張夏，姚本鋼，張甲芳，趙鈺

（濟南市水文局，山東 濟南 250000）

水文調查是水利水電工程規(guī)劃設計中的重要參考數據來源，其需要對歷史洪水發(fā)生時間以及空間等各項關聯因素進行全面的調查了解，以掌握歷史洪水水位、過洪斷面變化等數據，并要結合調查資料對歷史洪水重現的時間以及洪峰流量等進行科學的計算。在開展歷史洪水調查工作時，調查人員應嚴格按照相關的要求合理確定歷史洪水的調查內容，并積極的綜合運用多種調查方法，提高數據收集的全面性和準確性，從而保證調查數據分析與計算的客觀性和科學性，這樣才能為工程項目建設以及相關防洪決策提供可靠的參考依據。

1 水文調查中歷史洪水的主要調查內容分析

水文調查中的歷史洪水調查的主要調查內容是對歷史洪水的典型場次情況進行調查了解，同時還需要調查沿河村落中存在的洪水痕跡，以便準確掌握水位流量關系，從而對調查范圍內的歷史洪水災害情況進行科學的判斷分析。在歷史洪水的典型場次調查中要重點對洪水特征、災害程度以及分布情況等進行了解，而在洪痕調查中則主要是調查高洪沿程水面線。此外，在歷史洪水調查工作中還要結合洪痕以及歷史洪水典型場次調查結果來計算分析洪水總量以及洪峰流量等，準確判斷調查數據的可靠程度，并要完成調查報告的編制。

2 水文調查中歷史洪水的主要調查方法分析

在進行歷史洪水調查時應首先做好組織準備工作，然后通過調查訪問以及河段踏勘方式來收集歷史洪水資料，最后還要對調查數據的準確性進行核查。其中調查訪問以及河段踏勘是歷史洪水調查中的核心環(huán)節(jié)，主要是對河流水系演變、水文監(jiān)測站點分布以及流域區(qū)的歷史建筑、人類活動以及風土人情等情況進行實地調查了解，以達到收集歷史洪水資料的目的。

2.1 嚴格遵守調查的基本原則

在歷史洪水調查工作中，調查人員應選擇洪水淹沒區(qū)作為調查地點，并應對河道的上中下河段分別進行走訪調查。調查時應確保一個河段應有3 處洪痕屬于統一年份，并要對周邊3 個以上的村莊進行走訪，以確保有3個老人能夠對洪痕進行同一性的確認[2]。同時在歷史洪水調查中，應盡量選擇位于固定建筑以及房屋內的洪痕點作為數據基礎。

2.2 合理選擇調查河段

在選擇調查河段時，調查人員應根據調查目的選擇洪痕數量能夠滿足洪峰流量計算的要求的河段，且河段周邊應有建筑或者村莊存在，其長度應達到洪痕調查要求。同時河段斷面應相對規(guī)整，河段則應保證順直平整，而河床應具有較高的穩(wěn)定性和控制條件，并要盡量避免選擇較大支流的匯入點，并要選擇無分流串溝、壅水或者回水存在的位置。

2.3 調查歷史洪水時間方法

在調查歷史洪水時，調查人員應全面收集地方志以及其他檔案資料中關于歷史洪水的機載資料，同時要注意對河道兩岸巖石或者其他古建筑的調查，以便尋找古人所記錄的洪水發(fā)生的日期、洪水類型以及洪痕位置刻記等資料。同時，調查人員還應注意對河道周邊村莊的走訪，一些老人或者歷史傳承比較久遠的村莊可能會對歷史上流傳的洪水情況或者其親身經歷的大洪水情況有所記憶，這些信息也是歷史洪水調查推算的重要參考依據。

2.4 調查洪痕以及判斷可靠程度

在調查歷史洪水的洪痕時，調查人員應采取走訪調查以及實地觀察等方式。對于同一河段中的同一場洪水應尋找到并確定洪痕3 個以上，這樣才能夠對洪水水面線進行較為準確的判斷。在通過實地踏勘以及走訪指認洪痕后，調查人員還應準確判斷其可靠程度。在確定群眾指認的洪痕可靠性時，應結合指認者是否親身經歷、所敘述情況是否合理、不同指認人所指水位高程是否相同以及相關的旁證材料等進行綜合性的分析。而對于洪痕標志物的可靠程度進行判斷時，則應結合標志物的具體性、明顯性以及固定性來進行分析。例如當洪痕位于固定的房屋建筑、水碑或者淤沙層上時，其就屬于固定洪痕標志。

2.5 調查洪水過程

在對歷史洪水過程進行調查時，應盡可能了解洪水經過的整個過程，如果受客觀條件限制無法獲取完整資料時，則應準確掌握洪水持續(xù)以及峰現時間、單峰或者復峰情況以及洪水來源等。在完成資料的收集后，還應對其可靠性進行科學的判斷分析。

