松樹水文站7·21大洪水測驗合理性分析

楊玉閣

(遼寧省水文水資源勘測局鐵嶺分局，遼寧 鐵嶺112000)

1 問題的提出

2010年7月21 日遼河支流寇河松樹水文站發(fā)生了繼1994年以來的又一次大洪水，最高洪水位134.87 m，比1994年最高洪水位134.88 m僅低1 cm。該站以上流域面積為1 190 km2，其內(nèi)布設(shè)6個降雨觀測站。流域范圍內(nèi)遭遇了大暴雨過程，流域平均降雨量188.8 mm，最大降雨量296.6 mm。本次暴雨過程造成了松樹水文站的大的洪水過程，洪峰流量為2 040。本次洪水過程浪高流速大，最大流速5，最大水面寬950 m，已不能用流速儀進(jìn)行洪水流量測驗。本次洪水過程的測驗，主槽用水面浮標(biāo)法，灘地用比降面積法。為了解這次洪水測驗精度的可靠性，進(jìn)行了徑流系數(shù)分析和t檢驗分析。

2 徑流系數(shù)的計算

2.1 徑流量的計算

徑流量的計算需要洪水的退水規(guī)律。一次洪水的退水過程是緩慢的，其規(guī)律是按指數(shù)規(guī)律衰減。實用上采用點繪相鄰時段流量相關(guān)圖Qt+1=f(Qt)，即Qt+1=kQt來確定消退系數(shù)k。退水日平均流量如表一所示。

表1 退水流量統(tǒng)計表 m3/s

由上表點繪Qt+1=kQt關(guān)系圖，如圖1所示。根據(jù)相關(guān)圖上任意兩點確定的消退系數(shù)為0.91。本次洪水過程自日平均流量62.1 m3/s開始，按消退系數(shù)0.91就行退水流量計算，計算結(jié)果在表2中。

圖1 Qt+1=kQt關(guān)系圖

表2 洪水流量過程表 m3/s

由上表計算得流量總數(shù)為2 445.12 m3/S?；鳛?.12 m3/S，基流總數(shù)為 121.68 m3/S。徑流總數(shù)為 2 323.44 m3/S，徑流量為20 074.5萬m3。徑流深是徑流量與流域面積的比值，為 168.7 mm。

2.2 流域平均降雨量的計算

流域平均降雨量采用算術(shù)平均法，各觀測站次降雨量如表3。

表3 各觀測站次降雨量

由上表計算得流域平均降雨量為188.8 mm。

2.3 徑流系數(shù)的計算

徑流系數(shù)是徑流深與降雨量的比值。由168.7 mm除以188.8 mm 得徑流系數(shù)為 0.89。

3 歷史對照分析

應(yīng)用t檢驗法。采用下面公式進(jìn)行統(tǒng)計量計算見表4。

式中:t為統(tǒng)計量;x1i第一組測點對關(guān)系線相對偏離值;x2i第二組測點對關(guān)系線偏離值;為分別為第一、第二組平均相對偏離值;n1、n2分別為第一組、第二組測點總數(shù);s為第一組、第二組測點綜合標(biāo)準(zhǔn)差。

表4 統(tǒng)計量計算表

由上表計算統(tǒng)計量為t=0.69。自由度為7，對應(yīng)臨界值為2.38。計算的統(tǒng)計量小于臨界。

4 結(jié)論

當(dāng)包氣帶缺水量不大時，徑流系數(shù)較高，一般在0.5以上，最大接近1.0。本次洪水前期降雨量較多，本次洪水的徑流系數(shù)為0.89在合理范圍內(nèi)。

由t檢驗知，統(tǒng)計量小于臨界值，說明本次洪水與歷史洪水在一個總體范圍內(nèi)。

通過以上分析，本次的洪水測驗過程精度是較高的，達(dá)到了國家整編規(guī)定的要求，作為歷史資料載入史冊。