摘要:本文通过对清水河姚家岭水位站不同频率设计洪水，采用地区经验公式法、推理公式法、面积比拟法推求设计洪峰流量，并结合测站上下游水利工程及防护对象实际情况确定预警水位,并对预警水位进行了合理性分析。
关键词:姚家岭水位站；预警水位确定；合理性分析
1测站概况
（1）流域概况
清水河是渭河右岸的一级支流，发源于秦岭北麓，由南向北经宝鸡市渭滨区八鱼镇、马营镇，于马营镇东汇入渭河，干流长28.9km，河道平均比降32.5‰，流域面积160.8km2。主要支流有大清河、西岔河和东岔河。其中大清河和西岔河位于清水河左岸，东岔河位于清水河右岸，东岔河以下干流较顺直，无大的支流汇入，流域呈扇形。
（2）水利工程
姚家岭水位站距离上游鸡峰山水库5.6km，距离清水河入渭口9.4km，该河道下游左岸有宝钛集团，右岸有沿河居住的居民和分散于左右两岸的金属加工厂。下游8.5km处建有高新大道桥梁、9.4km处滨河大道桥梁，进入高新城区沿河左右两岸均建有20年一遇洪水标准的浆砌石河堤，以上工程防护能力相对较高。
（3）水位站基本情况
姚家岭水位站位于宝鸡市渭滨区马营镇姚家岭村，地处东径107°14' 44"，北纬34° 15' 55"，是渭河右岸一级支流清水河干流控制站，断面以上河道平均比降32.5‰，河长19.5 km，控制集水面积124km2。
2测验河段断面概况
姚家岭水位站左右两岸均为浆砌石挡墙，两岸分布有宝钛集团车间，右岸沿河建有进山公路。该站测验河段顺直，左右岸均为浆砌石河堤，右岸紧邻宝钛厂区公路，左岸为宝钛管棒厂，河道宽21.9m，河床由砂卵石组成。
（1）水位站基本断面情况
姚家岭水位站基本断面成果采用2018年6月实测值。实测大断面图见图1。
图2 姚家岭水位站水位流量关系曲线图
3预警水位确定
3.1不同频率设计洪水推求
（1）经验公式法
姚家岭水位站断面以上控制面积为124 km2，属于小流域范围，且无完整的实测水文资料，即采用秦岭北麓、西部山区经验公式推求。采用经验公式法推求姚家岭站不同频率的设计洪水流量见表1。
表1 姚家岭水位站经验公式不同频率的设计洪水流量表
3.2设计流量成果采用
本次采用地区经验公式法、推理公式法、面积比拟法推求洪水流量，三种方法对照统计见表4。
表4 姚家岭水位站不同频率洪峰流量成果对比表
从表中可以看出，经验公式法、推理公式法、面积比拟法推求2、5、10年不同频率洪峰流量成果值接近。考虑面积比拟法依据设计流域内产汇流条件较为相似的同为秦岭北麓、西部山区水文分区流域内区域代表站清姜河益门镇水文站，10年以上系列实测洪峰流量资料频率成果，推求清水河姚家岭水位站设计洪水，此法采用实测资料，系列完整，资料可靠。结合姚家岭水位站流域及断面实际情况，本次采用面积比拟法推求结果作为预警指标确定依据。
3.3确定预警水位
依据《陕西省新建水文、水位站防汛指标确定编制大纲》第3.2.3条，按照重现期5年一遇洪峰流量来确定预警水位。即姚家岭水位站5年一遇洪水流量为145m3/s，在该站率定的水位流量关系线上查得该流量的水位为731.20m，即姚家岭水位站预警水位初步确定为731.20m，相当于5年一遇设计洪水流量。姚家岭站实测大断面、预警水位示意图见图3。
图3 姚家岭站实测大断面、预警水位示意图
4预警水位合理性分析
（1）姚家岭水位站左右两岸均为浆砌石挡墙，左右两岸分布有宝钛集团管棒车间，右岸沿河建有进山公路，设防标准为20年一遇洪水标准，本次采用左岸宝钛集团管棒车间高程与初步确定的姚家岭水位站预警水位对比，进行合理性检查。
姚家岭水位站控制断面左岸护坡堤顶高程为737.2m（设防标准20年一遇）高于本次初步确定的预警水位值6.0m，且右岸高于左岸，河道左、右岸是安全的。经进一步分析认为，在出现了731.20m洪水水位后，对下游防护对象，沿河两岸分布的宝钛集团车间，下游0.6km处右岸砂料场道路及下游4.2km处最不利河断的八鱼镇清庵堡村等区域能够起到警示和防汛预警的作用。
（2）据《宝鸡市渭滨区山洪灾害评价报告》提供，姚家岭站下游4.2km处防洪危险区清庵堡村附近河段，5年一遇设计洪水断面过流能力为154 m3/s。接近姚家岭水位站预警流量145 m3/s。据姚家岭水位站自动水位计监测资料分析，受流域强降雨过程影响，2018年7月11日8时姚家岭水位站出现洪峰流量171 m3/s，其相应水位731.58m。8月22日1时该站再次出现较大洪峰流量215 m3/s，其相应水位731.70m。超过该站确定预警水位(731.20m)，依据以上水情信息该站适时为当地政府及防汛部门防汛指挥决策提供了及时准确的水情信息，确保了防汛安全。经以上资料综合判断该站预警水位731.20m是合理的。
（3）在随后成果确定过程中与宝鸡市渭滨区防汛部门沟通，结合下游宝钛工业园区实际地理环境及历史洪水等因素，综合确定该站设计预警水位731.20m，是符合实际工作需要的。
综上，本次计算思路正确，方法合理，基础资料选用详实，成果可以采用。
5预警水位最终确定
最终确定营头水位站预警水位为731.20m。
6结语
预警水位是启动洪水预警、预防洪水灾害、防汛指挥调度等综合指标中一个主要因素，预警水位确定涉及的理论和方法还有待进一步提高和完善，在实际工作中，应根据水位站预警水位运行情况，及上下游水利工程、防护对象的需要及时核定和调整预警水位指标，使其更加合理。
参考文献：
[1]《防洪标准》（GB 50201-2014）；
[2]《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）。
[3]《陕西省新建水文、水位站防汛指标确定编制大纲》
[4]《陕西省水文站洪峰流量频率成果》（2010）；
[5]《陕西省防汛手册》（2004年）；
[6]《宝鸡市水文实用手册》（1988年）；
[7]《宝鸡市山洪灾害调查评价报告》 ；
[8]《宝鸡河流考略》(2011)。
论文作者:杜哲斌,刘战胜,郭星火
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/29
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