楊超群尚立波

1.山東新匯建設(shè)集團(tuán)有限公司; 2.東營市東營區(qū)交通運(yùn)輸局

關(guān)于河道洪水計(jì)算的探討

楊超群1尚立波2

1.山東新匯建設(shè)集團(tuán)有限公司; 2.東營市東營區(qū)交通運(yùn)輸局

設(shè)計(jì)洪水計(jì)算是建設(shè)項(xiàng)目前期的必要工作之一，是用來確定工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)洪水計(jì)算方法，對(duì)東魚河大橋以上斷面進(jìn)行演算，旨在拋磚引玉，供同行參考。關(guān)鍵詞橋梁; 設(shè)計(jì)洪水

一、項(xiàng)目概述

東魚河是為調(diào)整萬福河水系，減少南陽湖來水負(fù)擔(dān)，減輕萬南地區(qū)洪澇災(zāi)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(shí)稱紅衛(wèi)河，1985年4月省地名委員會(huì)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(biāo)準(zhǔn)很低，洪水漫流。東魚河開挖后，擴(kuò)大了排水出路，縮短了排水時(shí)間，并實(shí)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(zāi)害。

二、設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。

三、計(jì)算方法

設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，執(zhí)行水利部、能源部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》(SL44-93)，依據(jù)實(shí)測降水資料，采用由實(shí)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(jì)算設(shè)計(jì)洪水，進(jìn)而根據(jù)實(shí)測大斷面資料推求設(shè)計(jì)洪水位。

四、水文資料

設(shè)計(jì)洪水分析計(jì)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(shí)測降雨整編資料及分析計(jì)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(shè)計(jì)洪水計(jì)算

1、暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水

（1）設(shè)計(jì)雨期的選定

根據(jù)該項(xiàng)目區(qū)的暴雨洪水特性，本次計(jì)算設(shè)計(jì)雨期定為3日，計(jì)算時(shí)段為24小時(shí)、3日。

（2）設(shè)計(jì)面雨量計(jì)算

根據(jù)公路橋的斷面位置，采用實(shí)測暴雨計(jì)算面雨量。根據(jù)計(jì)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(shí)、3日暴雨量，進(jìn)行頻率計(jì)算，用矩法公式初估統(tǒng)計(jì)參數(shù)H、CV，取CS=3. 5CV，采用皮爾遜Ⅲ型曲線進(jìn)行適線，求得各計(jì)算單元各時(shí)段不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)面雨量。見表1。

表1 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算成果表

（3）設(shè)計(jì)雨型及設(shè)計(jì)凈雨計(jì)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(shè)計(jì)凈雨計(jì)算

根據(jù)《山東省水文圖集》，萬福河以南地區(qū)降雨徑流關(guān)系采用12號(hào)線，萬福河以北地區(qū)采用14號(hào)線推算設(shè)計(jì)凈雨。

（5）設(shè)計(jì)凈雨時(shí)程分配

各計(jì)算流域設(shè)計(jì)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(shí)段分配（%），進(jìn)行時(shí)程分配，求得設(shè)計(jì)凈雨過程。

（6）瞬時(shí)單位線法匯流演算

由設(shè)計(jì)暴雨推算設(shè)計(jì)洪水過程，采用《山東省水文圖集》中綜合瞬時(shí)單位線計(jì)算，綜合瞬時(shí)單位線參數(shù)：

魯南及南四湖流域平原區(qū)F-M1關(guān)系（2號(hào)線）計(jì)算公式：

M1=0.59F0.52。

式中：F—流域面積（km2）；

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

2、采用1970年北京成果推求設(shè)計(jì)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(jì)運(yùn)河）》報(bào)告中，對(duì)各河設(shè)計(jì)洪水計(jì)算，采用了經(jīng)過補(bǔ)充的1970年北京成果。見表3。

表2 設(shè)計(jì)洪水洪峰流量成果表（實(shí)測暴雨法）

設(shè)計(jì)洪水洪峰流量成果表（70年北京成果法）

3、設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果合理性分析

本次設(shè)計(jì)暴雨洪水分析計(jì)算，所用資料全部為國家基本水文站網(wǎng)收集的實(shí)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(jì)特性。設(shè)計(jì)面雨量，是根據(jù)各流域雨量站實(shí)測整編資料，按算術(shù)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(jì)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(jì)算成果符合設(shè)計(jì)暴雨一般規(guī)律。

楊超群（1981～），男，助理工程師，山東新匯建設(shè)集團(tuán)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(yùn)輸局，山東東營。