晋城市花园头水库入库洪水计算分析

王 飞

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

1 工程概况

花园头水库位于晋城市城区钟家庄办事处花园头村东，所在河流为白水河支流花园头河。水库坝址以上控制流域面积8.8 km2，河道长3.85 km，平均宽度2.29 km，平均纵坡8.35‰。水库大坝为碾压式均质土坝，最大坝高11.6 m。水库原设计总库容55.2万m3，防洪库容26万m3，兴利库容20.6万m3，死库容8.6万m3。水库除险加固实施后，总库容50.9万m3，是一座以防洪为主的小（二）型水利工程。

此次晋城市区防洪规划防洪标准为100年一遇，因此对花园头水库入库洪水100年一遇洪峰流量进行分析计算。

2 流域基本情况

花园头河为白水河支流，发源于白马寺山东南，河流走向由西北流向东南，流经晓庄、东西谢匠之间，经花园头、上辇、下辇，在连川西北处穿过晋长二级路注入白水河，主河道长6.35 km，流域面积19.3 km2。

花园头水库位于白水河支流花园头河中下游，该流域属大陆性季风气候，春季干旱多风，夏季暴雨不断，秋季阴雨连绵，冬季少雪干冷，汛期降雨量占全年降雨量的68%，7—8月雨量比较集中，并以历时短、强度大的暴雨形式出现。

3 天然洪水计算

花园头流域内无水文测站，为无资料地区，洪水计算采用《山西省水文计算手册》（以下简称《手册》）中瞬时单位线法对各断面天然洪水进行计算。

3.1 流域特征值量算

流域自然地理特征及与流域产流、汇流有关的河道特征等资料，包括流域及工程地理位置、地质地形、地貌、植被、流域面积、河长、河流纵比降等，南部公园蓄水湖至东部公园蓄水湖区间流域面积3 km2，河长2.7 km，流域平均坡度27.2‰，南部公园蓄水湖流域面积5 km2，河长2.7 km，流域平均坡度27.2‰，花园头水库流域面积8.8 km2，河长3.9 km，流域平均坡度8.4‰。

3.2 产汇流地类划分

通过实地查勘，结合《手册》流域下垫面划分图，划分流域产汇流地类，本次计算产流地类为黄土丘陵阶地，汇流地类使用黄土丘陵。

3.3 暴雨均值和Cv

根据设计流域面积及形状，结合《手册》短历时暴雨等值线图的等值分布梯度确定各定点，由于各支流分布较为集中，而《手册》等值线图比例较大，因此本次洪水采取统一的一个定点各标准历时暴雨均值和Cv，10 min 点暴雨均值为 17.2 mm，Cv为 0.54；60 min点暴雨均值为35.4 mm，Cv为0.53；6 h点暴雨均值为51.2 mm，Cv为 0.52；24 h点暴雨均值为 63.9 mm，Cv为0.51；3 d 点暴雨均值为 89.5 mm，Cv为 0.48。

3.4 瞬时单位线

流域降水所产生的净雨在重力与地表阻力综合作用下沿坡面及河网向流域出口断面汇集的过程称为流域汇流。采用瞬时单位线法进行计算，计算结果为：南部公园蓄水湖至东部公园蓄水湖区间P=1%洪峰流量为101 m3/s，南部公园蓄水湖P=1%洪峰流量为165 m3/s，花园头水库天然P=1%洪峰流量为226 m3/s。

4 入库设计洪水计算

4.1 洪水组合法

由于花园头水库上游有东部公园蓄水湖和南部公园蓄水湖，三个水库（湖）属一条支流上串联分布，花园头入库洪水存在多重组合，首先东部公园蓄水湖下泄与东部公园蓄水湖—南部公园蓄水湖区间组合作为南部公园蓄水湖入库洪水，经南部公园蓄水湖调节，下泄洪水与南部公园蓄水湖—花园头蓄水湖区间洪水组合作为花园头水库入库洪水。经对比计算南部公园入库洪水采取东部公园蓄水湖—南部公园蓄水湖区间同频，东部公园蓄水湖上游相应组合，花园头水库入库洪水采取南部公园蓄水湖上游同频，南部公园蓄水湖—花园头蓄水湖区间相应组合。经计算，P=1%设计入库洪峰流量为115 m3/s。

4.2 水利水保措施对设计洪水影响的估算方法

没有实测洪水资料的地区，受水利水保措施影响的洪峰流量，利用经验公式估算。经计算，P=1%入库洪峰流量为147 m3/s。

5 结论

通过对花园头水库100年一遇设计入库洪水分析计算，采用洪水组合和经验公式两种方法对比，P=1%洪水组合方法计算结果为115 m3/s，经验公式法计算结果为147 m3/s，两者计算结果相差不大，对于比较重要的工程，经验公式只能作为分析检验的参考；此次洪水组合法更接近现实洪水模型，因此计算结果采用洪水组合法计算结果，即100年一遇花园头水库设计入库洪峰流量为115 m3/s。