章江中下游河道安全泄量分析
孔德烂;徐珊珊;徐伟成
【摘 要】根据历史洪水调查和河道勘测资料,分析章江代表性河段的安全水位,推求各河段的河道安全下泄流量,为上游水库科学合理进行洪水调度提供基础资料,为章江流域防洪减灾决策提供一项重要依据. 【期刊名称】《江西水利科技》 【年(卷),期】2011(037)004 【总页数】4页(P241-244) 【关键词】章江;河道;安全泄量 【作 者】孔德烂;徐珊珊;徐伟成
【作者单位】江西省崇义县水利局,江西崇义341300;江西省赣州市水文局,江西赣州341000;江西省赣州市水文局,江西赣州341000 【正文语种】中 文 【中图分类】TV85
章江暴雨洪水多发，中下游沿岸地势较低，堤防少且防洪标准低，洪涝灾害是影响流域社会经济发展的心腹之患。河道安全泄量是对上游水库科学合理进行洪水调度一项不可缺少的基础资料，是流域防洪减灾决策的一项重要依据。 1 流域概况
章江是赣江上游主要支流，流经江西省崇义、大余、南康、章贡区4县（市、区）
境内，主河道长235 km；流域面积7700 km2，流域以低山和丘陵为主，植被较好。主支上犹江由西向东流经湖南省汝城和江西省崇义、上犹、南康4县（市），在南康市三江口从左岸汇入章江，集水面积4578 km2，河道长193 km。 章江流域社会经济地位重要。2010年流域有人口约180万人，耕地面积约5.385万hm2，地区生产总值超100亿元。
章江上游建有龙潭、上犹江、油罗口3座大型水库，3座大型水库控制流域面积3457 km2，总库容10.53亿m3，水库对其下游洪水和径流有一定的调节作用。 章江流域洪灾多发，平均3年左右发生一次流域性较大洪水，局部性山洪时有发生。1961年6月大水，坝上水文站实测最大流量5060 m3/s，沿岸受淹农田面积2万hm2，受灾人口50多万人，死亡30余人，毁坏大量房屋和水利交通等设施，境内通县公路交通中断。2002年10月大洪水，坝上水文站实测最大流量4200 m3/s，仅南康市、章贡区就有 14个乡镇、0.60万 hm2耕地、16.24 万人受淹，洪灾损失达 3.88 亿元。 2 代表性河段选择 2.1 河段选择原则
根据历年洪灾调查资料，对章江及其主支上犹江安全泄量起控制作用的河段在中下游区。河道安全泄量代表性河段选择原则：
（1）靠近重点防洪对象。流域重点防洪对象主要有县（市）区、街道乡镇、集中居民区、交通干道、耕地连片的平原区等。
（2）历年洪灾较频繁，灾情较重。即河岸高程较低、受淹次数较多、淹没水深较大、洪灾损失较大、影响面较广的河段。
（3）基本满足流量推算的有关技术要求，利于由河段安全水位推算河道安全泄量。技术要求：河段基本顺直，断面较稳定，近岸边水流通畅，无明显的回流区和阻水建筑物；河段内无卡口、急滩、较大的深潭，水面线无明显的转折点。河槽内无较
高且密集的水生植物，岸坡无影响水流畅通的成片树林和季节性的高杆作物；比降上、下断面，应避开邻近河段的急弯和支流来水干扰，以及河洲分流所引起断面上出现流向分汊或斜流等现象。
按照上述原则，经实地查勘、综合分析，我们选择了章江窑下坝水文站河段、境坝乡鹅岭河段、三江乡董屋河段；上犹江田头水文站河段、唐江镇平头坝河段，凤岗镇朱家屋村河段；章江凤岗镇朱屋棚下河段、坝上水文站河段等8个河段进行河道安全泄量分析，各代表性河段情况如表1。 表1 代表性河段基本情况表 2.2 断面布设和测量
各代表性河段布设了比降上、中、下断面，推流断面与比降中断面重合，且基本垂直流向。比降上下断面允许最小间距按公式［1］计算：
