邯钢老区退城项目防洪规划洪水计算分析

孙彦林

（涉县水利局，河北 邯郸 056400）

邯钢位于邯郸市复兴区，于1958年建厂，历经50多年的艰苦创业，现有职工2.2万人，已具备年产470万t钢综合生产能力， 是我国重要的优质板材和优质型棒线材生产基地。 随着经济发展，原本处于城市近郊的钢铁企业逐渐被城市包围， 成为城市的一部分。钢铁产能快速扩张给城市发展和生态环境带来较大的负面影响。日益严峻的环保形势引发出企业搬迁问题。为加快钢铁产业转型升级、改善大气环境质量、推动经济高质量发展， 邯钢老区退城项目应运而生，邯钢搬迁至涉县龙西工业聚集区，位于涉县西戎镇西戎村、龙虎乡马布村、北乱石岩村之间。 一个集绿色、智能、高端的现代化钢铁材料制造基地——邯钢，将在涉县绽放蓬勃活力，为涉县的发展注入新活力。

项目区西侧和西戌镇相邻， 邯长铁路介于本项目和西戌镇之间，项目东侧和北侧为山体，南侧为龙虎河。项目区涉及龙虎河及其8条支沟，8条支沟均在项目区内汇入龙虎河，其中有5条支沟流经西戌镇，6条支沟流经邯长铁路，2#支沟为龙虎河的园子沟支沟。项目区内8条支沟为天然状态，未经过河道治理。上游洪水不仅威胁西戌镇的安全， 且危及项目区建设及安全。 为保障西戌镇防洪安全和满足项目区总体规划的需要，使项目区内功能分区、产业布局及土地利用规划更加合理，保障未来项目区的防洪安全，需对项目区主要河道进行统一规划， 开展邯钢老区退城整合项目防洪规划是必要的。

1 项目区概况

邯钢搬迁新址位于涉县西戎镇西戎村。 西戌镇位于河北省邯郸市涉县东北部，东与龙虎乡交界，南与龙虎乡为邻，西与鹿头乡相连，北与木井乡接壤。辖区面积41.621km2，距县城19km，人口1.48万人，辖6个行政村，镇政府驻西戌村。 邯长公路、铁路过境。 西依符山，东为山间谷地，铁矿石和闪长岩储量丰富。耕地400hm2，以种植小麦、玉米、谷子、豆类、果品为主。

龙虎河为南洺河支流，属于季节性河流。发源于涉县西戌镇水溢河村，流经水溢河村、鸡鸣铺村、西戌村、东戌村、北乱村、南乱村、龙虎村。 上游有园子沟、宋家沟、宋家庄3座小型水库，经龙虎村出县境进入武安市，河道全长28km，县内长19km，流域面积97km2。 龙虎河穿项目区而过，支沟从左到右编号为1～8，龙虎河支沟发源于上游山脉，2号支沟上游为园子沟水库（小（2）型）。 项目区河流水系如图1。

图1 项目区水系

2 防洪工程现状

邯钢老区退城整合项目位于河道的中下游的平坦地带，北侧和东侧均为山体，主要的8条支流河道，均在流经项目区后汇入龙虎河，河道基本是天然状态，未经过河道治理，部分不能满足10年一遇防洪要求，项目区的建设阻塞了洪水出路，造成上游洪水无处宣泄，加大了本区域的洪水隐患。按照邯钢老区退城整合项目的规划，本区域内将新建原料场区、烧结区、高炉区等多类建筑，防洪保护对象的重要性大大加强，需对项目区主要河道进行统一规划。

3 设计洪水计算

3.1 计算方法

由于本流域缺乏实测资料， 故设计洪水采用暴雨途径推求， 洪峰流量计算采用推理公式法进行计算。流域位于太行山迎风Ⅱ区，暴雨参数采用省水文局2004年编制的《河北省设计暴雨图集》中的成果，设计雨型采用横山岭站“63·8” 设计雨型， 采用初损—平均后损法推算净雨过程， 平均后损值采用太行山迎风Ⅱ区f=1.5mm/h。 推理公式的基本形式如下：

