地區綜合法在水利工程洪水設計中的應用

李犇

摘 要：在水利工程設計方案之中，洪水設計是一項關鍵環節，主要可以為防洪工作提供之處，在開展洪水設計工作的時候，設計人員需要對以年為期限，該工程所在區域的最大供水的基本特征值、入庫洪水以及洪水過程線等方面進行確定，依據專用的計算洪水相關數值的方法，在幾種有效的計算方法之中，地區綜合法是一種計算結果最為精準的計算方法，很多水利工程的設計人員都會將地區綜合法應用于洪水設計環節，本文根據對洪水設計工作的經驗，對地區綜合法在防洪設計環節的實際應用進行研究。

關鍵詞：地區綜合法；水利工程；洪水設計；應用方法

地區綜合法經常會被應用于對水文數據的計算過程中，屬于水文比擬方法的范疇之中，可以對水文參數進行精準確定，與其他洪水設計環節應用的設計方法相比，地區綜合法雖然屬于新型設計方法，但是其優勢也極為明顯，能夠將防洪工作需要的各種洪水參數通過數據計算的方法精準獲取。洪水設計使水利工程建設工作的重要前提性環節，只有將洪水設計任務以極高的質量完成，水利工程的建設工作才能有更高的完善度，本文以實際的水利工程為例，對地區綜合法的應用方式進行研究。

1 洪水設計與地區綜合法概述法概述

地區綜合法主要的應用領域就是洪水設計工作，洪水設計工作的主要目的就是為防洪等水利防護性工作提供依據，主要的用途就是支持洪水設計，開展洪水設計活動時，設計人員必須要嚴格遵守官方的防洪設計標準，并且與實際的洪水情況相符，主要的設計內容包括洪水峰值，洪水在不同的時間段的洪亮以及相關過程線等，設計人員在確定設計內容的時候，需要根據實際的水工程建設需求來確定設計內容，既可以將與洪水相關的所有數據都計算出來，同時也可以對關鍵的數據進行計算。常用于這個水利工程的設計階段的計算方法主要有三種，即間接法、直接法與地區綜合法。直接法的計算依據主要是設計區域的流量數據，間接法主要依靠設計范圍的雨量資料來完成計算任務。

地區綜合法與前兩種計算方法相比，主要優勢在于能夠在雨量資料以及流量資料比較短缺的前提下完成設計任務，設計人員可以將與設計區域的自然環境條件具有一定相似性的區域為參考，對該地的雨量資料、洪水流量資料以及歷史性的洪水資料進行研究，通過這些已知數據，對該區域的雨量、流量匯流參數以及產流參數等資料圖進行繪制，重新建設自然特征與這些洪水相關的參數之間的經驗性關系，通過推理分析的方式來完成洪水設計任務。這種計算方法能夠充分借用水利工程所在區域的周邊環境資料，來完善水利工程中洪水設計，在防洪設計之中具有極高的應用價值。

2 工程情況

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木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、木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 洪水設計計算

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。 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。

建立木區域綜合關系曲線，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Qm與面積F的關系如圖1所示。根劇綜合關系曲線，依據設計流域的面積，由此推求出各斷面設計洪水成果見表1。經分析計算得到各設計頻率最大洪峰流量和最大三口洪水總量，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 計算成果

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 結束語

在洪水計算環節應用地區綜合法來完成獲取數據的任務時，設計人員首先需要對歷史性的洪水情況開展調查研究，同時還要參考洪水的實際測量資料，只有在真實可靠的資料基礎上，才能保證洪水設計環節的計算數據更加可靠，如果沒有這兩類數據作為支持，洪水地區綜合法這種計算方法的優勢就很難直接發揮出來。從設計結果的監督來看，其精度極高，與實際的洪水情況也比較相符，但是其缺陷是數據計算結果具有較強的區域針對性，難以實現外延需要，因次設計人員需要對其具有的這種缺陷有效彌補，使地區綜合法更為完善。

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