长春市中小型水库设计洪水计算方法

2010-08-08刘南烈王丽萍任星红

东北水利水电 2010年11期

刘南烈，王丽萍，任星红

（1.吉林省水资源局长春分局，吉林长春 130022；2.白山市农村水利管理分站，吉林白山 134400；3.吉林省水资源局四平分局，吉林四平 136000）

1 概况

长春市位于吉林省中部，地处松辽平原的东部边缘。地理位置为东经 124°18′～ 127°02′，北纬 43°05′～ 45°15′。西北与松原市毗邻，西南和四平市相连，东南与吉林市相依，东北同黑龙江省接壤。东西长约227 km，南北宽约217.5 km，全市幅员面积20 571 km2，市区面积4 789 km2。

长春市多年平均降水量565.0 mm，降水量随着地势从东南向西北逐渐减少。其中多年平均降水量最大的是双阳区为621.0 mm，降水量最小的是农安县为510.8 mm。降水量年内分配不均，6-9月降水量占年降水量的78.1%。

长春市多年平均水面蒸发量812.1 mm，蒸发的地区分布与年平均气温的地区分布趋势相近，并与纬度、地势密切相关，自西北向东南呈递减趋势。多年平均水面蒸发量在700～950 mm之间。

2 计算设计洪水方法

目前长春地区小流域实测洪水资料较少，很多地区没有实测洪水资料，但是雨量点较多，分布相对合理，针对以上情况，一般可用3种方法推求长春市小流域设计洪水：

1）选用气候、产流下垫面相似、年降雨量分配一致，集水面积相差不大的有洪水资料的流域作为参证站。

2）如果区域内或者区域附近实测暴雨资料较多（20年以上），可以根据暴雨资料通过频率计算推求设计暴雨，然后通过流域的产流、汇流计算，计算出相应的洪水过程，作为设计洪水。

3）利用暴雨等值线图和一些简化公式估算设计洪水，在实际工作中，往往采用以上两种或者更多方法来综合计算结果，如果不同方法间计算结果差距较大，则取对工程不利的计算结果作为设计依据。

在收集资料时，需要做资料的可靠性、一致性和代表性分析，可靠性审查的重点应该放在测验及整编质量较差的年份及对设计成果影响较大的发生大洪水的那些年份的资料，一致性审查应该注意流域中实际情况的变化，对修建水工建筑物、河道整治、分洪、溃堤、改道、堵口等对洪水造成的影响，应该还原修正，换算到同一基础上。洪水资料的总体是无法获得的，现行样本系列的代表性只能用其它旁证资料来进行分析，如利用本河流上下游或者邻近流域测站的长期水文气象资料来检查。

3 计算过程举例

以计算黑顶子水库设计洪水为例子，来说明长春市欠资料地区设计洪水具体计算过程：

1）黑顶子水库

黑顶子水库位于双阳区城西南约20 km的黑顶子河上游，水库设计总库容1 710万m3，水库以上集水面积54.6 km2，设计保护耕地0.15万hm2，根据水利水电枢纽工程分等指标与永久性水工建筑物正常运用的洪水标准，该工程等级为3级、属于中型水库，永久性水工建筑物级别为3级，设计洪水重现期为100～50年，在此取100年作为设计洪水标准。

2）资料代表性分析

为了检验1970—2005年黑顶子水库上游降雨情况统计参数计算中可能出现的抽样误差，即研究较短系列的频率分布是否接近于总体分布，要进行多年系列丰、枯周期性变化分析，研究其周期变化规律，选择黑顶子水库周围降雨资料系列较长的长春站（有实测资料1997年）作为参证站，长春站年降水量模比系数差积曲线见图1，长春雨量站不同系列统计参数对比分析见表1。