咸阳市漆水河防洪工程洪水计算

刘嘉夫 齐昕 王科

(1．重庆水利电力职业技术学院，重庆 402160;2．中国水利水电第三工程局有限公司，陕西西安 710016)

1 流域及工程概况

漆水河又名漆水，古称杜水、武亭水，是陕西省咸阳市乾县境内较长的一条河流，属渭河一级支流。咸阳市乾县漆水河防洪工程位于漆水河中游、乾县石牛乡的周家河村和临平镇的龙李村段，位于乾县县城西南约20 km。

漆水河流域，多年平均降雨量537．9 mm，多年平均蒸发量1 257．2 mm。降雨量年内分配不均，主要集中在7月，8月，9月三个月，约占全年降雨量的 55．7%。多年平均径流量为0．584 2 亿 m3，多年平均流量为 1．85 m3/s，最大年径流量为1．73亿m3(1983年)，最小年径流量为0．160 6亿m3(2006年)，变幅达10．8倍。年内水量主要集中在汛期(7月～9月)，汛期径流量约占全年径流量的52%。

2 暴雨洪水特性

2．1 暴雨特性

根据水库下游龙岩寺水文站和上游好寺河水文站水文资料分析，流域内的洪水是多为暴雨形成，主要集中在7，8，9三个月内，暴雨的特性决定着洪水特性。一次大暴雨期不超过24 h，主雨峰历时约12 h，其降雨特点是:强度大，历时短，笼罩面积小，降水和径流年内分配不均;流域内的洪水特点是:单峰为主，峰形尖瘦，陡涨陡落，流量变化悬殊大。

2．2 洪水特性

漆水河洪水发生季节与降水量基本一致，一般年洪水由4月开始至10月基本结束，其特大洪水主要在7月～9月，特大历史洪水与一般洪水期基本吻合。由于漆水河发源于渭北高原，流域面积相对较大，且流程长，但是降雨笼罩面积较小，降雨强度大、历时短，因此洪水特征表现为汇流历时较短，峰形以单峰为主，传播速度快，峰形尖瘦，陡涨陡落，流量变化悬殊大。

3 设计洪水计算

3．1 调查历史洪水及重现期

根据有关资料介绍，漆水河流域龙岩寺河段近百年来曾发生过四次大洪水，即1920年，1901年，1933年，1954年，其中以1920年洪水最大。另在上游慈善寺还调查到836年1000年一遇特大洪水。

根据龙岩寺河段调查历史洪水排位，1920年洪水应排在1901年洪水之前，是1901年以来的最大值，1901年距今已达110年，故重现期确定为110年一遇;836年洪水重现期为1000年一遇，1933年洪水按实测系列排序。

将龙岩寺河段历史调查洪水数值采用面积比2/3次方推算至羊毛湾水库坝址(流域面积为1 100 km2)，并将龙岩寺、好寺河站实测洪水资料换算到羊毛湾水库坝址，建立羊毛湾水库坝址洪峰流量与同次24 h，72 h洪量相关关系，推求得羊毛湾水库坝址1920年洪水24 h，72 h洪量分别为5 206．1万m3和6 714．2万m3，1933年洪水24 h，72 h洪量分别为2 522．2万m3和3 343．1万m3。

3．2 实测洪水系列

龙岩寺站有1952年～1954年，1959年～1967年共12年实测洪峰流量系列，好寺河站有1971年至今的实测洪峰流量系列。

本次首先采用面积比2/3次方和1．0次方将龙岩寺站1952年～1954年，1959年～1967年共12年实测年最大洪峰流量和洪水总量换算到羊毛湾水库坝址，再采用面积比2/3次方和1．0次方将好寺河站1971年～2008年实测年最大洪峰流量和洪水总量换算到羊毛湾水库坝址，组成羊毛湾水库坝址1952年 ～1954年，1959年～1967年，1971年～2008年共50年洪水系列。

3．3 系列代表性分析

羊毛湾水库坝址有1952年～2008年共50年的洪水系列，还调查到836年以来较大的历史洪水，这在大、中流域为较长资料系列，但对总体而言，仍为容量有限的样本。绘制羊毛湾水库坝址历年最大洪峰流量过程线见图1。

图1 历年最大洪峰流量过程线

从图1中可以看出，羊毛湾水库坝址洪水系列已长达57年，基本上包括了丰、平、枯时段和各种来水组合，且又加入了历史调查洪水资料，同时洪水系列正递序均值、变差系数Cv随历时变化也趋于稳定，因此认为该洪水系列具有较好的代表性。但该洪水系列20世纪90年代以后一直处于枯水时段，发生大洪水次数减少，其洪水系列是偏枯的。

3．4 洪水频率分析计算

采用羊毛湾水库坝址1952年～2008年共50年最大洪峰流量、最大24 h洪量、最大72 h洪量系列，按照SL 44-2006水利水电工程设计洪水计算规范推荐的方法，以年最大值法选样，并加入1920年历史调查洪水(836年洪水仅供适线参考，不参与统计参数计算)，按不连序系列进行频率计算，经验频率采用数学期望公式进行计算，均值及变差系数Cv采用矩法计算，理论频率偏态系数Cs按经验取Cv的倍比通过适线确定。经过适线，求得羊毛湾水库坝址不同频率洪水成果及统计参数详见表1。

表1 漆水河羊毛湾水库坝址历次洪水计算成果比较表 m3/s

4 成果对比及选用

漆水河羊毛湾水库坝址洪水频率分析计算工作，因规划和工程建设需要，以往进行过多次。羊毛湾水库原设计(1966年)、《陕西省羊毛湾水库除险加固工程设计报告》(陕西省水利电力土木建筑勘测设计院，1990年4月)、《陕西省咸阳市羊毛湾水库除险加固续建工程初步设计报告》(咸阳市水利水电建筑勘测设计院，1999年6月)、《羊毛湾水库2006年度汛计划》(咸阳市羊毛湾水库管理局，2006年4月)、《羊毛湾水库汛期控制运用计划和防洪应急预案》(咸阳市羊毛湾水库管理局，2011年3月)中的洪水频率分析计算成果通过了陕西省水利厅的审查。本次计算成果与历次成果比较情况详见表1。

从表1中可以看出，本次计算10年一遇洪水成果小于《陕西省羊毛湾水库除险加固工程设计报告》《陕西省咸阳市羊毛湾水库除险加固续建工程初步设计报告》《羊毛湾水库2006年度汛计划》《羊毛湾水库汛期控制运用计划和防洪应急预案》成果，其原因主要是20世纪90年代以后漆水河流域一直处于枯水时段，发生大洪水次数减少，随着资料系列的延长，使均值随系列延长而减小。鉴于漆水河流域洪水计算成果涉及羊毛湾水库管理、渭河流域规划诸多方面因素，为和羊毛湾水库设计标准保持一致，本次和《羊毛湾水库2006年度汛计划》《羊毛湾水库汛期控制运用计划和防洪应急预案》同样，仍采用已审查确定的《陕西省咸阳市羊毛湾水库除险加固续建工程初步设计报告》中的洪水计算成果作为本次乾县段防洪工程设计的依据。

［1］胡才宽，何美珍．引江济汉(项目区)设计洪水计算分析［J］．湖北水力发电，2006(4):17-19．

［2］冯普林，王灵灵，陈乃联．窟野河设计洪水计算分析［J］．人民黄河，2011(10):23-27．