胡森林

（安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院有限公司，安徽 合肥 230088）

1 流域概況

南河地跨安徽省池州市青陽縣、蕪湖市南陵縣，流域集水面積236km2，其中青陽縣境內(nèi)197.4km2，河道干流長度33km，河道平均坡度3.65‰。南河是山丘區(qū)河流，流域內(nèi)地形復(fù)雜，溝壑縱橫交錯，山勢陡峻，整個地形南部高，北部低。南河是七星河的支流，在木鎮(zhèn)鎮(zhèn)匯入七星河，在石安以上又分為酉華河和喬木河。酉華河發(fā)源于青陽、涇縣兩縣交界處萬腳嶺以南的山峰，集水面積125.6km2，干流長度19.3km，河道平均坡度8.5‰；喬木河為南河主源，發(fā)源于青陽、南陵、涇縣三縣交界處，流經(jīng)南陵縣煙墩鎮(zhèn)靄里村，青陽縣喬木鄉(xiāng)、酉華鎮(zhèn)、木鎮(zhèn)鎮(zhèn)，集水面積80.2km2，干流長度22.4km，河道平均坡度2.36‰。

2 洪澇災(zāi)害

南河屬山區(qū)性河流，河道上下游高差懸殊，源短流急，洪水暴漲暴落，兩岸堤防標(biāo)準(zhǔn)低，洪澇災(zāi)害頻繁，建國后洪災(zāi)較大的年份有1954 年、1969 年、1970 年、1983 年、1991 年、1995 年、1998 年、1999 年、2016 年和2020 年。

南河喬木段，1998 年以來，影響較大的洪災(zāi)共3 次，分別為1998 年7 月、2010 年6 月、2016 年7 月。其中最為嚴(yán)重的為2010 年7 月10 日，金山鋪居民房屋進(jìn)水約28 戶，房屋進(jìn)水最深深度約1.5m。2020年7 月6 日，金山鋪和集鎮(zhèn)金星組道路積水，房屋進(jìn)水深度近1m。

南河木鎮(zhèn)河段木鎮(zhèn)圩受到南河、北河上游暴雨洪水和長江回水洪水的雙重影響，決定著木鎮(zhèn)鎮(zhèn)歷史上就是洪災(zāi)多發(fā)地區(qū)。1975 年以前，木鎮(zhèn)鎮(zhèn)沿河各圩幾乎年年被淹，經(jīng)過歷次治理，采取了河道裁彎取直與疏浚、堤防加固等措施，防洪標(biāo)準(zhǔn)雖然有所提高，但仍然偏低，1983 年木鎮(zhèn)圩出現(xiàn)歷史最高水位17.3m，1991 年、2002 年堤防漫破，1995 年、1998 年和1999 年堤防出現(xiàn)多處險(xiǎn)情。2011 年南河木鎮(zhèn)河段防洪工程治理以來十余年，經(jīng)過2016 年、2020 年大水，已治理河段又出現(xiàn)水毀、塌方7 處。

2020 年長江流域發(fā)生大洪水，南河流域受到長江水位頂托，河道持續(xù)高水位，汛期流域全境先后多次發(fā)生較大的強(qiáng)降雨，降雨強(qiáng)度大、雨勢急，覆蓋范圍廣、影響程度深，造成了較大災(zāi)情，流域內(nèi)多處出現(xiàn)險(xiǎn)情。木鎮(zhèn)鎮(zhèn)、喬木鄉(xiāng)受災(zāi)嚴(yán)重，受災(zāi)人口1.2 萬人，農(nóng)作物受災(zāi)面積2.7 萬畝，直接經(jīng)濟(jì)損失1.2 億元。

3 水文氣象

南河流域地處長江下游南岸，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，濕度較大，無霜期長，四季分明。

流域多年平均氣溫16.0℃，多年月平均最高氣溫為8 月份的36.8℃，多年月平均最低氣溫為1 月份的-3.3℃，極端最高氣溫為40.5℃，極端最低氣溫為-14.3℃。多年平均無霜期240～250d，多年平均風(fēng)速2.1m/s，最大風(fēng)速超過20m/s。

流域有木鎮(zhèn)和丫山2 個雨量站。木鎮(zhèn)站多年平均降水量1454.1mm，以1983 年的2323.7mm 最大，1978 年的863.4mm 最小，最大值是最小值的2.69 倍；丫山站多年平均降水量1452.8mm，以1983 年的2501.1mm 最大，1994 年的845.7mm 最小，最大值是最小值的2.96 倍。兩站年內(nèi)降水主要集中在4—8 月份，該段時期降水量占全年降水量的62%以上，其中以6 月份最大，均占全年的17%以上。

4 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

4.1 流域特征計(jì)算

根據(jù)地形圖，對南河流域主要節(jié)點(diǎn)流域特征值進(jìn)行量算，主要控制斷面流域參數(shù)如表1 所示。

表1 主要控制斷面流域參數(shù)表

4.2 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算

南河流域內(nèi)沒有水文站，但有木鎮(zhèn)和丫山兩個雨量站。木鎮(zhèn)雨量站設(shè)立于1966 年，雨量器高程20m；丫山雨量站位于北河上游南陵縣境內(nèi)，設(shè)立于1983 年，雨量器高程50m，兩站具有設(shè)站以來至今的雨量觀測資料。設(shè)計(jì)暴雨采用間接法推求，選擇實(shí)測暴雨及暴雨圖集計(jì)算并進(jìn)行比較。

