松樹(shù)水文站7·21大洪水測(cè)驗(yàn)合理性分析

楊玉閣

(遼寧省水文水資源勘測(cè)局鐵嶺分局，遼寧 鐵嶺112000)

1 問(wèn)題的提出

2010年7月21 日遼河支流寇河松樹(shù)水文站發(fā)生了繼1994年以來(lái)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(gè)降雨觀測(cè)站。流域范圍內(nèi)遭遇了大暴雨過(guò)程，流域平均降雨量188.8 mm，最大降雨量296.6 mm。本次暴雨過(guò)程造成了松樹(shù)水文站的大的洪水過(guò)程，洪峰流量為2 040。本次洪水過(guò)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(cè)驗(yàn)。本次洪水過(guò)程的測(cè)驗(yàn)，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(cè)驗(yàn)精度的可靠性，進(jìn)行了徑流系數(shù)分析和t檢驗(yàn)分析。

2 徑流系數(shù)的計(jì)算

2.1 徑流量的計(jì)算

徑流量的計(jì)算需要洪水的退水規(guī)律。一次洪水的退水過(guò)程是緩慢的，其規(guī)律是按指數(shù)規(guī)律衰減。實(shí)用上采用點(diǎn)繪相鄰時(shí)段流量相關(guān)圖Qt+1=f(Qt)，即Qt+1=kQt來(lái)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(jì)表 m3/s

由上表點(diǎn)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(diǎn)確定的消退系數(shù)為0.91。本次洪水過(guò)程自日平均流量62.1 m3/s開(kāi)始，按消退系數(shù)0.91就行退水流量計(jì)算，計(jì)算結(jié)果在表2中。

圖1 Qt+1=kQt關(guān)系圖

表2 洪水流量過(guò)程表 m3/s

由上表計(jì)算得流量總數(shù)為2 445.12 m3/S。基流為3.12 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(wàn)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(jì)算

流域平均降雨量采用算術(shù)平均法，各觀測(cè)站次降雨量如表3。

表3 各觀測(cè)站次降雨量

由上表計(jì)算得流域平均降雨量為188.8 mm。

2.3 徑流系數(shù)的計(jì)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(duì)照分析

應(yīng)用t檢驗(yàn)法。采用下面公式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)量計(jì)算見(jiàn)表4。

式中:t為統(tǒng)計(jì)量;x1i第一組測(cè)點(diǎn)對(duì)關(guān)系線相對(duì)偏離值;x2i第二組測(cè)點(diǎn)對(duì)關(guān)系線偏離值;為分別為第一、第二組平均相對(duì)偏離值;n1、n2分別為第一組、第二組測(cè)點(diǎn)總數(shù);s為第一組、第二組測(cè)點(diǎn)綜合標(biāo)準(zhǔn)差。

表4 統(tǒng)計(jì)量計(jì)算表

由上表計(jì)算統(tǒng)計(jì)量為t=0.69。自由度為7，對(duì)應(yīng)臨界值為2.38。計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量小于臨界。

4 結(jié)論

當(dāng)包氣帶缺水量不大時(shí)，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(yàn)知，統(tǒng)計(jì)量小于臨界值，說(shuō)明本次洪水與歷史洪水在一個(gè)總體范圍內(nèi)。

通過(guò)以上分析，本次的洪水測(cè)驗(yàn)過(guò)程精度是較高的，達(dá)到了國(guó)家整編規(guī)定的要求，作為歷史資料載入史冊(cè)。