集雨面积相近的两条小河流汇合口处洪水计算

侯贤贵

（惠州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司，广东惠州516003）

集雨面积相近的两条小河流汇合口处洪水计算

侯贤贵

（惠州市华禹水利水电工程勘测设计有限公司，广东惠州516003）

设计洪水是确定水利水电工程规模的重要因素。伴随着经济社会的发展，小河流综合整治逐渐开展，但是，小河流往往缺乏实测的水文气象资料，常用的做法是通过查等值线图，利用综合单位线法和推理公式法分别计算，然而在解决集雨面积相近的两条小河流汇合口处设计洪水时却存在一个问题。为此，文章在总结目前常用的小河流设计洪水计算方法的基础上，结合广东省实际情况，通过实际范例，初步探讨出集雨面积相近的两条小河流汇合口处设计洪水的计算方法。

设计洪水；综合单位线法；推理公式法；经验公式法

0 引 言

伴随着广东省经济社会发展，在当前大江大河治理工作已经完成的情况下，逐步推进小流域的综合治理工作已经成为广东省水利发展的重要工作。然而小流域往往缺乏实测的水文气象资料，目前广

东省常用的小流域设计洪水计算方法以《广东省暴雨径流查算图表使用手册》推荐的方法为主，即通过《广东省暴雨径流查算图表》查找相应的暴雨参数，然后通过综合单位线法和推理公式法分别计算，然后根据情况选择所采用的成果。

此外，面积＜101 m2的非水库工程可采用经验公式法。

《广东省暴雨径流查算图表使用手册》中需要量算的工程集水区域地理参数包括集雨面积F、干流很长L和干流坡降J，在集雨面积相近的两条小河流汇合口处的设计洪水计算中，选择其中哪一条河流作为干流就直接影响了汇合口处设计洪水的成果；或者有没有其他方法能够有效的解决此类问题便成为文章研究的重点［1－3］。

1 计算方法

1.1 广东省常用的计算方法

1.1.1 广东省综合单位线法

通过对纳希瞬时单位线方法的深入分析，汲取国内外经验，结合广东省的研究成果，提出了一套具有本地特色的综合单位线方法，定名为广东省综合单位线［1］。广东省综合单位线的计算公式为：

式中：Qt为第t个时段的洪水流量，m3／s；hj为第j个时段的设计净雨，mm／10mm；qi－j＋1为第i－j＋1时段的单位线对应的流量，m3／s。

1.1.2 推理公式法

20世纪60年代初，广东省水文总站提出了当时国内通用的“推理公式概化多峰过程线方法”及广东省应用成果；1972年开始对其进行修订，并与1976年刊印在全省水利水电部门广泛应用。

计算公式为：

式中：Qm为设计洪峰流量，m3／s；Sp为暴雨力，mm／h；np为暴雨递减指数；f为平均后损率；L为干流河长，km；m为汇流参数；J为干流坡降。

1.1.3 经验公式法

根据《广东省洪峰流量经验公式法》的成果，其公式为：

式中：C2为经验系数；Qm为洪峰流量，m3／s；F为流域面积，km2；H24P为频率为P%时的24 h降水量，mm。

1.2 其他计算方法

1.2.1 水力学方法

通过实测大断面、干流坡降以及调查的历史洪水位、河道糙率，通过曼宁公式进行计算，其公式为［3］：

式中：Qm为洪峰流量，m3／s；F为过水断面面积，m2；R为水力半径，m；I为水面比降；n为河床糙率。

通过工程附近多个水文站的实测资料，拟合计算出年最大洪峰流量均值、Cv值和流域面积关系之间的综合指数，然后通过量算工程所在流域面积，通过面积比拟来计算所需的设计洪水［4］。

计算公式为：

式中：Qm、Qm为工程所在地和水文站的洪峰流量，m3／s；F、F1为工程所在地和水文站的集雨面积，km2；n为面积综合指数。

1.3 美国法推理公式

美国法推理公式：

式中：Qp频率为P的计算洪峰，m3／s；ip为频率为P的暴雨强度，mm／h；C为洪峰径流系数；F为流域面积，km2；Tc为造峰历时，h；L为流域主河槽长度；S为流域主河槽坡度。

就大学英语课程而言，建立在感性经验信息基础上的师生互动模式难以形成对学生与教育过程的全面、深入的认识，且长期存在有限的教育资源供给能力（教师的精力体力有限，师资的数量有限，教育场所有限等）和巨大的教育需求（庞大的学生数量，较长的学习年限等）之间的差距，以及学生水平参差不齐，造成长期以来教学效果不佳的状态。[5]宁德师范学院为了改善这种现状，在新生入学时，就依据高考英语成绩把学生分为A班和B班，给大学英语词汇教学因材施教提供了有利条件。

