地區綜合法在水利工程洪水設計中的應用

朱　琴（浙江省水利水電勘測設計院，浙江杭州310002）

地區綜合法在水利工程洪水設計中的應用

朱琴（浙江省水利水電勘測設計院，浙江杭州310002）

地區綜合法是水文比擬法中用于確定相關參數的常用方法。某水利樞紐位于某流域的干流段，壩址處無實測洪水資料，鄰近水文站的集水面積與壩址處集水面積相差大于20%，通過收集整理該流域及周邊流域的多個水文站，采用地區綜合法建立本區域的綜合關系曲線，確定工程壩址處設計洪水參數，從而推求壩址處設計洪水。

地區綜合法；設計洪水

1　方法簡介

設計洪水分析方法很多，大致分為流量法及暴雨法。流量法即根據流量資料推求設計洪水，一般方法有相關法、經驗單位線法及地區綜合法等[1]。暴雨法即根據暴雨資料推求設計洪水，一般方法有推理公式法、單位線法及水文模型法等。根據相關規范，當工程所在流域內洪水和暴雨資料均短缺時，可利用鄰近地區實測或調查洪水和暴雨資料，進行地區綜合分析，計算設計洪水[2]，此即地區綜合法。

設計流域及周邊流域流量資料較為充分時，采用地區綜合法就是采用相鄰地區、流域的實測及調查洪水資料，對洪峰流量、洪水總量等統計參數進行地區綜合分析，并根據分析成果推求設計斷面設計洪水相關成果[3]。

2　工程及流域概況

某水利樞紐工程位于某流域的干流段，壩址處無實洪水資料，工程壩址以上集水面積為2594km2。設計流域內有A，B兩水文站，控制流域面積分別為2082km2和797km2，流域內測站的實測水文資料為本工程設計提供了可靠的依據。同時流域附近有C，D，E，F等水文站，水文資料系列均較完整，所測水文資料均經過浙江省水文勘測局整編，資料精度可靠，為設計流域內工程設計提供了有利條件。

設計流域地處亞熱帶季風氣候區，受東南季風影響，溫暖濕潤，四季分明，光照充足，降水豐沛。

本流域發生較大洪水次數頻繁，主要成因為大面積梅雨，降水歷時長、總量大，洪水過程峰高量大。

3　工程壩址設計洪水計算

在設計洪水計算時，當設計斷面無實測資料，但其上游或下游建有水文站實測資料，且與設計斷面控制流域面積相差不超過3%，區間無人為或天然的分洪、滯洪設施時，可將水文站實測資料或設計洪水成果直接移用于設計斷面；若區間面積超過3%，但小于20%，且全流域暴雨分布較均勻時，常用面積比法將水文站設計成果進行推算。該方法的關鍵是面積指數的選取[4]。本工程中，工程所在流域內有A、B兩個水文站，但區間集水面積均大于20%，采用面積比法時確定面積比指數存在一定的困難，且無法保證成果的合理性。而設計流域周邊的水文站較多，資料完整可靠，故本次設計采用地區綜合法建立本區域的及其Cv～F綜合關系曲線，確定工程壩址處設計洪水參數，從而推求壩址處設計洪水。

選取設計流域及周邊流域內的A、B、C、D、E、F、G等6個水文站，將相關測站的參數進行地區綜合，繪制綜合關系曲線，其中洪峰流量均值與面積F的關系如圖1所示。

圖1　區域Qˉm～F綜合曲線圖

表1　主要斷面設計洪水成果表

經分析計算得到各設計頻率最大洪峰流量和最大三日洪水總量，選取歷史實測洪水為設計洪水縮放典型，以設計最大洪峰流量和最大三日洪水總量為控制，從而可推求出各設計頻率洪水過程線。

4　成果合理性分析

收集鄰近工程的設計洪水成果，與本工程本次設計洪水成果對比，分析設計成果在區域上是協調的，是符合地區規律的。

收集本工程前期各階段設計洪水成果，與本工程本次設計洪水成果對比，分析本次設計成果在資料系列、計算方法不同的情況下，各階段成果相差不大，因而本次設計成果是合理可靠的。

5　結論

地區綜合法的使用基礎為大量實測洪水資料系列和歷史調查洪水資料，設計成果具有相似的水文氣候、下墊面、洪水特性等屬性，設計精度較高，符合實際，成果可靠，但受資料限制較大，區域性很強，不易外延，具有一定的局限性。

本工程設計中，使用地區綜合法能很好的揚長避短，分析計算得到工程設計洪水相關成果，能滿足本次工程設計需要。

[1]鄒文安，任建業.地區綜合法在洪水設計中的應用[J].水資源研究，2012，6，33（2）（總123期）：32～35.

[2]水利部長江水利委員會水文局.《水利水電工程設計洪水計算規范》[M].北京：水利水電出版社，2006.

[3]張惠平.浙西小流域洪水推求方法淺析[J].浙江水利科技，2004（6）：41～43.

[4]劉連梅，信增標，王保東，田燕琴.面積比法計算設計斷面洪水中面積指數的確定[J].水利水電技術，2005，36（4）.

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