式中：L—比降断面间距（km）； Sg—水尺水位观读的标准差，取5 mm；
Sm—水准测量1 km线路上的标准差，四等水准为10 mm； Xs—比降观测允许的综合不确定度（15%）；
⊿Z—河道长1 km的落差（mm），一般取中水位的落差。
断面起点距采用全站仪测量，高程用四等水准施测，水深用测深杆测量，同时用流速仪积点法测流，各河段情况如表2。
安全水位处在断面测量时水位与2002年大洪水洪峰水位（调查）之间，计算河段安全泄量的水面比降取断面测量时水面比降（调查），结合实地勘查综合分析确定，采用断面间距大于允许最小间距，满足《比降面积法测流规范》要求。采用河段长度、比降见表2。 3 河道安全泄量分析
3.1 河段安全水位
河段安全水位是指洪水时河段不成灾的水位上限。城镇河段一般以不淹主要街道或重要建筑物地面高程为安全水位，村落河段一般以不淹较大面积的民房地面高程为安全水位，连片农田河段一般以不淹较大面积的农田地面高程为安全水位。 3.2 河段糙率分析
根据调查河段的河床组成，断面形状等特性分析，与流域内的坝上水文站具有较好的相似性，因此，分析了坝上站的水位糙率关系。糙率计算公式：
式中：Qc—流量（m3/s）； A—断面面积（m2）；
△Z—比降上、下断面水位差（m）； L—比降上、下断面间距（m）； R—水力半径（m）。
根据章江最近的实测流量糙率资料分析，坝上站水位～糙率关系相对较好，中高水位的糙率在0.031左右。 3.3 河道安全泄量计算
根据章江调查河段安全水位，坝上、田头、窑下坝水文站查用近年水位流量关系确定河道安全泄量，其余河段采用比降面积法推算河道安全泄量，公式［1］为：
式中：Qs—安全泄量（m3/s）；
Au、Am、AL—上中下河道断面面积（m2）； g—重力加速度（m/s2）； Ls—上下断面间距（m）； S—水面比降；
ξ—局部阻力系数； α—动能校正系数； K—河段平均输水率；
Ru、Rm、RL—上中下断面的水力半径。
河段糙率根据相似河段坝上站糙率分析成果、各河段实测低水流量相应糙率及《水文调查指南》综合分析确定；水面比降取断面测量时水面比降与2002年10月大洪水水面比降（调查）的均值；求得各河段安全泄量成果如表3。
河段的安全下泄流量取决于其安全水位的高低和安全水位下河段的泄流能力。鹅岭村、董屋村、朱家屋村、朱屋棚下村河段安全泄量较小，甚至小于其上游河段的安全泄量。宜优先采取疏浚河道、修筑堤防等工程措施，以尽快提高章江中下游河道的安全泄洪能力。
表2 代表性河段断面测量情况表注：采用水面比降为相应河段安全水位时的水面比降。
表3 河道安全泄量成果表 4 结论
河道安全泄量是流域防洪减灾决策的一项重要依据，要保证其分析成果质量，一要在流域洪水调查的基础上，正确选择代表性河段，合理确定河段安全水位；二要按规范要求全面进行水文勘测，根据河段特性，合理采用流量推算方法和相关参数。 综上分析可知，章江中下游河道安全泄量较小，洪灾频率高，防洪任务重。建议在加快章江堤防建设和河道疏浚治理的同时，根据河道安全泄量要求，科学进行流域上游水库的洪水调度，减少章江中下游地区洪水灾害损失。
【相关文献】
［1］SD174－1986，比降面积法测流规范［S］. ［2］SL196－1997，水文调查规范［S］.
［3］水利部水文司.水文调查指南［M］.北京：水利出版社，1991，7. ［4］GB50179－1993，河流流量测验规范［S］. ［5］SL247－1999，水文资料整编规范［S］. ［5］GBJ138－1990，水位观测标准［S］.
