新郎川河防洪工程设计洪水推求探讨

秦 娟

(上海川河水利规划设计有限公司，上海 201204)

新郎川河下游水文观测站誓节站设立于1971年12月，观测项目有水位、流量、泥沙等，资料系列统计到2011年，并有1984年流域性特大洪水的洪水调查成果；站址以上控制集水面积678 km2，基本可以控制整个流域水情资料。因此，本文依据新郎川河誓节水文站的历年水文观测资料并作为参照站，分析水文参照站设计洪水，进而采用间接法和水文比拟法对新郎川河防洪工程设计洪水进行推求比较分析，为河道整治防洪工程提供合理的数据理论支撑。

1 设计洪水推求方法比较分析

1.1 间接法

(1)流域特征值。本文对新郎川河干、支流河道流域特征值进行了量算，其主要控制断面栗园、花鼓河入新郎川河河口、汭河入新郎川河河口的流域参数F分别909.0、696.2、510.1 km2，L分别为54.9km、40.5km、25.9 km，B分别为16.3km、17.2km、19.6 km，J分别为0.149、0.194、0.286%。

(2)设计暴雨。设计点暴雨采用2种方法计算。其一是根据实测暴雨资料分析计算；其二是采用《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》(以下简称《84年办法》)来查算。

根据新郎川河流域境内分布焦村站、胡村站、柏垫站、杨滩站和凤凰山站等5处雨量站实测年最大24h降雨量资料用P-Ⅲ型频率曲线进行频率计算分析，采用5站算数平均值作为设计点暴雨值，计算成果如表1所列。同时根据安徽省暴雨参数等值线图查算出新郎川河流域以上年最大24h点暴雨设计值。2种方法计算的新郎川河流域设计点暴雨成果比较表如1所示。考虑利用查图法推求河道治理设计洪水是偏安全的，故采用查图法设计点暴雨成果。

表1 适线法与查图法最大24h设计点暴雨成果比较 mm

(3)设计洪水。按照《84年办法》求得栗园、花鼓河入新郎川河河口、汭河入新郎川河口各控制断面处设计洪峰流量，当P=10%时，洪水洪峰流量分别为972、934、857m3/s；P=20%时，洪水洪峰流量分别为1539、1470、1346m3/s；P=50%时，洪水洪峰流量分别为2700、2576、2348m3/s。

1.2 水文比拟法

本文依据流域内誓节水文站1972～2011年系列实测流量资料，先计算水文站设计洪水，进而采用水文比拟法，推求相应新郎川河流域内各控制节点的设计洪水。

据新郎川河历史洪水记载，近1个世纪以来，流域内发生2次特大洪水，分别是在1931、1984年。其中由于1931年洪水年代久远，难以调查到准确可靠的洪水痕迹，故仅用于重现期分析，而不参与频率分析计算。同时根据《安徽省水文年鉴》相关记载，新郎川河下游誓节水文站1984年6月14日发生设站以来的特大洪水，最大洪峰流量达3100m3/s。

经以上分析可知，1984年洪水为自1931年以来的最大洪水，属流域性特大洪水，故将1984年实测洪水作为特大值处理，重现期约为80年。经验频率经验频率采用数学期望公式计算，按矩法计算参数Ex、Cv作为初估值，频率曲线线型采用P-Ⅲ型，然后以适线法进行调整确定，其当频率分别为P=33.3%、20%、10%、5%、2%，重现期分别为N=3、5、10、20、50年，其洪峰流量分别为Qm=629、890、1301、1753、2389m3/s。

采用水文比拟法将誓节站设计洪水推算至新郎川河流域，其新郎川河栗园以上集水面积909.0km2，誓节水文站控制面积678.0km2，洪峰按面积比的2/3次方，根据水文比拟法计算公式QS= QC×(FS/FC)2/3其中，QS为设计断面洪峰流量；QC为参照站洪峰流量；FS为设计断面控制面积；FC为水文站控制面积)，以誓节站为参照站，确定其栗园、花鼓河入新郎川河河口、石鼓河入新郎川河河口及汭河入新郎川河口各节点洪水洪峰流量，其当P=10%时，洪水洪峰流量分别为1580、1324、1238、1076m3/s；当P=20%时，洪水洪峰流量分别为2130、1784、1667、1450m3/s；当P=50%时，洪水洪峰流量分别为2905、2431、2272、1976m3/s。

1.3 设计洪水成果合理性分析与选用

依据《安徽省郎溪县新老郎川河连接段河道综合整治工程》与《广德县桐汭河誓节集镇段防洪工程》报告中对誓节站设计洪水进行了排频分析计算，实测流量采用1972～2011年系列资料，并将1984年实测洪水作为特大值处理[3]；当P=5%、10%、20%，其誓节水文站设计洪峰流量分别为1750、1275、850m3/s；与本次设计当P=5%、10%、20%，其Qm=1753、1301、890m3/s值较为接近。另据《安徽省郎溪县县城防洪规划(2011～2030)》报告中对誓节站设计洪水进行了排频分析计算，并采用水文比拟法[5]，洪峰按面积比的2/3次方洪量，将誓节站设计洪水推算至新郎川河流域，其新郎川河栗园断面的洪水洪峰流量，其当P=50%、20%(50年1遇、20年1遇)，其Qm=2974、2130m3/s；经过以上附近类似工程对比分析，采用水文比拟法推求新郎川河流域设计洪水与原规划比较接近、合理，故确定本工程采用水文比拟法计算成果。

2 结束语

新郎川河流域多年平均降雨量1328mm，年内、年际变化较大，时空分布不均匀，暴雨多集中于5～8月，约占全年的40%；多年平均径流深680mm～840mm，多在汛期以洪水方式下泄，非汛期流量较小。新郎川河洪水均由暴雨形成，经分析1984年洪水为自1931年以来的最大洪水，属流域性特大洪水，将1984年实测洪水作为特大值处理。通过间接法、水文比拟法对新郎川河各节点设计洪水进行对比分析，以誓节水文站为参照站，采用水文比拟法推求新郎川河流域设计洪水与原规划比较接近、合理，故确定本工程采用水文比拟法计算成果；为今后类似河道整治及防洪提供合理的数据支撑[1]。