水利水保措施对流域洪水的影响

水利水保措施对流域洪水的影响

张妮

延长县水利工作队陕西延安716000

摘要：随着水利水保措施的实施，流域的地质条件、地形构造、植被等都发生了不同程度的改变，减少了洪涝灾害的发生，防止了水土流失，实现了水资源的可持续开发与利用，对流域洪水产生了积极的影响。

关键词：水利水保；流域洪水；影响

引言

通过实施水利水保措施，可有效减少流域泥沙量，降低洪峰，但由于水利水保措施加强了洪水的就地入渗，会严重影响地表水资源。因此研究、分析实施水利水保措施对于流域洪水的影响显得尤为必要，对于该流域确定防洪减灾，治理水土流失方案，实现水资源的可持续开发利用等都具有极其重要的现实意义。

1定量分析的背景和研究思路

1.1定量分析的背景

水库工程对于洪水的影响，主要表现为大坝对洪水的拦蓄功能。水库蓄水泄洪，凭借坝体水利设施降低水能，削减下游洪峰流量。水土保持设施拦截的地表水径流量与径流深成正比，会逐渐降低地表水流速。水利水保工程的实施可影响流域内地势地貌,使工程的蓄水能力得到提高，以提高拦蓄量与入渗量，减少产流量，削减洪峰。

1.2基本研究思路

流域下垫面的自然条件堡垒以及自然天气降水因素会直接导致洪水产生，不同的程度和等级也会使洪水发生不同的变化，为了有效控制洪水量，人们构建了大型水利水保措施，可有效改善流域下垫层自然条件。但是对于不同流域洪水，实施水利水保措施会产生不同的影响，为了进一步深入分析水利水保措施对流域洪水措施的影响：

第一步应该仔细检查洪水序列，侦察出其中的变异点，并根据实施水利水保措施将洪水序列分为影响前和影响后序列。

第二步应认真查阅暴雨洪水影响之前的相关资料，深入探讨、分析影响前暴雨和洪水特征值的内在关系，将主要影响洪水的暴雨因子挑选出来。

第三步是针对流域洪水变化的主要原因进行全面分析、研究，在影响暴雨的主要因子序列中查找出主要的变异点。如果结果显示暴雨因子并无明显变化，暴雨因子在洪水变异点前后的均值也无显著变化，则可证实实施水利水保措施导致洪水变异；但若结果显示发生了较大变化则说明洪水变异应受到了降水以及水利水保措施的综合影响。最后一步构建NNBR模型，在影响前洪水序列中找出与最后变异点洪水相对应的洪水计算值，即可对比分析出洪水受到水利水保措施影响的程度系数。

2流域洪水成因及类型

2.1流域洪水成因

洪水形成的垂直地带性可概括为：高山带以永久积雪和冰川消融洪水为主；中山带以季节积雪融水洪水为主；低山带以暴雨洪水为主。的洪水从时间上可分为春洪和夏洪两大类，而洪水的出现时间，实质上就是洪水成因的反映。季节积雪融水洪水出现最早，高山冰雪融水洪水出现时间最晚，而暴雨洪水和混合洪水则多出现在夏季，其发生不像前两种洪水，没有一定的规律，随机性强。

2.2流域洪水类型

2.2.1暴雨型洪水

暴雨洪水有两种类型：局地性暴雨洪水和大范围区域性暴雨洪水。

1）局地性暴雨洪水

由局地性暴雨所造成的暴雨洪水。局地环流暴雨是在天气系统过境时，由于地形和下垫面因素的影响，形成局地环流系统的强对流性天气，在中低山带形成局部的雷雨或暴雨。这种暴雨多出现在夏季午后、傍晚或夜间，特点是雨区范围小、历时短，多为几十分钟，但强度大，常发生在低山丘陵区，往往数十平方公里。这类洪水汇流迅速，通常雨停即到，来势凶猛、陡涨陡落，洪水过程线呈三角形尖峰形状，其特点是峰高，持续时间短，能在小范围内造成洪水灾害。洪水携带的泥沙，不但对水库极为有害，而且对公路、桥涵、渠首等水工建筑物也具有破坏力。

2）大范围区域性暴雨洪水。

因为在夏季的6－8月，经常有西风环流系统过境，锋区活跃，南支西风环流在N40°附近，低槽或低涡位置偏南，系统深厚，移动速度缓慢，且东部有阻塞高压存在，并有低空东风气流输送水汽，造成大范围降水。这类降水的特点是在山区，雨区笼罩面积大，历时长达1～3d，形成洪量较大的洪水。

