鄭 琨 苗 磊 楊勇智

（陜西水環(huán)境工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 陜西 西安 710018）

1 問(wèn)題的提出

我省氣候及自然地理?xiàng)l件差異較大，洪水成因各不相同，而且由于下墊面條件的不同，即使在同一氣候條件下，產(chǎn)流特點(diǎn)亦有較大差別。秦嶺以南的陜南地區(qū)及渭河南、寶雞以西的隴山山區(qū)為蓄滿產(chǎn)流，秦嶺以北的陜北及渭河北廣大黃土地區(qū)為超滲產(chǎn)流。產(chǎn)匯流地貌分區(qū)為黃土丘陵溝壑區(qū)、土石山區(qū)、秦嶺山區(qū)和陜南山地區(qū)，其匯流參數(shù)類(lèi)別沒(méi)有與平原區(qū)相符的。山區(qū)段洪水進(jìn)入平原區(qū)后，由于平原區(qū)的自然地理特點(diǎn)為地形平坦開(kāi)闊，地面坡度平緩，匯入洪水流量很少，而河道槽蓄能力較大，易出現(xiàn)洪水隨面積增大而減少的情況。根據(jù)平原區(qū)水文站實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，北洛河流域莊頭站控制流域面積為25645km2，1932年～2011年洪峰流量均值為1070m3/s，下游朝邑站控制流域面積為26836km2，1932年～2011年洪峰流量均值為592m3/s，下游站較上游站洪峰流量均值減少了45%。由此可見(jiàn)平原區(qū)基本不產(chǎn)流，加之河道槽蓄作用，下游設(shè)計(jì)洪水較上游有所減少。對(duì)于中小流域無(wú)水文測(cè)站，采用常規(guī)方式計(jì)算會(huì)造成成果偏大，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)流域進(jìn)行調(diào)查洪水，采用流域內(nèi)雨量站實(shí)測(cè)暴雨資料分析驗(yàn)證調(diào)查洪水的合理性，再與常規(guī)方法設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果對(duì)比，論證其合理性。

2 工程實(shí)例分析

本文通過(guò)橫水河流域河北村段和橫水鎮(zhèn)段設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，著重闡述平原區(qū)調(diào)查洪水的計(jì)算方法。

2.1 流域概況

橫水河是鳳翔縣境內(nèi)韋水河左岸的一級(jí)支流。橫水河發(fā)源于縣城東北部的鳳山，流經(jīng)鳳翔、岐山、麟游在岐山縣麥禾營(yíng)附近匯入韋水河。橫水河全長(zhǎng)72.7km，流域面積534km2，河道平均比降11.7‰。橫水鎮(zhèn)段流域面積438.2km2，河長(zhǎng) 27.37km，河道平均比降11.8‰；河北村段流域面積381.2km2，河長(zhǎng)17.94km，河道平均比降15.6‰。

2.2 水文站和雨量站網(wǎng)分布

橫水河所在漆水河流域先后設(shè)有龍巖寺、柴家咀、好畤河等水文站，漆水河流域水文站網(wǎng)基本情況見(jiàn)圖1。好畤河水文站1971年1月建成測(cè)流，1998年1月改名為安頭水文站，控制流域面積1007km2，有1971年至今的實(shí)測(cè)水文資料。調(diào)查范圍流域內(nèi)共設(shè)有7個(gè)雨量站，分別是五曲灣、楊家河、西方、橫水、岐山、益店、扶風(fēng)?；厩闆r詳見(jiàn)表1和圖1。

2.3 已有歷時(shí)調(diào)查洪水

根據(jù)《寶雞市實(shí)用水文手冊(cè)》和《陜西省洪水調(diào)查資料》，1954年橫水河流域曾發(fā)生大洪水，漆水河流域橫水河段歷史調(diào)查洪水統(tǒng)計(jì)詳見(jiàn)表2。

2.4 調(diào)查洪水計(jì)算

本次針對(duì)漆水河流域橫水河橫水鎮(zhèn)段和河北村段進(jìn)行了洪水調(diào)查，橫水鎮(zhèn)段和河北村段相距10km，河北村段至橫水河段基本為平原區(qū)，調(diào)查到最大洪水發(fā)生在1988年，次大為1976年。計(jì)算方法采用曼寧公式法反算洪峰流量。計(jì)算成果見(jiàn)表3。

由調(diào)查成果可以看出，橫水鎮(zhèn)段和河北村段位于橫水河上下游，相距10km，故發(fā)生的大洪水和次大洪水年份一致。河北村段至橫水鎮(zhèn)區(qū)間段基本屬于平原區(qū)，無(wú)大支流匯入，經(jīng)過(guò)河道槽蓄作用，洪峰流量有所減少。

2.5 調(diào)查范圍以內(nèi)實(shí)測(cè)暴雨資料

調(diào)查范圍流域內(nèi)共設(shè)有7個(gè)雨量站，分別是五曲灣、楊家河、西方、橫水、岐山、益店、扶風(fēng)，實(shí)測(cè)暴雨統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

