□邢杰煒 □王紅濤（河南省洛陽水文水資源勘測局）

1.概述

板棚河屬于淮河流域潁河水系北汝河中游的支流，位于汝陽縣劉店鄉(xiāng)境內(nèi)，總流域面積84km2，河長17km。劉店大橋斷面以上匯水面積44km2，河長9.1km，河道平均比降20‰，河段為卵石河床。該斷面距離北汝河上游控制性水文站紫羅山站8km，板棚河流域洪水設(shè)計所需參數(shù)可以參照紫羅山水文站多年實際觀測數(shù)值來計算。

2.設(shè)計洪峰流量

2.1 設(shè)計洪峰流量經(jīng)驗公式

采用《河南省水利工程水文計算常用圖》推薦的河南省小匯水面積經(jīng)驗公式（適用匯水面積100km2以下的小流域）：

多年洪峰流量均值計算公式：Q=AJ1/6H24（F/L2）0.4F0.7

設(shè)計洪峰流量：QP=KpQ

式中，A為綜合系數(shù)，伊洛河及其他黃河支流0.12-0.14，豫北地區(qū)0.08-0.10，其他采用0.14-0.16；F為流域面積(km2)；L為從分水嶺沿主河道至出口斷面長度（km）；J為沿L的加權(quán)平均比降（‰），計算時不帶‰；H24為流域平均年最大24h雨量（mm）；Kp為模比系數(shù)，依據(jù)所在地區(qū)選定Cv值，采用Cs= 2.5Cv，查P-Ⅲ型曲線模比系數(shù)Kp表即可求得；Cv為變差系數(shù)，伊洛河及黃河支流1.2-1.3，豫北1.3-1.5，其它1.0-1.2。

2.2 板棚河劉店大橋斷面百年一遇設(shè)計洪峰流量計算

在洛陽地形圖1：（200000）查得板棚河劉店大橋斷面以上面積F=44km2，河長L=9.1km,流域加權(quán)平均比降J=20‰。

在《河南省水利工程水文計算常用圖》上查得H24=90mm，A采用0.16。則該斷面以上流量均值

Cv值采用同一流域臨近的紫羅山水文站計算值1.08，在P-Ⅲ型曲線模比系數(shù)Kp表中查得百年一遇Kp=5.20。

則板棚河劉店大橋斷面百年一遇設(shè)計洪峰流量

3.設(shè)計洪水最高洪水位

3.1 測量河道斷面，繪制水位面積曲線

對需要設(shè)計的橋梁斷面，按照《水文測驗規(guī)范》要求測量出河道斷面的起點距和河底高程，然后繪制出河道斷面圖。再根據(jù)河道斷面圖點繪出水位面積關(guān)系曲線，最后根據(jù)河道斷面圖和水位面積關(guān)系曲線得出不同水位級所對應(yīng)的河道面積、水面寬度、平均水深。

3.2 用曼寧公式試算設(shè)計洪峰流量對應(yīng)的洪水位

曼寧公式Q=1/n*AR2/3J1/2=1350（m3/s）

式中,n選用0.035（河底為卵石），可采用試算法把面積A、糙率n和平均水深R代入公式，得出該斷面百年一遇洪水流量所對應(yīng)的面積A和平均水深R，利用已有的水位面積關(guān)系曲線查得該面積所對應(yīng)的水位，即百年一遇設(shè)計最高洪水位。

經(jīng)過試算得：板棚河劉店大橋斷面百年一遇設(shè)計最高洪水位為324.50m。同時百年一遇最高洪水位考慮到河床淤積和風(fēng)浪不確定度的影響，應(yīng)適當(dāng)增加水位高度，板棚河劉店大橋斷面百年一遇最高洪水位最后定為325.00m。

4.百年一遇設(shè)計最大流速

最大流速一般出現(xiàn)在過水?dāng)嗝嬷秀课坏乃?，斷面平均流速≈中泓部位的垂線平均流速的0.70倍，而垂線平均流速≈水面流速的0.85倍，則可反推出斷面最大流速約為斷面平均流速的1.67倍。

板棚河百年一遇設(shè)計斷面平均流速

則板棚河百年一遇設(shè)計最大流速=1.67V=7.64（m/s）

5.結(jié)語

通過水文圖冊、經(jīng)驗公式并結(jié)合實際測量、繪圖及水文計算等手段來估算和推求設(shè)計洪水的各種水文要素，就能較好地為中小型水利工程、橋梁涵洞以及工礦建設(shè)等提供工程設(shè)計的重要水文資料依據(jù)。

表1 板棚河劉店大橋斷面百年一遇最大洪水要素成果表

[1]鄭濯清.水文水利計算[M].北京：水利電力出版社，1985.

[2]嚴義順.水文測驗學(xué)[M].北京：水利電力出版社，1983.