2.2.2冰雪融水型洪水

它是在热力条件变化下融冰化雪形成的，上游山区在持续高温天气的作用下，冰川和冰雪强烈消融，形成融雪型洪水。其洪水主要特性是持续时间长、涉及范围广、洪峰平缓、洪量大、日变化明显、一日一峰。对于某个固定断面，峰、谷出现时间基本固定，很有规律。春季融雪洪水多发生于4月下旬至5月份，主要由中低山区冬、春积雪消融形成。洪水大小取决于积雪厚度、面积和热量条件。这类洪水的特点是流量过程线与气温的变化相似，具有明显的日变化，涨落缓慢，变幅较小，并且洪峰的峰谷出现时间有一定的规律。

3水利水保措施对流域洪水的影响

3.1森林植被对流域洪水的影响

森林植被是水保工程的重要措施，其对流域洪水有着重要的影响。森林植被对洪水的影响主要是增加枝叶截流量和入渗量，使地表径流减少、地下径流相应增加。一般情况下，森林使洪峰流量减小，洪水历时延长。为研究森林植被拦蓄洪水的作用，我国先后设立了一些径流实验站，进行森林与荒山、林区与非林区的平行对比观测。

3.2水库对于流域洪水的影响

设计洪水过程线采用仿典型洪水过程按同频率峰、量控制放大的方法。典型洪水过程线的选择确定，

主要考虑以下基本原则：

3.2.1在实测洪水资料中选择，且优先考虑已发生的稀遇程度较高、峰高量大的大洪水过程；

3.2.2选择典型洪水过程线时，兼顾考虑河流的洪峰流量特性，使选择的典型洪水过程发生季节、峰型特征、峰量关系等具有一定的代表性。

3.2.3从工程运行安全着眼，选择对工程安全较为不利的典型洪水，即选择洪量集中、主峰靠后的过程线作为典型洪水过程线。根据对现有各实测基本资料调查整理，大部分年份的最大洪峰流量并不包括在最大1日、3日、7日洪量中，这种最大洪峰流量与不同时段洪量不一致的洪水，其峰量关系很差，甚至没有关系。资料统计结果表明，最大洪峰流量与最大1日、3日、7日洪量完全一致的洪水有17年，占总数的33.0％，这种洪水的峰量关系就比较好。而对水库设计洪水典型年的选择，必须以洪量为主、峰量关系一致而且对水库的蓄泄最不利的洪水作为设计洪水的依据。

3..3实施水利水保措施对流域洪水的影响评估

由于流域下垫面的情况较为复杂，且人类活动形式多样，并且受气候条件的影响，常有不均匀降水分布，因此，常常会出现流域洪水的形成与变化无规律的情况，同时，出现上述问题，还会给研究带来一定的阻力。对不同类型的暴雨区域条件下的设计洪水，因为受到了人为因素的一定影响，对其进行定量估算难度也比较大。建立流域水文模型，再按照各典型案例设计暴雨条件下产生的洪水影响，就可有效地解决上述问题。具体实施为：首先对流域的水文模型进行确立，之后在确定模型参数，具体采取测量的资料进行，推算出设计的暴雨，然后根据不同种类的典型暴雨，采取按时空进行分配的措施，最后根据模型，按是否考虑水库防洪作用，计算出代表站来设计洪水。另外还可以根据水库汛期运用的方式，对水库防洪作用来进行调洪计算，从河道洪水演算至代表站。根据演算结果可以看出，水利水保的实施对设计洪水的影响主要受降雨分布影响。水库对大型水库以上地区的较大洪水来源有显著的影响，由此可见，水利水保工程的设计需要充分地考虑暴雨时空不确定因素的影响，同时还要具有风险意识，以充分地发挥工程建设的防护作用。

结束语

水利水保措施对流域洪水的影响力是不可忽视的，其中森林植被与水库建设两方面是水保措施中最为关键的措施，对于流域洪水的影响也是最为重要的，上文对于二者进行了分析，对于新疆流域洪水控制有着重要意义。

参考文献

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[3]陈茁新,张金池.近10年全球水土保持学科研究进展[J].南京林业大学学报(自然科学版).2018(03).