3.3 断面冲淤变化规律分析和历史洪水过水断面复原

过水断面是计算流量的重要依据。历史洪水洪峰流量计算采用的过水断面，严格来说应该是洪水发生时刻的河道断面，但实际上难以做到，一般只能采用调查时施测的河道断面。受地质地貌条件影响，一些河流长时期内存在严重的冲淤变化，如果采用调查时施测的断面而不加以修正，将给流量计算成果带来较大误差。

3.3.1 河道断面冲淤变化规律分析

我国南方多数河流含沙量少，断面冲淤变化一般不严重，浙江省根据

30年实测大断面资料进行对比分析，发现多数河流虽然床面几何形状有所变化而中高水位时断面面积变化不大，变化幅度约在3%。

图3-6　沅陵河段横断面图和各次洪水最高水位

北方多沙河流情况则不同，有的河段是否考虑断面冲淤变化对流量计算成果影响很大，例如黄河干流河段，在估算1842年（或1843年）特大洪水时，按近期断面计算洪峰流量为19500m³/s，若考虑100多年河床淤积情况，估算洪峰流量为30000m³/s～33000m³/s，两者相差54%～69%。因此，断面有显著淤积（或冲刷）变化的河段都需要研究解决断面冲淤变化的历史复原问题（见图3-6）。(www.daowen.com)

3.3.2 历史洪水过水断面的复原

历史洪水过水断面的复原一般可以采用以下几种方法：

（1）根据历史文物资料，分析河床平均淤积速度，估算历史洪水过水断面。当断面存在趋势淤积变化且不同时期淤积速度比较稳定时，可根据多年平均淤积速度估算历史洪水过水断面。

（2）应用探孔技术分析河床淤积层颗粒组成特征，复原历史洪水过水断面。在缺少实测或历史资料可资比较时，根据河床质的颗粒组成，也可以对历史洪水过水断面进行近似估算。

（3）应用14C同位素技术测定河床淤积变化幅度。14C同位素技术已普遍用于古生物学、考古学以及地层学等多种学科，可用其测定碳化树木、淤泥、骨骼、贝壳等生物体遗物的年代。有条件时，也可用于检测河床淤积变化幅度。例如，黄河某坝段为砂卵石河床，砂卵石层最大厚度为70m，该砂卵石层的形成年代、变化情况对研究断面冲淤变化具有至关重要的作用。在坝段开挖探井时，在左岸高河漫滩下发现一碳化树根，其埋深高程为132.5m，砂卵石层面高程为135.5m，其上部为3～4m厚的洪水淤沙层（如图3-7）。经14C测定，树根死亡至今年代为8610±115年。据此分析，该河段砂卵石层存在年代已是非常久远，说明该河段断面变化不大，因此采用目前实测断面推算1843年特大洪水流量是基本可行的。

图3-7　坝段河床剖面