牡丹江市橡膠壩改建工程單站設計洪水分析

張之成，蘇長剛

( 牡丹江市水務科學研究院，黑龍江 牡丹江157000)

1 單站設計洪水確定方法

牡丹江設計洪水根據牡丹江站實測及相關插補系列，結合歷史洪水調查成果經分析計算確定［1］。

2 資料系列分析

牡丹江站計算洪水系列在本次設計中延長至2005年。新增的1999年—2005年實測系列中沒有發生較大洪水，因而不會對原系列產生較大影響。前段洪水系列經東北勘測設計院和牡丹江水務科學研究院多次工作認為比較可靠，系列代表性較好。故本次設計采用的牡丹江站實測及插補連續系列66 a，其中實測年份有1938—1940年、1950—2005年，相關插補的年份有與石頭站相關的1936年、1937年，與鏡泊湖入庫站相關插補的1941年、1942年、1944年、1949年，加之1851年以來歷史特大洪水調查資料，不連續系列為1851—2005年共155 a。

3 經驗頻率計算

采用實測插補系列與歷史特大值共同組成一個不連續系列作為代表總體樣本的方法計算［2］。采用歷史特大洪水6 項，實測系列洪水特大值處理2 項，特大洪水排序及數值見表1。

表 特大洪水序列表

特大值頻率按下式計算:

式中: PM為特大值頻率; M 為特大值項數; N 為洪水調查期。

由于特大洪水前3 項洪峰流量比較接近，按規范規定M 取為2.5，則前3 項頻率平均為:

同理第五、六、七、八項頻率為:

第四項頻率為:

一般洪水頻率:

式中: N =155a為洪水調查期; a =8 為特大值項數;L =2 為實測系列中特大值個數; n =66 為連續實測系列; m = L +1 － n 為實測一般洪水序位。

頻率曲線統計參數的計算與確定:

理論線型采用Cs = 2.5Cv 的P—Ⅲ型曲線，盡量照顧點群趨勢，以大、中洪水經驗點據與理論曲線配合較好的原則進行適線。

據此，計算各頻率的設計洪峰流量成果見表2。

4 成果的合理性檢查

本次計算成果與《牡丹江市城市防洪工程初步設計報告》［3］中所列的東勘院與松遼委等歷次計算的成果對照見表3。

5 結 論

可見，本次計算的均值比1999年成果略小，主要因為1999年成果采用的計算洪水系列為1851—1998年，而1999年—2005年的洪峰流量較小。因兩次計算成果接近，故本次設計中采用經松遼委批復的1999年的計算成果。

表2 牡丹江站設計洪水成果表 m3/s

表3 牡丹江站歷次洪峰流量設計成果表

［1］牡丹江市水利勘測設計研究院. 黑龍江省牡丹江市橡膠壩改建工程初步設計報告書［R］. 牡丹江:牡丹江市水利勘測設計研究院，2008:24 －30.

［2］李煒. 水力計算手冊: 第二版［S］. 北京: 中國水利水電出版社，2006.

［3］牡丹江市水利勘測設計研究院. 牡丹江市城市防洪工程初步設計報告［R］. 牡丹江:牡丹江市水利勘測設計研究院，2008.