[摘要] 平原區(qū)洪水計算,采用廣東省綜合單位線法與推理公式法分別計算,其洪峰成果相差超過20%,經調整后洪峰相差20%以,其匯流參數類別已屬于高丘區(qū)、或者山區(qū),與實際平原區(qū)不符;推薦平原區(qū)洪水采用推理公式成果。
關鍵詞:平原區(qū) 洪水 洪峰
1、 前言
本人做過兩個中型水閘的洪水計算,其中發(fā)現廣東省綜合單位線法成果與推理公式成果洪峰相差甚遠,遠遠超過了廣東省水文總站《廣東省暴雨徑流查算圖表 使用手冊》(以下簡稱“使用手冊”)1991年版要求相差20%以內,綜合單位線法洪峰較大,推理公式的洪峰接近最大24暴雨平均流量,與實際更接近一些,這里舉一個工程實例。
2、工程實例
(1)工程概況
伯公頭水閘位于汕頭市潮南區(qū)隴田鎮(zhèn),是練江南支流上的一條三級支流(沙隴港)上游的中型水閘,水閘至海門灣橋閘10.58km,水閘水文參數見下表:
伯公頭水閘洪水計算參數表
項目
名 稱
數 值
集水區(qū)域地理參數
閘址以上集雨面積F(km2)
22.15
河流長度L(km)
8.78
河道比降J(‰)
0.846
流域特征參數θ= L/J1/3=92.833
暴
雨
特
征
值
適宜計算時段△t
F=22.15m2 ,采用廣東省綜合線Ⅱ號無因次單位線ui~xi,適宜計算時段取△t=1小時,設計雨型C=2
歷時(小時)
60分鐘
6小時
24小時
3天
等值線圖H(mm)
55
120
195
260
Cv
0.40
0.45
0.45
0.46
at
0.943
0.966
0.984
0.989
Ktp=5%
1.755
1.822
1.822
1.903
Ktp=2%
2.08
2.25
2.25
2.28
Ktp=10%
1.535
1.599
1.599
1.611
(2)洪水計算
流域特征參數θ=92.833,由《使用手冊》綜合單位線滯時m1~θ關系圖查得大陸高區(qū)A線的單位線滯時m1=2.842,由匯流參數m~θ關系圖查得低丘平原區(qū)匯流參數m=0.62
采用“廣東省綜合單位線法”及“推理公式法”分別計算水閘各頻率洪水,兩種方法的設計洪峰成果如下表:
沒有調整單位線滯時和推理公式匯流參數的洪水成果表
各頻率洪峰
水閘名稱
單位線洪峰(m3/s)
推理公式洪峰(m3/s)
2%
5%
10%
2%
5%
10%
伯公頭閘址以上
308.6
255.9
215.3
146
112
88
從上表中兩種計算方法成果可看出,同頻率兩種方法計算的設計洪峰相差均大于20%(以數值大者為分母計),與《使用手冊》里面要求不符,調整單位線滯時m1和推理公式匯流參數,經過調整計算,兩種洪水計算方法的成果如下表:
調整單位線滯時和推理公式匯流參數的洪水成果表
名稱
頻率
綜合單位
線法洪峰
推理公式法洪峰
相差(大值為分母)
單位線滯時m1=3.4(大陸低區(qū)線),匯流參數m=0.8(高丘區(qū)線)
2%
287.44
184.10
36.0
5%
230.88
137.10
40.6
10%
199.92
113.10
43.4
單位線滯時m1=4.0(大陸低區(qū)),匯流參數m=0.9(高丘區(qū))
2%
240.35
204.10
15.1
5%
191.02
152.10
20.4
10%
165.06
126.10
23.6
本工程集雨面積大部分為沖積平原,根據《使用手冊》分區(qū)為粵東沿海分區(qū),其暴雨、產流、匯流分區(qū)如下:
粵東沿海的設計雨型;
暴雨高區(qū)的設計暴雨定點定面關系;
粵東沿海、珠江三角洲的產流參數;
廣東省綜合單位線滯時關系圖中的大陸高區(qū)(A線);
廣東省綜合單位線Ⅱ號無因次單位線;
推理公式法關系圖中的低丘平原。
從上表中可以看出,調整過程中,廣東省綜合單位線滯時已進入大陸低區(qū),推理公式的匯流參數已進入高丘區(qū),與《使用手冊》里的查算表不符,也與實際為平原區(qū)不符,盡管滯時已進入大陸低區(qū)、匯流參數已進入高丘區(qū),但洪峰也難調整在20%以內。
(3)洪水選取
由于本工程處于平原河網區(qū),匯水較慢、較緩。廣東省單位線計算方法中暴雨分區(qū)把粵東分為大陸A區(qū),沒有體現平原區(qū)的產匯流特點,而推理公式法分了低丘平原區(qū)分區(qū),跟本工程平原區(qū)實際較為接近,與最大24小時降雨產生的平均流量相近,故本次采用推理公式計算成果作為本工程各流域的設計洪峰流量。
3、結語
根據《使用手冊》,小型工程可以直接采用推理公式成果,中型以上項目推薦采用綜合單位線法洪水成果,但根據工作中實際情況,平原區(qū)洪水計算在綜合單位線法和推理公式法中總存在這樣的問題,水文計算時需要與實際相結合,盡量使計算的洪水成果接近實際,為工程建設提供依據。
參考文獻:
[1]《廣東省暴雨徑流查算圖表》(1991年)
[2]《廣東省水文圖集》(2003年)
[3] 水利水電工程設計洪水計算規(guī)范(SL44-2006?)