此外，遥感技术、人工神经网络系统以及地理信息系统等新技术也都不断被应用到无资料地区设计洪水计算中来［5－6］。

2 工程案例

2.1 选定的小流域

文章选定了4个小流域，均具备汇合口由2条集雨面积相近的小河流所组成。4个小流域分别为白花河、龙仙河、赤石河和新田河的上游小流域，详细的地理参数详见表1。

2.2 选定的计算方法

水力学法需要调查历史大断面、水面坡降和历史洪水位，小流域往往相关记录较少，因此使用不方便。水文比拟法需要附近多个水文站的实测资料，所选定的小流域周边水文站点较少，且面积相差很大，因此本方法不适用。美国推理公式法也不适用；由于集雨面积均超过了10 km2，因此经验公式法也不适用。因此，最后选用综合单位线法和推理公式法。计算分3种情况：

1）以左支作为干流；

2）以右支作为干流；

3）左支和右支的洪水分别计算，然后同时段叠加。

表1 4个小流域的地理参数成果表

2.3 计算成果与分析

根据《防洪标准（GB50201—94）》和《水利工程水利计算规范（SL104—95）》的规定，本文计算采用频率P＝10%作为设计计算标准，四个小流域汇合口处的洪峰流量计算成果详见表2。

表2 4个小流域的设计洪水（P＝10%）计算成果表m3／s

从表2的计算成果可以看出，采用综合单位线法计算时，有2个小流域是以左右两支叠加的洪峰流量为最大值；采用推理公式法计算时，洪峰流量的最大值均不会在左右两支叠加时出现。

无论是综合单位线法，还是推理公式法，洪峰流量最大值出现在哪种情况均不固定。

3 结论与建议

文章所采用的工程案例有其特殊性，不能进行广泛推广，然而从4个工程案例的计算成果看，为了得到安全可靠的洪水计算成果，不仅仅需要综合单位线法和推理公式法2种方法分别计算并相互检验，还需要对面积相近的2条小河流分3种情况，即：

1）以左支作为干流。

2）以右支作为干流。

3）左支和右支的洪水分别计算，然后同时段叠加；最后根据实际情况，结合工程特点，合理选用设计洪水成果［7－8］。

［1］王好，管延海.无资料地区推求小流域设计洪水的探讨［J］.吉林水利，2011（11）：37－40.

［2］罗星文，李正祥.尼尔利亚中小河流暴雨洪水计算方法研究［J］.科协论坛，2009（07）：134－136.

［3］岳华，刘发明，颜真梅.用暴雨资料推求中小河流洪峰流量的方法研究［J］.四川大学学报：工程科学版，2012，44（04）：134－136.

［4］张修照，陈章友，刘石桥.尾矿库工程洪水计算方法探讨［J］.工程建设，2011（02）：29－32.

［5］蔡红萍.西气东输第七标段管线工程穿越河沟洪水计算［J］.山西水利，2003（06）：45－46.

［6］褚青来，鲁朝显.水库频率洪水计算的微机处理技术［J］.河南水利，2000（04）：37.

［7］郭振东.吉林省洪水计算罗氏法程序设计［J］.吉林水利，2004（08）：44－45.

［8］周丽.浅谈广东省暴雨推求洪水计算方法及其实际运用［J］.民营科技，2008（04）：19－20.

Flood Calculation of Confluence of Two Small Rivers w ith Sim ilar Collection Area

HOU Xian-gui
（Huayu Water Conservancy＆Hydroelectric Power Project Investigation and Design Ltd.，Huizhou City，Huizhou 516003，China）

The design flood is an important factor in determining the scale of the hydro-project.With the economic and social development，the comprehensive improvement of the small rivers is gradually carried out.But it is often lack of the hydrologic and meteorological data actually measured for small rivers.The common practice is through the examination of the contour map.Then it is calculated separately by the synthetic unit hydrograph method and the inference formulamethod.However，there is a problem in solving the design flood of the confluent mouth for the two small rivers with the close water-collecting area.At the basement of summarizing the currently common calculation method of design flood for small rivers，combined with the actual situation in Guangdong Province，there is a preliminary discussion on the calculation method of the design flood of the confluentmouth for the two small riverswith similar water-collecting area through a test.

design flood；synthetic unithydrographmethod；inference formulamethod；empirical formula method

TV122

B

2014－10－31

侯贤贵（1983－），男，湖北荆门人，工程师，从事水文规划和水工设计方面的工作。

1007－7596（2015）06－0037－03