天然河道洪峰流量推求方法实例分析

张瑞波

(黑龙江省伊春水文水资源中心，黑龙江 伊春 153000)

0 引言

洪峰流量是重要水文特征值数据之一，是各类水利工程设计时的必备参考数据，也是防汛抢险工作中重要指标数据之一。在水文资料整编工作中，年最大洪峰流量数据也是确定全年水位流量关系线的重要参考依据。由于天气、测验设备标准和人为因素等原因限制，某些水文测站会漏测洪峰流量，某些中小河流在突发洪水时可能来不及进行洪水流量施测，这就需要对洪峰流量进行事后调查或推算分析。推求洪峰流量方法较多，根据测站情况可分为公式法和经验(相关)分析法。公式法适用于测站具备比降和糙率观测资料，相关法主要应用于缺乏上述资料的测站。本研究分别对以上方法进行洪峰流量推算分析。

1 方法

1.1 曼宁公式法

1.2 经验(相关)法

2 实例应用

2.1 曼宁公式法推算洪峰流量

公式法需要有实测比降和糙率数据，因高水期安全因素限制，实测比降一般无法测取，计算时可采用洪痕估算比降值或通过本站水位糙率和比降关系线来查读。糙率值建议采用曲线查读值，避免使用经验值。断面面积和平均水深(代替水力半径)可由当年大断面图或水位面积关系线查出。该站水位、比降、糙率相关图见图1～4。

图1 西南岔河南岔站水位-糙率关系线Fig.1 Water level-roughness relationship line of Henan, Southwest Bifurcation Station

图2 西南岔河南岔站水位-比降关系线Fig.2 Water level-gradient relationship line of Henan, Southwest Bifurcation Station

图3 西南岔河南岔站水位关系线Fig.3 Relationship line of water in Henan, Southwest Bifurcation Station

图4 西南岔河南岔站水位关系线Fig.4 Relationship line of water in Henan, Southwest Bifurcation Station

2.2 经验相关法流量推求

表1 南岔站部分实测流量成果表Tab.1 Part actual measurement flow results of South Bifurcation Station

3 对比分析

利用断面多年水位流量综合关系线对两种方法推算的洪峰流量进行对比分析，分析结果见表3，可见两种方法与历年综合关系线相比误差均较小。因历年综合线属实测值系列的综合定线，其高水流量的参考价值较高，可作为一些洪峰流量推算方法精度的参照依据。

表3 洪峰计算结果对比分析表Tab.3 Comparison analysis table of flood peak calculation results

4 结语

洪峰流量数据推算受多种因素影响，有时计算误差会较大。不同河段测站断面下垫面条件差异较大，统一河段在不同水位级情况下河床断面组成差异也较大，因此利用公式法或相关法推求洪峰流量仅作为一种辅助性计算手段，其计算方法和结果仅供参考。一般情况下，应利用测站历史数据对推算方法进行验证，盲目使用有时可能存在较大的误差。本研究所述方法以无糙率、比降观测资料站推算洪峰流量为主，在高水如果发生漫滩、主槽和滩地都有过水的情况下，因历史资料水位级限制和过水断面糙率值变化比较复杂等原因，以上方法应谨慎使用。