關于河道洪水計算的探討

楊超群尚立波

1.山東新匯建設集團有限公司; 2.東營市東營區(qū)交通運輸局

關于河道洪水計算的探討

楊超群1尚立波2

1.山東新匯建設集團有限公司; 2.東營市東營區(qū)交通運輸局

設計洪水計算是建設項目前期的必要工作之一，是用來確定工程建設標準及規(guī)模的重要環(huán)節(jié)，本文以東魚河為例，采用常規(guī)的設計洪水計算方法，對東魚河大橋以上斷面進行演算，旨在拋磚引玉，供同行參考。關鍵詞橋梁; 設計洪水

一、項目概述

東魚河是為調整萬福河水系，減少南陽湖來水負擔，減輕萬南地區(qū)洪澇災害，經(jīng)統(tǒng)一規(guī)劃，于1967年至1969年新開挖的一條大型排水河道，原名為萬南新河，施工時稱紅衛(wèi)河，1985年4月省地名委員會將紅衛(wèi)河定名為東魚河。東魚河開挖之前，流域水系紊亂，排水標準很低，洪水漫流。東魚河開挖后，擴大了排水出路，縮短了排水時間，并實現(xiàn)了高低水分排，減輕了濱湖及萬福河以南地區(qū)900萬畝土地的洪澇災害。

二、設計洪水標準

設計洪水標準為50年一遇。

三、計算方法

設計洪水計算，執(zhí)行水利部、能源部行業(yè)標準《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》(SL44-93)，依據(jù)實測降水資料，采用由實測暴雨資料和防洪規(guī)劃采用的1970年北京成果兩種方法計算設計洪水，進而根據(jù)實測大斷面資料推求設計洪水位。

四、水文資料

設計洪水分析計算所采用的降水資料采用國家水文數(shù)據(jù)庫，國家基本雨量站1963年～2004年實測降雨整編資料及分析計算成果。經(jīng)審查，資料系列長度符合規(guī)范要求，其代表性、可靠性均較高。

東魚河大橋斷面以上流域面積1913km2，河底比降1/6700，河槽糙率0.025，河灘糙率0.03，橋址土壤為亞砂土。

五、設計洪水計算

1、暴雨資料推求設計洪水

（1）設計雨期的選定

根據(jù)該項目區(qū)的暴雨洪水特性，本次計算設計雨期定為3日，計算時段為24小時、3日。

（2）設計面雨量計算

根據(jù)公路橋的斷面位置，采用實測暴雨計算面雨量。根據(jù)計算流域平均面雨量的雨量站，采用年最大值法從歷年流域平均面雨量資料中選取年最大24小時、3日暴雨量，進行頻率計算，用矩法公式初估統(tǒng)計參數(shù)H、CV，取CS=3. 5CV，采用皮爾遜Ⅲ型曲線進行適線，求得各計算單元各時段不同設計標準的設計面雨量。見表1。

表1 設計暴雨計算成果表

（3）設計雨型及設計凈雨計算

采用《山東省水文圖集》（以下簡稱《圖集》）中平原地區(qū)魯南及南四湖流域的表（7－3）的雨型, H1日=0.56(H3日-H24),H2日=0.44(H3日-H24),H3日=H24。

（4）設計凈雨計算

根據(jù)《山東省水文圖集》，萬福河以南地區(qū)降雨徑流關系采用12號線，萬福河以北地區(qū)采用14號線推算設計凈雨。

（5）設計凈雨時程分配

各計算流域設計頻率的日凈雨量，采用《山東省水文圖集》中平原地區(qū)魯南及南四湖流域的時段分配（%），進行時程分配，求得設計凈雨過程。

（6）瞬時單位線法匯流演算

由設計暴雨推算設計洪水過程，采用《山東省水文圖集》中綜合瞬時單位線計算，綜合瞬時單位線參數(shù)：

魯南及南四湖流域平原區(qū)F-M1關系（2號線）計算公式：

M1=0.59F0.52。

式中：F—流域面積（km2）；

根據(jù)各設計流域面積F,求得時段單位線，采用1小時單位線，由各日時段凈雨過程逐時段演算疊加得到相應的流量過程，以上過程加基流即為設計洪水過程?；靼疵?00km2加1.0m3/s計算。見表2。

2、采用1970年北京成果推求設計洪水

在一九九九年《山東省淮河流域南四湖湖西地區(qū)河道防洪規(guī)劃（東魚河、萬福河、洙趙新河、梁濟運河）》報告中，對各河設計洪水計算，采用了經(jīng)過補充的1970年北京成果。見表3。

表2 設計洪水洪峰流量成果表（實測暴雨法）

設計洪水洪峰流量成果表（70年北京成果法）

3、設計洪水計算成果合理性分析

本次設計暴雨洪水分析計算，所用資料全部為國家基本水文站網(wǎng)收集的實測整編資料。暴雨資料系列年限42年，基本包含了豐、平、枯各種年份的暴雨和周期變化，能夠較好地反映總體的統(tǒng)計特性。設計面雨量，是根據(jù)各流域雨量站實測整編資料，按算術平均法求算，由于各流域雨量站較多，分布較均勻，并且其資料成果均來自國家水文數(shù)據(jù)庫，故資料成果精度可靠。從各流域面雨量計算成果可以看出，沿河干流自上而下，均值、CV值隨著流域面積的增加而減少，其計算成果符合設計暴雨一般規(guī)律。

楊超群（1981～），男，助理工程師，山東新匯建設集團有限公司，山東東營；尚立波（1979～），男，助理工程師，東營市東營區(qū)交通運輸局，山東東營。