【摘要】洪峰流量均值和流域面積有著一定的函數(shù)關(guān)系，Qm=CF2/3，本文結(jié)合雙對(duì)數(shù)曲線圖，對(duì)輸水管線75.24km沿線41條山洪溝斷面設(shè)計(jì)洪水洪峰流量進(jìn)行成果合理性分析，以為提供合理可信的設(shè)計(jì)洪水成果供設(shè)計(jì)計(jì)算采用。

【關(guān)鍵詞】函數(shù)關(guān)系；洪峰流量；流域面積；洪峰模數(shù)

一、工程概況

寧夏中南部城鄉(xiāng)飲水安全水源工程是寧夏投資規(guī)模最大、受益范圍最廣、受益人口最多、建設(shè)最為緊迫的民生工程。其目的是將涇河水截引、調(diào)蓄以后向北輸送到固原市原州區(qū)、彭陽縣、海原縣、西吉縣的44個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)603個(gè)行政村3559個(gè)村民小組，解決這一區(qū)域110.8萬城鄉(xiāng)居民的飲水安全。作為集水資源配置、城鄉(xiāng)供水、扶貧開發(fā)為一體的重點(diǎn)水利工程，該項(xiàng)目1972年提出，2010年進(jìn)行評(píng)估工作，2012年開工建設(shè)，總工期4年， 2016年10月基本建成通水。

該工程以涇河上游源區(qū)為水源地，從涇河干支流多條河流分散取水；輸水總干線起自涇河干流龍?zhí)端畮?，沿途逐漸納入從策底河、涇河其他支流、暖水河、頡河等河流截引的水量，向北穿越?jīng)芎优c清水河分水嶺，引水至固原市南郊。

輸水線路全長(zhǎng)75.24km，沿途穿越大小山洪溝約41處，工程通過布設(shè)管橋及過溝防護(hù)工程穿越山洪溝道。為了計(jì)算各穿越斷面洪水沖刷深度，需要提供設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)情況時(shí)各個(gè)斷面合理的設(shè)計(jì)洪水成果。而且本工程輸水線路較長(zhǎng)，沿線分別穿越寧夏暴雨產(chǎn)流分區(qū)中的六盤山森林區(qū)、過渡區(qū)及黃土丘陵區(qū)。

設(shè)計(jì)洪水計(jì)算主要依據(jù)《寧夏暴雨洪水圖集》（1986年）和重新修訂的寧夏不同歷時(shí)暴雨參數(shù)等值線圖計(jì)算。由于工程輸水管線沿線山洪溝道無調(diào)查資料，對(duì)設(shè)計(jì)洪水成果的合理性只能通過其他方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

二、如何使用雙對(duì)數(shù)曲線圖來對(duì)設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行分析

所謂雙對(duì)數(shù)曲線圖，就是圖的兩個(gè)坐標(biāo)軸的刻度均為對(duì)數(shù)刻度，形如y=axb的指數(shù)曲線，在雙對(duì)數(shù)曲線圖中就表現(xiàn)為一條直線，b就是這條直線的斜率（這里的斜率并不是按數(shù)軸上的刻度值計(jì)算的，而是將坐標(biāo)軸看成普通坐標(biāo)軸，按坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度計(jì)算的）。

由于洪峰流量均值和流域面積有著一定的函數(shù)關(guān)系，Qm=CF2/3，在暴雨洪水條件和下墊面條件相似的地區(qū)其洪峰模數(shù)應(yīng)該是相近的，它們的洪峰流量設(shè)計(jì)結(jié)果和流域面積點(diǎn)繪在雙對(duì)數(shù)曲線圖上即會(huì)呈現(xiàn)出集中分布在一條直線兩側(cè)的均勻的點(diǎn)群。

同時(shí)，洪峰模數(shù)C存在著地區(qū)分布規(guī)律，并且符合暴雨洪水和下墊面條件的地區(qū)分布特點(diǎn)。對(duì)于暴雨洪水分區(qū)的六盤山森林區(qū)、過渡區(qū)、黃土丘陵區(qū)一般而言，黃土丘陵區(qū)C值最大，過渡區(qū)次之，六盤山森林區(qū)最小。通常可以用C值來分析洪峰流量的調(diào)查精度和頻率計(jì)算的合理性。

通過匯流面積與洪峰流量關(guān)系曲線圖，對(duì)該成果建立洪峰模數(shù)關(guān)系進(jìn)一步分析計(jì)算成果的合理性。

三、計(jì)算分析

對(duì)水庫、截引點(diǎn)及管線穿溝建筑物3.33%和1%頻率設(shè)計(jì)洪水成果分析，建立設(shè)計(jì)洪峰流量的地區(qū)綜合分析圖即設(shè)計(jì)成果與面積的雙對(duì)數(shù)曲線圖（見圖1和圖2）。

當(dāng)計(jì)算結(jié)果合理時(shí)，在雙對(duì)數(shù)曲線圖中三個(gè)分區(qū)的點(diǎn)群分布應(yīng)該表現(xiàn)為三條截距不同、斜率相同的直線，截距的大小反應(yīng)洪峰模數(shù)的大小，依次應(yīng)該是黃土丘陵區(qū)最大，過渡區(qū)次之，六盤山森林區(qū)最小，即三條點(diǎn)群線黃土丘陵區(qū)的在最上方，過渡區(qū)在中間，六盤山森林區(qū)在下邊。通過分析，相同頻率下設(shè)計(jì)洪峰流量的地區(qū)綜合分析圖的結(jié)果與分析一致，說明計(jì)算成果合理可靠。

結(jié)論

通過對(duì)輸水管線沿線各山洪溝道斷面匯流面積與洪峰流量關(guān)系點(diǎn)繪雙對(duì)數(shù)曲線圖發(fā)現(xiàn)，它們符合洪峰模數(shù)C的一般地區(qū)分布規(guī)律，并且符合暴雨洪水和下墊面條件的地區(qū)分布特點(diǎn)，說明本次計(jì)算的洪水結(jié)果較為合理可信。