防洪控制断面特征水位的确订方法与实例分析

　　随着我国水利事业的快速发展与进步，水文站所对应的防洪水平有了非常显着的提升趋势，水利工程建设中的堤防工程也在不断加高、加固，因此以往所确定的防洪控制断面特征水位必须根据现有的堤防情况以及实测水文资料数据信息重新进行修订，以确保所选取防洪特征水位参数能够符合实际情况。本文即围绕防洪控制断面特征水位的确订问题进行分析与探讨。

　　1 防洪控制断面特征水位的现实价值

　　警戒水位具有预警示险的作用，而保证水位是防洪工程或防护区是否遭遇不可抵御洪水的特征反映。划定水文（位）站及防洪控制断面的警戒水位、保证水位，是对城市防洪规划的补充和完善。直接或间接反映城镇或防护区的汛情危急程度，是防汛指挥部门作为防汛指挥、决策、调度的重要依据，也是沿江城镇进行城市规划、建设与管理的科学依据，还是防洪工作重要的非工程措施之一，具有重大的经济效益、社会效益。

　　2 防洪控制断面特征水位的确订方法

　　洪水频率是警戒、保证水位出现几率的一种度量，客观反映工程及保护区抗御洪水的能力，其频率的大小对确定警戒、保证水位的合理性关系密切。但是一个城镇或防护区，往往在其防护范围内没有或仅有防汛水文站，其上下游若干公里有水文站，在确定城镇或防护区的警戒、保证水位时，需要将水文站的设计洪水成果，通过某种方法转移至城镇或防护区的某一特定断面，其转移的方法应区别不同情况分别采用。

　　第一，水文站与防洪控制断面控制集水面积之差小于5%,可以直接移用水文站洪水成果。

　　第二，水文站控制集水面积与防洪控制断面控制集水面积相差在5%~20%之间时，应对流量进行面积修正。

　　第三，对于完全无资料的城镇：（1）可以用某一实际发生并成功抗御的一场洪水作为确定特征水位的参照标准分析确定；（2）采用相似流域法，即在流域形状、地形地貌、植被和下垫面因素及其他自然条件基本相似的情况下，直接移用水文站洪水成果。

　　第四，防洪控制断面有洪水水位观测资料的，应尽可能建立防洪控制断面洪峰水位与水文站相应洪峰流量（或水位）的关系。

　　第五，防洪控制断面设有洪水水位观测资料或虽有资料而无法与水文站建立相关关系的，当城镇控制断面与水文站断面比较一致，其间河段变化不剧烈，可采用中、高水的水面比降来进行水位的转移。有条件的地方可以采用水面曲线演算。否则采用曼宁公式进行计算，但水位流量关系的高水应尽可能用调查洪水加以控制。

　　3 实例分析

　　犍为县福兴门防洪控制断面地处乐山市犍为县玉津镇福兴门，位于岷江下游右岸，集水面积126884km2.

　　该控制断面有近十年的洪水水位观测资料。福兴门防洪控制断面上游23.8km处有五通桥（二）水文站，其集水面积126478km2,两断面之间无较大支流加入，五通桥（二）水文站控制集水面积与福兴门防洪控制断面控制集水面积相差0.32%,按面积比的0.65次方将五通桥（二）水文站设计洪水流量进行修正后转移至该断面，设计洪水成果见表1:【1】

　　
　　利用福兴门防洪控制断面观测的洪峰水位与五通桥（二）站相应的洪峰水位，建立相关关系（换算公式：Y=1.2128X-90.003），这样可得到某一频率洪水相应的水位。通过以上分析计算，解决了福兴门防洪控制断面在修订警戒、保证水位时所对应的洪水频率和流量的问题，且精度远比用其他方法（包括水力学方法）为高。

　　经综合各方面的具体情况，福兴门防洪控制断面警戒水位、保证水位的修订成果如表2.从表2看出警戒、保证水位分别比修订前提高1m和1.2m,而重现期仍然偏低。分析其原因，一是河流源短流急，冲刷能力强，对河堤冲刷，淘蚀最严重的恰好是中等洪水；二是防洪工程建设不完善，没有形成封闭式防洪堤，因而没有达到城镇整体防洪能力。【2】

　　
　　同时，从该特征水位合理性的角度上分析：根据防护对象受灾情况、防洪需求，选取重点防护断面的关键点位置及高程，采用上下游水位流量线关系法推求得水文站保证水位取值为326.70m,保证流量取值为23600m3/s,洪水重现期为5年一遇，与河堤提防设计标准（5年一遇）基本一致，符合防护对象防洪需求，因此现拟定的水文站保证水位是合理的。根据防护断面情况及水文站典型历史洪水过程推求的水文站警戒水位为325.00m,警戒流量为17700m3/s,洪水重现期为2年一遇，水文站到两防护断面的预警时间分别为4.5h和6.0h,具有足够的预警时间，能够满足下游防护对象的预警要求。

　　4 结语

　　本次研究围绕水文站防洪控制断面特征水位的确订问题进行了分析与探讨，并结合乐山市犍为县玉津镇福兴门犍为县福兴门防洪控制断面的实际案例，分析了特征水位确订的具体操作方法与内容。在本文以上分析中，确订防洪控制断面特征水位所对应的预警时间是综合多场典型洪水自警戒水位上涨至保证水位所需的时间间隔，同时也考虑了实际防洪需求，增加了一定的预留时间，因此具有综合性的特点。同时，由于本文所列举案例中的水文站位于岷江下游右岸，因此所确订的防洪控制断面特征水位仅针对下游右岸周边有预警作用，其他地区仅能够将该数据作为参考数值。更为关键的疑点是，水文站所确订的防洪控制断面特征水位必须为防护区防汛减灾工作的开展服务，因此所确订的防洪控制断面特征水位必须根据本区域内的河道治理情况、河道过水断面变化情况以及整个防护区的发展情况做出定期的调整与修订，以最大限度地保障防洪控制断面特征水位的合理性。

　　参考文献
　　
　　[1] 刘广成，张新，狄方洪，等。拉林河蔡家沟防洪断面（水文站）防汛特征水位分析计算[J].黑龙江水利科技，2012,（1）。
　　[2] 黄晓荣，成新文，殷彤，等。水库特征参数选择的多目标评价模型研究[J].水力发电学报，2010,29（2）。
　　[3] 胡余忠。大沙河“2010.7.11”洪水对河道防汛特征水位影响分析[J].江淮水利科技，2011,（3）。