（1）實(shí)測暴雨

木鎮(zhèn)站有1967—2017 年共51 年實(shí)測最大1d、3d降水量資料，丫山站有1983—2017 年共35 年實(shí)測最大1d、3d 降水量資料。丫山站系列較短，為使兩站資料可比性更強(qiáng)，對丫山站資料插補(bǔ)延長，使兩站系列長度一致，經(jīng)計(jì)算，木鎮(zhèn)站最大1d 暴雨均值為105.7mm，Cv=0.50，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為141mm，10 年一遇為176mm，20 年一遇為211mm；最大3d 暴雨均值為161.5mm，Cv=0.53，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為216mm，10 年一遇為275mm，20 年一遇為332mm。丫山站最大1d 暴雨均值為107.7mm，Cv=0.46，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為143mm，10 年一遇為176mm，20 年一遇為207mm；最大3d 暴雨均值為161.9mm，Cv=0.52，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為216mm，10 年一遇為273mm，20 年一遇為329mm。

木鎮(zhèn)站和丫山站均沒有歷年最大24h 暴雨資料，附近的青陽站多年平均最大24h 暴雨量與最大1d 暴雨量比值為1.13，借用該比值系數(shù)1.13，計(jì)算得出木鎮(zhèn)站設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為159mm，10 年一遇為199mm，20 年一遇為238mm；丫山站設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為162mm，10 年一遇為199mm，20 年一遇為234mm。丫山站和木鎮(zhèn)站均沒有實(shí)測最大1h 暴雨，最大1h 暴雨參數(shù)只能查《安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設(shè)計(jì)洪水計(jì)算辦法》[1]（下文簡稱《84 年洪水計(jì)算辦法》）中的最大1h 暴雨參數(shù)等值線圖取值。各頻率設(shè)計(jì)暴雨如表2 所示。

表2 設(shè)計(jì)暴雨成果表（單位：mm）

（2）暴雨圖集法

暴雨圖集采用安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院1984年編制的《84 年洪水計(jì)算辦法》中的最大1h、最大24h 暴雨參數(shù)等值線圖，和1996 年編制的最大3d暴雨參數(shù)等值線圖計(jì)算。經(jīng)查算項(xiàng)目區(qū)年最大1h 均值為43mm，Cv=0.55，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為58mm，10 年一遇為74mm，20 年一遇為90mm；最大24h 均值為116mm，Cv=0.55，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為156mm，10 年一遇為200mm，20年一遇為243mm；最大3d 均值為155mm，Cv=0.55，Cs=3.5Cv，設(shè)計(jì)暴雨5 年一遇為208mm，10 年一遇為267mm，20年一遇為325mm。設(shè)計(jì)成果如表3所示。

表3 設(shè)計(jì)暴雨成果表（單位：mm）

（3）設(shè)計(jì)暴雨成果分析

如表4 所示，采用丫山站、木鎮(zhèn)站實(shí)測暴雨推求設(shè)計(jì)洪水與暴雨圖集法推求成果對比，可知木鎮(zhèn)站與丫山站同時段同頻率設(shè)計(jì)暴雨基本相等，略大于圖集同頻率設(shè)計(jì)暴雨，考慮暴雨圖集成果兼顧了局部平衡，本次規(guī)劃設(shè)計(jì)選用暴雨圖集成果。

表4 設(shè)計(jì)暴雨成果對比表（單位：mm）

4.3 面凈雨量計(jì)算

根據(jù)《84 年洪水計(jì)算辦法》，設(shè)計(jì)面凈雨量等于暴雨量扣除損失量和地下水，皖南山區(qū)重現(xiàn)期在50年一遇以上時共扣除50mm，以下時共扣除70mm。

4.4 匯流計(jì)算

根據(jù)全省50 個測站的305 次洪水，用納希瞬時單位線法為模型，分析并綜合得出計(jì)算瞬時單位線參數(shù)m1值的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式如下[2]：

瞬時單位線參數(shù)m1=N·k，在江淮之間N 值取3.0，皖南地區(qū)當(dāng)流域面積F ≤50km2時N=3.0，F(xiàn)在50～500km2 之 間 時，N=3.5。鑒 于m1=N·k，m1一定時N 大k 就小、N 小k 就大，故N=3.0 或N=3.5對設(shè)計(jì)洪水成果影響甚微，因此此處不考慮流域面積大小，N 均用3.0，k 的計(jì)算式變?yōu)椋?/p>

根據(jù)《84 年洪水計(jì)算辦法》計(jì)算重要節(jié)點(diǎn)洪水過程線，求得不同頻率下的設(shè)計(jì)洪水，如表5 所示。

表5 設(shè)計(jì)洪水成果表（單位：m3/s）

5 結(jié)語

新一輪的中小河流治理應(yīng)聚焦新階段水利高質(zhì)量發(fā)展，堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，強(qiáng)化底線思維，以流域?yàn)閱卧y(tǒng)籌上下游、左右岸、干支流開展系統(tǒng)治理。本文采用間接法計(jì)算南河山丘區(qū)洪水，為南河治理提供了規(guī)劃參考依據(jù)。本次南河總體治理方案，基本維持河道現(xiàn)狀平面形態(tài)，通過堤防加固、水毀修復(fù)、岸坡整治、河道疏浚、攔河堰壩或穿堤建筑物改建將南河流域城鎮(zhèn)防洪能力提高到20 年一遇，村莊段10 年一遇。同時完善工程管理體制，進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警和智慧化建設(shè)，完善防洪非工程措施。通過防洪工程與非工程措施相結(jié)合，逐步構(gòu)建安全可靠的流域綜合防洪體系，為南河流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供可靠的防洪保安設(shè)施，為區(qū)域城鄉(xiāng)建設(shè)和環(huán)境改善提供良好的水利基礎(chǔ)條件