防汛特征水位分析技术探究

陈秀艳

（安徽河湖水务科技有限公司，安徽 合肥 230000）

防汛特征水位是洪水预警、反映河湖防汛形势的重要指标，也是防汛组织指挥、抗洪抢险及防洪决策的重要依据。因此，为合理确定防汛特征水位，本文以旌德县中心城区为例，探究防汛特征水位的确定方法。

旌德县地处皖南山区，涉及旌德主城区的河流主要有徽水及其支流白沙河，加之地处皖南山区暴雨中心地带，历来洪涝灾害频繁，其中心城区无保证水位，影响防洪预警的有效性、针对性，故开展防洪影响评价，确定中心城区保证水位十分必要[1-7]。

1 调查评价范围

为了准确、有效地反映水文要素与城市防洪能力的关联，按照安徽省《山洪灾害调查与评价技术规程》[8]，同时考虑不同河流水面比降的差异性、不同河流两岸堤防标准及两岸居住地房屋基础高程布局的差异性，调查范围覆盖所有影响河流。

本次调查基于“1991·7·2”特大暴雨洪水，勘测沿河两岸居民房屋高程、企事业单位等，共调查受灾外洪洪痕26 处，沿岸测定94 处大断面及13 km 长的纵断面，调查范围内人口达13 万，调查结果可为不同等级洪水水面比降变化规律分析奠定基础，支撑防汛特征水位的评价确定。旌德中心城区山洪影响调查测区分布如图1 所示。

2 水位流量关系

旌德水文站以上流域洪水主要由暴雨形成，暴雨多发生在每年的4—8 月，主要为梅雨锋型和台风雨型，其中又以6—7 月出现面积广、强度大的暴雨机会最多。

测站控制良好，汛期河床冲淤变化较小，河床较稳定，历年水位流量关系呈单一线，水位流量关系如图2 所示。

图2 旌德站水位流量关系图

3 保证水位与雨量预警指标

保证水位确定，实质是评价预警对象的防洪能力，核心思想是以典型年洪水在各个河流上的调查洪痕，经过向河流轴线投影后，形成典型洪水水面线，并假定不同量级洪水水面比降不变，将水面线上下平移，对照河流轨迹线方向沿程房屋基础高程、堤顶高程判断淹没条件，当无堤防挡水时以房屋基础高程为成灾水面线的下边界约束，当有堤防时以堤防高程为约束，最终以外包线作为成灾水面线，取成灾水面线在水文站点（预警源）的水位为成灾水位[9-15]，即保证水位。

由调查情况可知，旌德县城区主受徽水（旌德站）、白沙河及汇合后徽水的影响。故将旌德城区的计算划分为3 部分，即徽水（旌德站以上）流域、白沙河流域及汇合中心城区以上流域。

3.1 白沙河流域

此次白沙河流域洪水分析计算是基于“1991·7·2”特大暴雨洪水。依投影原理，将实测洪痕要素、两岸堤防要素、居民房屋基础高程投影于实测纵断面上，投影结果如图3 所示。通过洪水淹没影响分析，确定成灾断面是15 号，对应成灾水位为184 m，对应成灾流量为370 m3/s，接近10 年一遇。成灾水面线以下房屋在堤防保护区内，水位高于两岸房屋基础高程但未致灾。

图3 旌德城区白沙河水位、房屋基础高程投影综合对照图

3.2 徽水（旌德站以上）流域

依投影原理，将“1991·7·2”特大暴雨洪水实测洪痕要素、两岸堤防要素、居民房屋础高程投影于杨之水实测纵断面上，投影结果如图4 所示。

图4 旌德徽水河（旌德站）水位、房屋基础高程投影综合对照图

通过淹没影响分析，确定旌德水文站为控制断面（5 号断面），成灾水位为196 m，对应成灾流量为348 m3/s，成灾流量10 年一遇。成灾水面线以下房屋在堤防保护区内，水位高于两岸房屋基础高程但未致灾。

3.3 汇合中心城区以上流域

根据以上分析，大水时期，中心城区流量包含白沙河来水和徽水河来水。

根据“1991·7·2”特大暴雨洪水，以48 号断面为控制断面，确定成灾水位为179.5 m，对应成灾流量为1 280 m3/s，超20 年一遇。根据“1991·7·2”特大暴雨洪水场次的洪水洪痕、堤防、地基高程投影，确定成灾水面线，如图5 所示。

图5 旌德城区徽水河水位、房屋基础高程投影综合对照图

综上所述，徽水旌德站以上和白沙河成灾流量均接近10 年一遇、汇合后的徽水成灾流量超20 年一遇。根据短板效应，以旌德站为控制断面，确定旌德中心城区的成灾水位、成灾流量分别为196 m，350 m3/s，如表1 所示。

表1 中心城区致灾水位、致灾流量分析成果表

4 结束语

本文以旌德县中心城区为例，探究特征水位分析的技术方法。从预警有效性、针对性出发，侧重水文要素成果与预警对象的“关联对接”，基于典型洪水淹没影响调查成果，按照水面与居住地高程及堤防高程对比逻辑，按照分河流评价考证，以集总短板确定的思路，以旌德水文站为预警源，确定该县中心城区防汛特征水位为196 m。

该技术方法也为防汛特征水位分析提供了思路和方向。但需要注意的是，特征水位确定的重要依据是典型年洪水水面线，鉴于不同洪水暴雨中心不同，各条河流上比降与典型年存在差异，本文的成果有待后续洪水检验。