“821”特大暴雨洪水成因、特性及防洪减灾措施,防洪工程论文

“821〞特大暴雨洪水成因、特性及防洪减灾措施,防洪工程论文大沙河起源于五龙山南麓陶家沟，由西北流向东南，经丹东市五龙背镇、金山镇，至九道沟，穿过镇安桥、二号桥注入鸭绿江，全长31km，河道平均比降0.317%，河口以上流域面积214km2。大沙河流域内植被一般，林地面积109km2，覆盖率缺乏50%。流域内河道坡降较大，河道中上游河床为砂石组成，下游受鸭绿江潮汐顶托影响，河床组成为淤泥。流域内水利工程较多，有小Ⅰ型蓄水工程1座，引水闸坝20余处，大小自备水源井工程近百处。大沙河下游即为丹东市区，所以流域虽小，但防洪地位显着。2821特大暴雨洪水成因及特性2.1成因及特性受副热带高压及冷涡低槽共同影响，自2018年8月19日3时至21日11时，丹东地区普降暴雨和特大暴雨，历经56h，平均降水量达190mm，其暴雨经过主要分为3个阶段。第一阶段：自8月19日3时至17时，暴雨带主要分布在大洋河支流及爱河中游一带，平均降雨在70mm左右，最大点雨量104mm〔那家堡子〕，最大暴雨强度46mm/h〔土门子水库〕。暴雨历时短，覆盖面大，强度相对较小。第二阶段：自8月19日17时至20日13时，暴雨带逐步北移，主要分布在爱河中上游，平均降雨在170mm左右，最大点雨量344mm，最大暴雨强度75mm/h，均发生在凤城市铁fo寺水文站。暴雨历时较长，强度较大，比拟集中。第三阶段：自8月20日13时至21日11时，暴雨带南下，主要分布在鸭绿江支流爱河、蒲石河下游段、大沙河全流域及沿江地带。此次暴雨随时间变化比拟均匀集中，强度大，历时长。平均降雨在320mm左右，最大点雨量高达622.4mm〔大蒲石河站〕，最大暴雨强度112mm/h〔长安站〕，属历史罕见。大沙河流域自8月20日13：30始开场降雨，历时19h，至次日8时结束。五龙背雨量站观测记载，场暴雨总量547.1mm，最大1h降水97.9mm。这场降水的特点：1〕总量大，无论是场降水量还是日降水量均为该流域有记录以来的最大值；2〕强度大，1h，3h降水量亦为该流域有记录以来的最大值；三是空间分布为流域内自上而下，呈递减趋势。2.2洪水特点丹东地区第三阶段的特大暴雨是大沙河流域洪水的直接原因。由于此次降水的空间分布规律是自上而下，相应洪水经过的基本特点是洪量集中，水势涨落急剧，洪水经过线尖瘦，洪水携带泥沙多，河面漂浮物集中，毁坏力极强。为了弄清大沙河此次洪水洪峰流量及重现期，更好地为区域防洪减灾服务，8月24日，丹东水文分局在大沙河下游鸭绿江村河段进行了洪水调查工作。调查河段顺直长约500m，分设比降上、中、下断面，间距各100m。在上断面约250m处河道有支流汇入并弯曲，下断面处河道宽浅，水流扩散。河床质为淤泥、沙土，左岸有高棵植物，河床相比照较稳定。根据SD17485(比降面积法测流规范〕，对大沙河821洪水洪峰流量进行推求。根据调查计算结果确定大沙河821洪水洪峰流量为1830m3/s。历史洪水排位情况见表1。【表1】3泥石流洪水灾祸流域内持续超强暴雨，造成山体滑坡和泥石流。据不完全统计，仅五龙背镇以上就有不同程度的山体滑坡和泥石流100余处。其特点是：以泥石流为主，洪流主要来自各沟壑，挟带砂石构成灾祸群，泥石流来势凶猛，猝不及防，给人民生命财产造成严重损失。调查中发现，五龙背镇荒湾、胜利等村庄多处房屋、桥梁等建筑物被泥石流冲毁。流域特大暴雨造成大沙河水位持续上涨，虽为有记录以来的第二号洪水，但因其洪量集中，毁坏力强，给大沙河两岸护堤带来严重威胁。五龙背镇新建村至金山镇五营村河堤10多处出现不同程度的决口，两岸住户和工矿企业多处进水，通讯、通电线路多处被洪水冲毁。洪水携带的漂浮物汇入鸭绿江后，造成沿江码头、建筑物多处被毁。4防洪减灾措施洪灾是人类社会最主要的自然灾祸之一，已经或正在给人民的生命财产带来极大的损失，防洪减灾已成为世界各国实现可持续发展的主要任务之一。大沙河河口位于丹东市区，做好大沙河的防洪不仅对该流域意义重大，对丹东城区的防洪减灾同样具有重要价值。4.1防洪工程措施1〕植树造林，增加流域内林地覆盖率。洪灾是由流域的侵蚀搬运堆积外营力地质作用规律所决定的，植树造林是抗击泥石流灾祸的有效途径。大沙河流域林地覆盖率缺乏50%的局面应尽快解决。2〕加强河道整治工程，保证洪流畅通。河道整治工程是防洪减灾的基本措施。通过大沙河洪灾可见，流域自上而下河道内被冲毁的引水闸坝、漫水桥随处可见，而恰恰也是附近的民宅、通讯通电线路随之受损最为严重。通过拆除河道内违法建筑以扩大河道泄洪量是防洪减灾的重要手段之一。大沙河下游为鸭绿江潮水顶托区，多年泥沙淤积，对行洪影响很大，应对下游河道进行清淤，增大河口区河道比降，使洪流顺利入江，保证河口区居民安全。3〕加固提防，提高防洪标准。通过大沙河洪灾可见，部分河段两岸的防洪堤〔护坡〕防洪标准过低。尤其以五龙背镇上游河段最为突出，以往河流两岸防洪堤往往忽视了流域上游区的防洪标准，如遇本次暴雨洪水，强度集中在上游区，则造成洪水迅速漫过或冲毁两岸的防洪堤〔护坡〕，公路、民宅受损极其严重。4〕应尽量避免在鸭绿江与各支流汇合口附近修建船舶码头或其它建筑物，加强行洪能力，同时保障沿江建筑物安全。4.2防洪非工程措施增设雨情、水情预报预警系统监测站点，提高山洪泥石流和洪水预测预报能力，是防洪减灾的有力途径。大沙河流域曾先后设立五龙背、沙河镇两处水文站和多处雨量站，但观测时间较短，相继撤销，现仅存五龙背