2.6 調查降水情況

在歷史洪水調查中還應注意對降雨情況的了解。特別是對于時空分布具有較強局部性或者瞬時性的暴雨情況等要進行重點的調查。同時對于發(fā)生在雨量觀測點布設后發(fā)生的降雨情況進行調查時，也要注意對觀測數據的復核檢驗。

2.7 調查河道斷面

在對歷史洪水進行調查時，還要全面了解水面比降、科創(chuàng)糙率變化以及過水影響關系面積等河道斷面情況。

3 水文調查中歷史洪水的計算分析方法

3.1 計算分析洪水水面線

由于歷史洪水調查中所獲得的洪痕資料往往存在可靠性比較低或者洪痕連接后所形成的水面線不合理等問題，同時在一些人類活動比降頻繁或者修筑了水利水電等工程區(qū)域，由于流域特性被明顯改變，因此在歷史洪水調查中所了解水面線無法準確反映歷史洪水的實際情況。因此在歷史洪水水面線分析中，調查人員應進行選擇具有較高可靠性的洪痕點，并結合人類活動以及流域特點來進行綜合性的計算分析。并要在對所有洪痕點的可靠性進行分級評價后才能將可靠程度高的洪痕點作為水面線的確定基礎。此外，在對水面線進行內業(yè)繪制時也應選擇具有較強代表性且水位可靠的點作為定線依據，不得采用點群中心定線方法來進行繪制。

3.2 計算洪峰流量

在計算洪峰流量時，調查人員應通過對河段水力特點以及洪痕調查數據的綜合分析來合理選擇計算方法。

3.2.1 采用關系曲線法計算歷史洪水水位流量

如果歷史洪水的洪痕與水文站之間沒有較大支流匯入點存在，且其與水文站斷面距離適宜時，調查人員可以采取將水位流量實測曲線延長的方式來利用關系曲線進行洪峰流量的推算。

3.2.2 采用水面曲線法計算分析

當所選擇的調查河段受客觀條件限制沒有足夠數量的洪痕存在，同時水面線曲折度比降高，無法利用少數洪痕點來進行水面線的連線時，調查人員則應通過水面曲線法利用伯努利方程來對洪峰流量進行計算分析。

3.2.3 采用比降面積法計算分析

一般來說，天然河道主要包括非恒定以及恒定流這兩種水流形態(tài)，同時恒定流又包括非均勻以及均勻流兩種。雖然天然河道主要屬于非均勻水流類型，不過由于在歷史洪水調查中選擇的調查河段統籌較為順直且長度較長，河段斷面也較為規(guī)整，因此在所有斷面上的水流速度以及過水面積基本一直，且水面線平行于能坡線，所以在流量計算時可以將其視為均勻流，并通過曼寧公式以及水面比降來計算洪峰流量。

3.2.4 采用其他計算分析方法

在洪峰流量的計算分析中，調查人員也可以結合河段的實際情況選擇臨界流公式、上下游水位差以及水力學公式等其他方法來進行推算。

3.3 準確計算分析歷史洪水重現期

歷史洪水重現期的推算也是歷史洪水調查的重要任務之一，其估算方法有很多，調查人員應結合流域特點以及歷史洪水的實際情況來選擇相應的估算方法。以中小流域的歷史洪水為例，如果該歷史洪水是迄今為止的最大洪水場次，則可以將調查時與該場次發(fā)生時間之間的年份作為歷史洪水的重現期。而如果歷史洪水場次與調查時間較為接近，則應采取考證歷史文獻、類比以及實地調查等方法進行時間追溯。此外也可以采取平均序位法來進行歷史洪水重現期的估算。

3.4 檢核歷史洪水調查結果

在完成了歷史洪水調查后，還應結合洪水成因、地理特點、自然環(huán)節(jié)以及人類活動等多種因素對調查數據進行綜合性的分析，以判斷調查成果是否合理。調查人員可以根據實際情況選擇相關關系檢查、QF 關系圖以及洪峰模數等方法來進行合理性檢查。

4 結語

在水文調查工作中，通過歷史洪水調查能夠更加全面的掌握流域面的水文數據，并為水利水電等各種工程項目的規(guī)劃設計以及防洪減災決策提供參考依據。調查人員在調查歷史洪水時應加強對歷史文獻資料的收集，并綜合運用多種調查方法，保證調查結果的準確性，這樣才能提高歷史洪水數據分析的客觀性，從而對歷史洪水重現期以及洪峰流量水位等進行科學的計算，確保工程項目的建設能夠順利實施。