流域比擬法推求無資料地區設計洪水和設計流量論文

　　水文現象具有地區性，如果某幾個流域處在相似的自然地理條件下，則其水文現象具有相似的發生、發展、變化規律和相似的變化特點。與研究流域有相似自然地理特徵的的流域稱為相似流域（即參證流域）。流域比擬法就是以流域間的相似性為基礎，將相似流域的水文資料移用至研究流域的一種簡便方法。文章透過流域比擬法推求無資料地區新建測站設計洪水和設計流量。

　　1 地理概況

　　泥河：發源於巴彥縣黑青二山，經慶安在東津鄉入境，為北林區與巴彥縣，呼蘭縣的界河，進入呼蘭縣後入呼蘭河，流域面積 2100km2.綏化市境內長 81km,平均寬度 35m,平均深度 2.5m,境內流域面積 200.6km2,多年平均徑流量為 1157×104m3/s.

　　2 洪水特性

　　泥河洪水主要有上游半山區降雨形成，洪水主要有水位暴漲暴落，洪峰歷時短的特點。洪峰多為單峰型，峰型尖瘦。

　　古魯板花站位於呼蘭河一級支流泥河上，斷面集水面積1260km2,在古魯板花站上游 37km 處為泥河水文站，有 50 年的實測流量資料。

　　泥河站在有資料記載以來發生過大洪水的年分有 1965 年、1985 年、1988 年和 1994 年，其中 1965 年為最大洪水，洪峰流量位流 466m3/s,其次 1985 年洪峰流量為 348m3/s、1988 年洪峰流量為308m3/s、1994 年洪峰流量為 168m3/s.

　　3 流域比擬法設計洪水

　　首先計算參證站泥河站的'不同頻率的設計洪水，其中 CV、CS/CV 根據《黑龍江水文圖集》查得。見表 1 和圖 1.【1】

　　用泥河水文站資料作為參證站，推求設計斷面處設計洪水值，公式為：Q=Q 參×FF 參 n式中：Q-設計站洪峰流量；Q 參-參證站洪峰流量；F-設計站控制集水面積，古路板畫的集水面積為 1260km2;F 參-參證站控制集水面積，泥河水文站的集水面積為 620km2;n-面積指數，一般取0.67.將泥河站設計成果帶入流域比擬法計算公式，根據公式計算得，古魯板花水文站 50 年一遇（P=2%）防洪標準對應的設計洪峰流量 Q 防洪=634m3/s;30 年一遇（P=3.33%）測洪標準對應的設計洪峰流量 Q 測洪=499m3/s.20 年一遇（P=5%）Q=396.8m3/s.由流量計算成果，根據曼寧公式計算設計洪峰水位。

　　曼寧公式 v=1nR2/3J1/2Q=vS式中：v-明渠中水的流速；n-糙率，根據勘測資料，古魯板花水文站址處，河道主槽為細砂，河底中有稀疏水草或水生植物，糙率為0.03;R-水力半徑，一般用平均水深代替；J-坡降，根據踏查測量資料，摘取上下游部分高程點，計算坡降為 0.001;S-計算斷面面積。

　　根據實測大斷面，繪製水位面積關係曲線，在該曲線上查得不同水位級下的斷面面積，代入上述公式即可計算出不同水位級對應的流量，並繪製成水位流量關係曲線。

　　由水位流量關係曲線即可查得古魯板花水文站 50 年一遇（P=2%）防洪標準下的設計水位 H 防洪=99.10m;30 年一遇（P=3.33%）測洪標準下的設計水位 H 測洪=98.80m.古魯板花水文站計算成果見表 2.【2】

　　4 合理性分析

　　本次計算成果 50 年一遇設計洪水為 634m3/s、30 年一遇設計洪水 499m3/s,與上游泥河站實測資料中 1965 年 466m3/s、1985 年348m3/s、1988 年 308m3/s 的資料較匹配，且由設計流量推求出的設計水位 H 防洪=99.10m、H 測洪=98.80m 與建設要求中防洪標準水位 99.00m、測洪標準水位 98.50m 相差不大，故本次設計成果是合理的。