2.6 成果合理性分析

由實(shí)測(cè)暴雨量可以看出，暴雨發(fā)生時(shí)間與調(diào)查洪水吻合。1988年漆水河流域韋水河段普降暴雨，橫水河上游白荻溝水庫(kù)流域內(nèi)降雨量為24.8mm，對(duì)白荻溝水庫(kù)1988年下泄洪水進(jìn)行了調(diào)查，白荻溝最高洪水位為942.10m，堰頂高程為943.50m，水庫(kù)下泄洪水很小與暴雨資料吻合，1988年下游洪水主要來(lái)自群力水庫(kù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料分析，1988年大洪水應(yīng)該為水庫(kù)建成后最大洪水，1976年洪水為次大洪水。

2.7 常規(guī)方法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水

設(shè)計(jì)流域上游水庫(kù)采用除險(xiǎn)加固中運(yùn)用的方法和成果，對(duì)洪水進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，根據(jù)各水庫(kù)下泄洪水過(guò)程線，考慮洪水演進(jìn)，區(qū)間洪水按土石山區(qū)產(chǎn)匯流方式，將其與區(qū)間洪水過(guò)程錯(cuò)峰疊加，得到設(shè)計(jì)流域的洪水成果，即河北村段10年一遇洪水流量為339m3/s，橫水鎮(zhèn)段10年一遇洪水流量為351m3/s。

表1 漆水河流域設(shè)計(jì)范圍內(nèi)雨量站網(wǎng)一覽表

圖1 橫水河流域河流水系及水文站網(wǎng)分布圖

表2 漆水河流域橫水河段歷史調(diào)查洪水統(tǒng)計(jì)表

表3 橫水河河北村段和橫水鎮(zhèn)段調(diào)查洪水計(jì)算成果表

表4 漆水河流域調(diào)查范圍以內(nèi)實(shí)測(cè)暴雨統(tǒng)計(jì)表

表5 設(shè)計(jì)洪水成果對(duì)比表

2.8 設(shè)計(jì)洪水選取

根據(jù)水庫(kù)下泄洪水疊加區(qū)間洪水計(jì)算設(shè)計(jì)洪水和調(diào)查洪水計(jì)算設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表5。

從對(duì)比看，常規(guī)方法計(jì)算成果偏大，調(diào)查洪水成果偏小。下泄洪水疊加計(jì)算設(shè)計(jì)洪水，由于設(shè)計(jì)流域面積較大，其設(shè)計(jì)暴雨分布以及流域內(nèi)平原區(qū)的匯流參數(shù)很難確定，加之四座水庫(kù)對(duì)洪水過(guò)程的調(diào)蓄影響，其地區(qū)組合在無(wú)觀測(cè)資料的條件下也很難符合實(shí)際。而調(diào)查洪水可基本反映70年代初建庫(kù)以來(lái)約40年的洪水實(shí)際情況。故選擇流域水庫(kù)建成后的調(diào)查洪水成果作為計(jì)算依據(jù)。針對(duì)設(shè)防對(duì)象的重要性，判斷采用調(diào)查洪水量值。橫水鎮(zhèn)段位于橫水鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)上下游，保護(hù)對(duì)象重要，故采用調(diào)查最大歷史洪水作為設(shè)計(jì)洪水，即為300m3/s；河北村段主要保護(hù)對(duì)象為農(nóng)田，故采用調(diào)查次大歷史洪水作為設(shè)計(jì)洪水，即為180m3/s。

3 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法受水文地貌條件制約，具體方法和步驟各有不同，平原區(qū)設(shè)計(jì)洪水沒(méi)有適宜的計(jì)算方法，通過(guò)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，取得一些粗淺的認(rèn)識(shí)，總結(jié)如下：

（1）在設(shè)計(jì)洪水計(jì)算時(shí)，結(jié)合工程地點(diǎn)的水文地理?xiàng)l件至關(guān)重要，需現(xiàn)場(chǎng)查勘，收集往期已成調(diào)查洪水成果和暴雨資料，對(duì)近期發(fā)生洪水實(shí)地調(diào)查測(cè)量，分析洪水成因和來(lái)源，確定合適的計(jì)算方法。

（2）對(duì)于實(shí)際調(diào)查的歷史洪水成果，應(yīng)有適當(dāng)?shù)氖侄斡枰则?yàn)證，采用流域內(nèi)雨量站暴雨資料分析其合理性。

（3）平原區(qū)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算調(diào)查洪水的方法較常規(guī)方法計(jì)算成果更能反映本流域洪水特征，采用成果時(shí)應(yīng)結(jié)合防護(hù)對(duì)象的重要性選取合理的洪水成果。陜西水利

[1]王國(guó)安，李文家.水文設(shè)計(jì)成果合理性評(píng)價(jià)[M].鄭州：黃河水利出版社，2002.

[2]葉守澤，詹道江.工程水文學(xué)[M].北京：水利水電出版社，2000.

[3]水利部長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局.水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算手冊(cè)[M].北京：水利水電出版社，1995.

[4]水利部，能源部.水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范[S].北京：水利水電出版社，2006.