式中 h子为单一洪峰的净雨（mm）；Qm为洪峰流量（m3/s）；子为流域汇流时间（h）；F为流域面积（km2）；L为沿主河道从出口断面至分水岭最远点的距离（km）；J为沿流程L的平均比降（以小数计）；m为综合汇流参数，采用南水北调经验公式。

在龙虎河主河道、园子沟支沟、宋家沟支沟上游分别设有宋家庄水库、园子沟水库、宋家沟水库，3座水库均为小（2）型水库。 由于3座水库的洪水调节方式均为溢洪道敞泄，不承担下游河道的防洪任务，且控制流域面积较小，对洪峰的调节能力很弱，因此本次计算时不再考虑水库的消峰作用。

3.2 龙虎河设计洪水成果计算

3.2.1 计算条件

根据河道地理位置、水系情况以及1∶10000地形图，分别量算各设计断面以上河道集水面积、主沟长度、主沟坡降等参数，成果如表1。

表1 河道流域特征值

3.2.2 设计洪水计算

3.2.2.1 设计点雨量

按河道控制流域所在位置，分别查取流域中心10m、1h、6h、24h暴雨均值及变差系数Cv值， 取Cs=3.5Cv，应用P-Ⅲ型曲线，可求得上述3种历时不同频率的设计点雨量，设计暴雨特征值如表2。

表2 设计暴雨特征值

3.2.2.2 设计面雨量

设计面雨量由设计点雨量乘以相应历时点面折减系数求得。项目区处在太行山迎风区，由于各个流域面积较小，直接采用设计点暴雨量代替设计面雨量。

3.2.2.3 产流计算

该流域位于产流分区的太行山迎风南区的二区，计算中采用本区暴雨径流查用表及有关参数，设计雨型采用横山岭站“63·8”设计雨型，采用初损—平均后损法推算净雨过程， 用推理公式计算洪峰流量，设计洪水成果如表3。

表3 设计洪峰流量成果

3.3 龙虎河支沟设计洪水成果计算

3.3.1 计算条件

根据河道地理位置、水系情况以及1∶10000地形图，分别量算各设计断面以上河道集水面积、主沟长度、主沟坡降等参数，成果如表4。

表4 河道流域特征值

3.3.2 设计洪水计算

3.3.2.1 设计点雨量

按河道控制流域所在位置，分别查取流域中心10m、1h、6h、24h暴雨均值及变差系数Cv值， 取Cs=3.5Cv，应用P-Ⅲ型曲线，可求得上述3种历时不同频率的设计点雨量，设计暴雨特征值如表5。

表5 设计暴雨特征值

3.3.2.2 设计面雨量

设计面雨量由设计点雨量乘以相应历时点面折减系数求得。项目区处在太行山迎风区，由于各个流域面积较小，直接采用设计点暴雨量代替设计面雨量。

3.3.2.3 产流计算

该流域位于产流分区的太行山迎风南区的二区，计算中采用本区暴雨径流查用表及有关参数，设计雨型采用横山岭站“63·8”设计雨型，采用初损—平均后损法推算净雨过程， 用推理公式计算洪峰流量，设计洪水成果如表6。

表6 设计洪峰流量成果

续表6

3.4 成果合理性分析

将计算的设计洪水成果与相邻流域水库、水文站及南水北调交叉河流设计洪水点在同一张洪峰模数图上（100年一遇洪水，如图2），从模数图上可以看出，洪水成果点据均在模数图带状区域内，均符合洪峰流量与流域面积关系的规律， 因此计算的洪水成果是合理的。

图2 100年一遇洪峰模数

4 结语

邯钢老区退城项目防洪规划洪水分析计算，由于本流域缺乏实测资料，本次设计洪水计算采用暴雨途径推求，洪峰流量采用推理公式法进行计算，采用初损—平均后损法推算净雨过程，通过对项目区内的龙虎沟及支沟防洪规划洪水分析计算， 确定不同断面、不同频率的设计洪水，计算成果合理。 相关成果为该项目区域开展防洪规划采取工程及非工程措施提供了技术支持，确保了河道行洪通道畅通和厂区的防洪安全，为社会经济的持续发展提供了一定保障作用。