独山镇山洪影响调查评价与预警分析

丁美峰

（安徽省六安水文水资源局，安徽 六安 237000）

1 工程概况

独山镇境内大部分为山地，约有130 km2。地势西高东低，南高北低，地面高程一般在海拔150～300 m，独山群峰海拔高度300～700 m。淠河流域地形特点是北低南高以及中间低东西高的狭长带状。在面积分布上，沿河平原洼地占12%，山区占71%，丘陵面积为17%。根据汇流条件和地形，划分为佛子岭、响洪甸水库以上，山区为主，总流域面积3 230 km2；划为中游的是两库坝下至横排头，属于山丘区；划分为下游的是横排头至河口，只要是平原洼地和丘陵，流域整体面积为1 630 km2。上游河道以及中游支流河道呈现很大的坡降且下切的河床，水土流失的问题显现，中下游干流为比降相对平缓的河道，迫降平均为0.17‰～0.31‰，河槽主体宽度为100～300 m，相对宽阔的河面，河床因为年久的淤积而抬高，表现为砂质的河床，河流因为两岸阶地的钳制显得顺直。

2 现有水利工程及其他设施情况

现有水利工程包括响洪甸水库、抽水蓄能工程、翻板坝等；响洪甸水库控制淠河6 700 km2，总流域面积的21.36%，为1 431 km2。该水库的蓄能电站于2000 年投入运营，开始使用水库坝下9 km 的拦水坝。以千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核，坝顶弧长367 m，弦长306 m，坝高87.50 m，顶宽6 m，底宽39 m，坝顶栏杆高程144.50 m。在水库大坝下游9 km 处修建蓄能电站拦水坝，由老坝下游的下坝构成下库，下坝为重力拱坝，高16 m，长260 m，宽4.50 m，坝顶高程71.50 m，最高蓄水位70 m，相应库容675万m3；死水位67 m，相应库容220万m3。翻板坝位于独山大桥下游600 m 处，坝址处河底设计高程为54.30 m，设计正常蓄水位58.80 m，闸门高4.50 m，设计翻坝水位59.20 m。

3 工程布置

工程主要由铺盖、闸底板、消力池、海漫、岸墙、液压翻板坝系统组成。液压翻板坝系统的构造包括坝面、液压杆、支撑杆、液压缸和液压泵站等。

4 影响评价

评价点位于裕安区独山镇西淠河主河道上，指定断面选取响洪甸水文站测流断面，即5#断面位置。

4.1 响洪甸水库出库流量计算

参考响洪甸水文站实际测量历年间最大出库流量资料，通过P-Ⅲ频率曲线进行适线分析，均值Q 为445.60 m3/s，Cv 为0.66，Cs=1.34。经计算得出10、20、50、100 年一遇洪峰流量分别为848.60、1 018.48、1 240、1 416.10 m3/s。

根据响洪甸水库历年实测最大出库流量统计分析不同频率的设计出库流量成果见表1。

表1 响洪甸水库不同频率的设计洪峰流量成果表

4.2 设计水位的计算

4.2.1 历史洪水位调查

根据调查洪痕资料，指定5#断面处2005 年最高洪水位为65.50 m。

4.2.2 设计洪水位计算

经现场查勘，该河段河底为砂砾和卵石组成，右岸滩地分布草丛、树林，参照水利水电出版社《水力学》河槽的糙率n 值表，主河槽糙率取值0.04。

此次设计水位的计算可根据设计流量、河段比降（取2/1 000）、河槽糙率和桥址断面（实测）资料应用曼宁公式通过试算法推求。

计算公式为：

式中：Q—断面流量（m3/s）；ω—断面面积（m2）；C—谢才系数；R—水力半径（m）；i—渠道底坡；n—河槽糙率。

经计算，指定5#断面处20 年一遇设计水位为64.74 m，50年一遇设计水位为65.18 m，100 年一遇设计水位为65.50 m。设计洪水成果见表2。

表2 指定5#断面设计洪水成果表

4.3 成灾水位

基于房屋基础高程、沿河洪痕投影结果，全面分析沿河堰坝以及河道纵断面因素，根据短板效应原则实施成灾水面线的确定，同时成灾水位根据水文站位代表断面进行确定。通过多要素综合投影成果图获悉，约为7 470 m的起点距，右侧呈现最低的堤顶高程，经过换算，该位置堤顶高程到指定断面致灾水位是64.20 m。成灾流量为902 m3/s，重现期约10年一遇。

4.4 预警水位

根据以上分析，成灾水位和成灾流量分别为64.20 m 和902 m3/s。根据河段的堤防状况和洪水特性，取成灾水位以下0.50 m 作为指定断面处警戒水位最适宜，也就是相应流量为736 m3/s，代表断面预警水位为64.70 m。

4.5 洪水风险

水库规划其防洪标准为防御20 年一遇洪水，区域河段虽经过整治，但由于受地形限制，局部河段防洪标准不足20年一遇。经分析，当测区河段发生15年一遇的洪水时，发生洪水灾害的风险很高。

4.6 雨量阈值

评价点位于裕安区独山镇西淠河主河道上，洪水为响洪甸水库泄洪流量。反推法计算雨量阈值不适于此调查点，不再分析测区雨量阈值。

5 预警水位

根据以上计算与分析，响洪甸水库成灾水位为64.20 m，成灾流量为902 m3/s。结合河段的洪水特性和堤防的现状，指定断面处警戒水位取成灾水位以下0.50 m较为合适，即代表水库预警水位，约为10年一遇。沿河警戒水面线成果见图1。

图1 警戒水面线成果图

6 结语

裕安区独山镇水库主体上通过削峰作用进行防洪，按照目前工程体系，设定10年一遇的防洪标准。代表断面致灾水位和致灾流量分别为64.20 m和902 m3/s；设定64.70 m的警戒水位，以及737 m3/s的相应流量，为8年一遇的标准。一旦区域有10年一遇洪水发生，即为很高的灾害风险。建议以目前防洪能力为基础，进行相应的治理，将原有短板补齐，达到该河段20年一遇的防洪标准，从降低灾害损失的目标向降低灾害风险的目标转变。