南湖水库设计洪水分析

房有国，李月媚

(齐齐哈尔水文局，黑龙江齐齐哈尔 161005)

南湖水库设计洪水分析

房有国，李月媚

(齐齐哈尔水文局，黑龙江齐齐哈尔 161005)

对有关地区没有水文资料和相关方面的水文模型研究成果，采用相邻地区设计洪水计算方法，推求其设计洪水。文章以齐齐哈尔市南湖水库为例推求其设计洪水，基本满足工程设计要求。

设计洪水;年径流;洪峰;洪量;过程线

设计洪水是指符合工程设计中防洪标准要求的洪水，当地可能出现的洪水。即防洪规划和防洪工程预计设防的最大洪水。设计洪水的内容包括设计洪峰、不同时段的设计洪量、设计洪水过程线、设计洪水的地区组成和分期设计洪水等。目前常用的方法有：直接法、间接法、地区综合法等下面就以齐齐哈尔南湖水库为例推求设计洪水。

1 流域概况

南湖水库位于齐齐哈尔市市区以南25 km，滨洲铁路桥以北，昂昂溪区榆树屯镇境内，南湖水库是一座平原水库，没有明显的自然沟道。水库汇集齐市江东涝区大民排干、铁锋区水师排干及部分市区面积约330 km2的天然来水，通过南湖水库调洪后，沿南湖出口排干泄至特勒沟子等泡群。南湖水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾排水承泄、养鱼等综合利用的引水式平原性中型水库。

2 气象水文

流域气候属中温带大陆性季风气候，春季干旱风大，夏季温热多雨，秋季降温急骤，冬季漫长寒冷。多年平均气温2.1℃，夏季最高气温41.5℃，冬天最低度气温-39℃。本区多年平均降水量411 mm，年最大降水量807.5 mm，最小降水量227 mm。降水多集中在6～9月，占全年降水量70%以上，大雨和暴雨多集中在7～8月。本区多年平均蒸发量932.4 mm(E601)，为降水量2倍。多年平均径流深20 mm，多年平均风速5.3 m/s，最大风速28 m/s。

3 径流

南湖水库位于松嫩平原产流低值区，无实测径流资料，年径流由1996年编《黑龙江省水文图集》确定水库多年平均径流深R0=20 mm，变差系数Cv=1.0，Cs/Cv=2.0。按水文图集提供的方法计算本流域年径流及洪水成果。多年平均径流量Wo为660万m3，P=75%的年径流量为Wp为191.4万m3。设计洪峰流量Q5%为43.6 m3/s，校核洪峰流量Q0.5%为94.9 m3/s。

表1 南湖水库年径流成果表

水库位于4区，由水文图集查得各月分配百分数，保证率75%年径流计算结果见表2。

表2 南湖水库各月径流(P=75%)分配计算表

4 设计洪水

本地区属于平原区，又是人工排水渠系密布的地区，因此不能直接采用水文图集中的山区洪水参数成果计算设计洪水，应根据本地区排水系统的工程配套情况，采用暴雨途径推算设计洪水。考虑到本地区没有相关方面的水文模型研究成果，故本次暂采用相邻的大庆地区设计洪水计算方法，推求南湖水库的设计洪水。

4.1 大庆地区设计洪水计算简介

该区仅有太阳升水文站一处，控制大青岗碱沟450 km2，始建于1966年，于1979年停测。1966年进行安达闭流区规划时，做了大量的洪水调查工作，获得了532个洪痕，并作了分析。1983年大庆乙烯厂排污设计时，沿用安达闭流区成果，仅对洪量做了修改。1983年大庆乙烯厂设计时，又考虑安肇新河以西的大庆地区，泡沼较多，可以局部闭流，故采用成果见表3。

表3 安达闭流区设计洪量成果表 mm

设计洪水过程采用安达闭流区规划成果：

式中：T涨为涨水历时，d;F为集水面积，km2。

4.2 让胡路以上乌双区间设计洪水

由于本区间缺乏径流资料，所以本次仍以1966年各泡子洪水调查资料为基础，加入1987年、1988年各滞洪区还原资料，用径流深进行频率分析。适线结果得出平原区一次洪量径流深均值为11.4 mm，Cv=1.6，Cs=2Cv。所以R20%=18.4 mm，R10%=32.1 mm，R5%=47.8 mm，R0.5%=104 mm。

4.2.1 洪水过程线涨水历时

4.2.2 洪水过程线总历时

根据概化过程线涨水历时与总历时关系求得：

4.2.3 洪峰流量计算

根据概化过程线的纵坐标及涨水历时公式推算出以下洪峰流量公式：

式中：Qmp为设计洪峰流量，m3/s;Wp为设计洪水总量，106m3;T涨为涨水历时，d。

又由：

式中：F为集水面积;Rp为设计径流深。

则上式可以改写为：

式中：Qmp为设计洪峰流量，m3/s;Rp为次洪水径流深，mm;F为集水面积，km2。

4.2.4 设计洪水概化过程线

按以下公式计算洪水过程线，其中Qt为时段洪峰均值。见表4。

表4 大庆地区设计洪水概化线表

4.3 南湖水库设计洪水

根据以上公式计算南湖水库设计洪水，成果见表5;洪水过程按大庆地区概化线进行放大，过程线见表6。

表5 南湖水库洪峰、洪量成果表

表6 南湖水库设计洪水过程线计算表

5 结束语

如果工程所在地的洪水流量和雨量资料均短缺，可在自然地理条件相似的地区，对有资料流域的洪水流量、雨量和历史洪水资料进行分析和综合，绘制成各种重现期的洪峰流量、雨量、产流参数和汇流参数等值线图，或将这些参数与流域自然地理特征建立经验关系，然后借助这些图表和经验关系推算设计地点的设计洪水。

［1］华东水利学院.水工设计手册：第二卷［M］.北京：水利电力出版社，1989.

［2］刘光文.水文分析与计算［M］.北京：水利电力出版社，1989.

TV122

B

1007-7596(2011)06-0083-02

2011-04-18

房有国(1977-)，男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，从事水文测验工作;李月媚(1963-)，女，黑龙江齐齐哈尔人，技师。