区洪涝灾害发生的主要原因是瞬时间雨量的增加引起的。

对于洪水流量的监测和预算有多种方法，对于洪水灾害的发生可以通过洪水频率计算来确定洪水未来的变化情况，其中几种常见的处理办法有：（1）不考虑洪水成因，只是选取每年河流中流量最大时进行统计研究，从而推求设计洪水。（2）考虑洪水成因，通过洪水的统计数据，取出对工程不利者为设计依据。（3）根据洪水的成因进行洪水计算，并找出其中引起洪水灾害的主要因素。本文通过对相关事例及洪水计算进行研究。

1、流域概况

樟田河流位于平远县的北部，河流发源于福建省寻邬县，其中河流的流域面积、河长、河道比降分别为：49Km2、10.2Km、3.17‰。此处属于中亚热带气候，一年之中最高的温度为39℃，最低温度为-4.2℃，平均温度为20.7℃。由于当地气候的特点一年之中平均的降雨量为1400mm。

流域内主要以山丘、河流、盆地为主，相对高差为1030-270米。其中不同坡度所占的比例面积也各不相同：第一、0-10度的坡度面积占据总面积的20.4%。第二、10-25度的坡度面积占总面积的62.8%。第三、25-35度的坡度面积占总面积的11.2%。第四、坡度大于35度的河流段的土壤主要以花岗岩和砂页岩风化土层为主，其中地表上的植物覆盖面积可以达到78%。

地图信息（如下图）

2、平远县樟田河流域洪水调查分析

2.1 暴雨案例

案例一：1990年8月2日，由于受到9号台风的影响，从1日20时到2日6时的降雨量增加到177.4mm。樟田的河流在暴雨期间24小时之内降雨量增加到了247mm，也就是说平均一小时的暴雨量可以达到68.2mm。其中暴雨量较为严重的地区是仁居，在短短的24小时之内暴雨量就达到了298.4mm，洪水量的瞬间增加很容易引发山洪爆发、山体滑坡等灾害。在这场洪水灾害中对14700居民造成了影响，其中死亡人数为10人，造成的经济损失约为810万元。

案例二：2003年5月17日由于受到低压槽天气的影响，平远县在10小时之内暴雨降水量就达到了108mm。其中较为严重的地方是樟田河流，此处的暴雨量降水量在24小时就达到了203mm，平均一小时的降水量为76mm。同比1990年的暴雨降雨量更为严重，这次的洪涝灾害共计对8000人造成了影响，其中受灾的耕地达到了1800亩，直接造成1600万元的经济损失，同时也引发了严重的山体滑坡灾害。

2.2 洪水调查

在2004年8月18日到25日期间，广东省水文局梅州水文分局对樟田河段和八尺河段进行了相应的调查，其中发现1990年8月2日樟田河段洪痕数量为2个，2003年5月17日洪痕的数量为4个。

（1）1990年8月2日洪水

经过相关调查发现1990年8月2日的洪痕数量为2个，其中两个洪痕的特征为：第一、1号洪痕的位置在樟田村的加工厂后墙上，当时的洪水已经浸没了路面，且洪痕距离地面的高度为0.2米。第二、2号洪痕的位置在樟田村的松坪里科华屋大门内侧墙上，且当时的洪痕距离地面的高度为0.2米。

（2）2003年5月17日洪水

2003年的这场洪水灾害通过很多的村民屋顶就可以明确证实，其中根据具有代表性的地方作为主要研究对性。以下是不同位置洪痕的情况：第一、1号位置在樟田电站大门左侧墙上，此处的洪痕距离地面的高度为0.45米。第二、2号洪痕位置在园墩桥东侧小商店背面墙壁上，此处的洪痕距离地面的高度为0.9米。第三、3号洪痕的位置在松坪里科华屋大门内侧墙上，此处的洪痕距離地面的高度为0.7米。在2003年的这场洪水中，由于在短时间内暴雨量的迅猛增加造成90%以上的房屋受损以及全部的桥梁冲垮。

2.3 水准点

由于樟田村本身没有水准点，所以应当根据实际的需求进行水准点位置的确定。在樟田村园墩桥头靠下游桥栏位置设置了水准基点TBM，其中设置的水准基点的假定高度为20米。同时在樟田的水电站的桥面上在设置一个水准基点TBM2，这两个水基准点之间存在一定的关联，通过相应的高程连测计算出TBM2的高程为21.737米。此处的洪水水位测量及大断面测量都是通过假定基面高程为参考依据进行测量计算。

3、樟田河流粗率选用及相关洪峰流量推算

3.1 樟田村河段河床的特征为：对于整体河段来说基本属于垂直，河床坡降为4‰，其中河床表面主要以沙质土表面掺杂一定的鹅卵石，同时河床两侧也有植被分布。当洪水发生时，水深可以达到0.8-1.0米，对应采取的河床糙率为：左右滩0.06-0.1，主槽0.045。

对于樟田河床的下游来说，河床的主要特征为：河流段基本顺直，两侧种植着香蕉、竹子等。2003年5月17日的这场洪水已造成漫滩情况，其中左滩水深0.20米，右滩水深1.35米。对于此种情况采取的河床糙率为：右滩0.06，主槽0.045，左滩0.10。

3.2 洪峰流量推算

由于此处的河床截面积从上游到下游不断增加，所以针对这一情况应该采取对应的洪峰流量计算方法：

上式中：Q表示：洪峰流量（米3/秒）；n表示河床糙率； F表示：过水断面面积（米2 ）；R表示：水力半径（米）；Ie表示能坡比降；K表示输水率；h表示两断面水面落差（米）；V上V下表示上下断面的平均流速（米/秒）；L表示两断面间距离（米）；g表示重力加速度为9.81（米/秒2）；a表示水流扩散系数，采用0.5。

以下是樟田村分别在1990年和2003年的河段洪峰流量计算表，如下图1所示：

通过以上的洪峰流量统计表格以及相关计算公式可以计算出：2003年5月17日的洪峰流量为：上游河流的洪峰流量为261立方米/秒，下游河段的洪峰流量为308立方米/秒。根据此处的上下游河段特性可以得知，上游集水面积为29平方公里，下游集水面积为32平方公里。在此基础上我们知道上游河段的流量为261立方米/秒，根据两者之间的关系计算出下游河段流量是288立方米/秒。通过这两种计算方法，计算出的数值只差20立方米/秒，所以说用这种推算的方法较为合理。

根据以上的计算方法可以进一步算出1990年8月2日的下游河段洪峰流量数值为229立方米/秒。

4、总结

由于我国的河流较多，尤其是在我国南方地区降雨量普遍较多，很容易引发洪涝灾害。所以本文通过以樟田村洪涝灾害进行研究说明，在分析洪涝灾害发生的主要因素同时，根据相关计算预测洪水灾害的未来流量变化。这样可以让相关部门提前做好预防措施，尽量避免灾害的发生。此外，也希望通过本文的相关论述来提高水利行业的快速发展。

参考文献：

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[3]韩洪斌，徐龙军.洪泛区及其综合管理[J].黑龙江水利科技，2011年03期.