地区综合法在水利工程洪水设计中的应用

朱　琴（浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310002）

地区综合法在水利工程洪水设计中的应用

朱琴（浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州310002）

地区综合法是水文比拟法中用于确定相关参数的常用方法。某水利枢纽位于某流域的干流段，坝址处无实测洪水资料，邻近水文站的集水面积与坝址处集水面积相差大于20%，通过收集整理该流域及周边流域的多个水文站，采用地区综合法建立本区域的综合关系曲线，确定工程坝址处设计洪水参数，从而推求坝址处设计洪水。

地区综合法；设计洪水

1　方法简介

设计洪水分析方法很多，大致分为流量法及暴雨法。流量法即根据流量资料推求设计洪水，一般方法有相关法、经验单位线法及地区综合法等[1]。暴雨法即根据暴雨资料推求设计洪水，一般方法有推理公式法、单位线法及水文模型法等。根据相关规范，当工程所在流域内洪水和暴雨资料均短缺时，可利用邻近地区实测或调查洪水和暴雨资料，进行地区综合分析，计算设计洪水[2]，此即地区综合法。

设计流域及周边流域流量资料较为充分时，采用地区综合法就是采用相邻地区、流域的实测及调查洪水资料，对洪峰流量、洪水总量等统计参数进行地区综合分析，并根据分析成果推求设计断面设计洪水相关成果[3]。

2　工程及流域概况

某水利枢纽工程位于某流域的干流段，坝址处无实洪水资料，工程坝址以上集水面积为2594km2。设计流域内有A，B两水文站，控制流域面积分别为2082km2和797km2，流域内测站的实测水文资料为本工程设计提供了可靠的依据。同时流域附近有C，D，E，F等水文站，水文资料系列均较完整，所测水文资料均经过浙江省水文勘测局整编，资料精度可靠，为设计流域内工程设计提供了有利条件。

设计流域地处亚热带季风气候区，受东南季风影响，温暖湿润，四季分明，光照充足，降水丰沛。

本流域发生较大洪水次数频繁，主要成因为大面积梅雨，降水历时长、总量大，洪水过程峰高量大。

3　工程坝址设计洪水计算

在设计洪水计算时，当设计断面无实测资料，但其上游或下游建有水文站实测资料，且与设计断面控制流域面积相差不超过3%，区间无人为或天然的分洪、滞洪设施时，可将水文站实测资料或设计洪水成果直接移用于设计断面；若区间面积超过3%，但小于20%，且全流域暴雨分布较均匀时，常用面积比法将水文站设计成果进行推算。该方法的关键是面积指数的选取[4]。本工程中，工程所在流域内有A、B两个水文站，但区间集水面积均大于20%，采用面积比法时确定面积比指数存在一定的困难，且无法保证成果的合理性。而设计流域周边的水文站较多，资料完整可靠，故本次设计采用地区综合法建立本区域的及其Cv～F综合关系曲线，确定工程坝址处设计洪水参数，从而推求坝址处设计洪水。

选取设计流域及周边流域内的A、B、C、D、E、F、G等6个水文站，将相关测站的参数进行地区综合，绘制综合关系曲线，其中洪峰流量均值与面积F的关系如图1所示。

图1　区域Q¯m～F综合曲线图

表1　主要断面设计洪水成果表

经分析计算得到各设计频率最大洪峰流量和最大三日洪水总量，选取历史实测洪水为设计洪水缩放典型，以设计最大洪峰流量和最大三日洪水总量为控制，从而可推求出各设计频率洪水过程线。

4　成果合理性分析

收集邻近工程的设计洪水成果，与本工程本次设计洪水成果对比，分析设计成果在区域上是协调的，是符合地区规律的。

收集本工程前期各阶段设计洪水成果，与本工程本次设计洪水成果对比，分析本次设计成果在资料系列、计算方法不同的情况下，各阶段成果相差不大，因而本次设计成果是合理可靠的。

5　结论

地区综合法的使用基础为大量实测洪水资料系列和历史调查洪水资料，设计成果具有相似的水文气候、下垫面、洪水特性等属性，设计精度较高，符合实际，成果可靠，但受资料限制较大，区域性很强，不易外延，具有一定的局限性。

本工程设计中，使用地区综合法能很好的扬长避短，分析计算得到工程设计洪水相关成果，能满足本次工程设计需要。

[1]邹文安，任建业.地区综合法在洪水设计中的应用[J].水资源研究，2012，6，33（2）（总123期）：32～35.

[2]水利部长江水利委员会水文局.《水利水电工程设计洪水计算规范》[M].北京：水利水电出版社，2006.

[3]张惠平.浙西小流域洪水推求方法浅析[J].浙江水利科技，2004（6）：41～43.

[4]刘连梅，信增标，王保东，田燕琴.面积比法计算设计断面洪水中面积指数的确定[J].水利水电技术，2005，36（4）.

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