懷邵衡鐵路店上特大橋設計洪水計算

莫遠筠

（懷化水文水資源勘測局 懷化市 418100）

1 流域及河段情況

（1）沅水。

沅水是洞庭湖水系四水之一，位于26～30°N、107～112°E之間。沅水源于貴州東南部，有南北兩源，以南源為主。南源馬尾河（又名龍頭江）出自都勻云霧山雞冠嶺；北源重安江出自麻江、平越間的大山，又稱諸梁江。兩源在貴州爐山汊河口匯合后稱清水江，復流經劍河、錦屏至鑾山人湖南境，于黔城匯入潕水后始稱沅江。東北流經洪江、黔陽、辰溪、沅陵、常德等縣市，于德山入洞庭湖，全長1022km，流域面積89163km2。東以雪峰山與資水為界，南以苗嶺與柳江為鄰，西以梵凈山與烏江相隔，北以武陵山與澧水分野。洪江以上為上游，長537km，流經云貴高原，屬山地，河谷深切；洪江至凌津灘為中游，長389km，為丘陵盆地相間。但沅陵至五強溪之間有90km的大峽谷段；凌津灘以下為下游，長107km，階地發育，桃源以下為沖積平原。主要支流有渠水、舞水、巫水、溆水、辰水、武水、酉水。

（2）沅水一級支流深渡溪及其支流小龍江。

深渡溪發源于洪江市農坪山，流經香竹坪、唐家、龍灣山、干田墉、東沖、于響家溪匯入沅水。主要的支流有：栗山坡溪、太陽沖溪、廟門前溪、小龍江、古溪。河流長度46km，平均坡降10.40‰，流域面積267km2。

小龍江發源于洪江市的巖山丫，流經巖灘、吊水洞、苗田、白竹山、李家盤，于東沖匯入深渡溪。河流長度33 km，平均坡降9.47‰，流域面積84.9km2。

店上特大橋橋址位于小龍江中下游的洪江市大崇鄉小龍江村，下距河口6.5km，控制流域面積68.2km2。河段彎曲，主槽寬（30～40）m。河兩岸為丘陵地區山坡坡腳，河槽穩定，砂石河床。

2 氣候特征和暴雨洪水

小龍江流域屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，主要受季風影響，日照充足，四季分明。流域多年平均氣溫（15.9～17.1）℃，日照時間1500h左右，無霜期270天以上。

流域多年平均降水量1500mm以上，降水量年內分配不均，多年平均最大月降水量出現在5月，最小月降水出現在12月，連續最大4個月降水量出現在4～7月，約占全年的40%～70%，汛期 （4～9月）降水量約占全年的50%～80%。流域內洪水主要由暴雨形成，洪水的季節性特點與流域暴雨相對應，暴雨和洪水多發生在6～7月。

3 設計洪水計算

3.1 推理公式法

（1）設計暴雨。

店上特大橋橋址位于小龍江中下游的洪江市大崇鄉小龍江村，下距河口6.5km，控制流域面積68.2km2。根據《湖南省暴雨洪水查算手冊》，暴雨一致區屬第4區，產流分區為第Ⅲ區，設計暴雨成果見表1。

3) 2017年10月5日在應用系統開展診斷監測過程中，發現煉油部供烯烴部重石腦油質量流量計驅動增益和密度劇烈波動，經過系統診斷運算，發現輸送過程中存在流量過小而產生3.64%嚴重氣化現象，確定其管線處于不滿管狀態。為此及時通知調度調整工藝及閥門開度，成功避免了計量結算爭議，確保計量數據精準。

表1 店上特大橋設計暴雨成果

（2）設計凈雨。

根據《湖南省暴雨洪水查算手冊》，暴雨一致區屬第4區，產流分區為第Ⅲ區。I0=25mm，ψ=0.70。計算得時段凈雨見表2。

表2 時段凈雨強度計算表

（3）設計洪水流量計算。

本次分析采用圖解分析法計算設計洪水流量。根據流域特征資料計算得參數θ=43.59，m=1.28。點繪Rt/t～T關系圖見圖1。

圖1 橋址處Rt/t～T關系圖

經過試算，該流域設計洪水流量見表3。

表3 店上特大橋橋址處百年一遇設計洪水流量成果表

3.2 面積比擬法

因店上特大橋橋址處流域特征和懷化水文水資源勘測局所屬的花橋水文站相近，因此可采用花橋站為參證站進行面積比擬法計算設計洪水：

（1）花橋站測站情況及設計洪水。

（2）面積比擬法。

橋址河段設計流量用面積比擬法以花橋水文站為參證站推求設計洪水。成果見表5推求。

式中 Q橋址——橋址河段設計流量；

F橋址——橋址相應斷面控制流域集雨面積；

F花橋——花橋水文站所控制的流域集雨面積；

Q花橋——花橋水文站設計流量。

N——面積指數，本次因面積相近取1。

表4 花橋站設計洪水成果表

表5 店上特大橋橋址河段面積比擬法設計洪水成果表

4 結語

通過上述兩種方法計算成果比較，偏于安全性考慮。店上特大橋橋址處百年一遇設計洪水采用《湖南省暴雨洪水查算手冊》的計算成果較為合理。