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[摘要] 平原区洪水计算,采用广东省综合单位线法与推理公式法分别计算,其洪峰成果相差超过20%,经调整后洪峰相差20%以,其汇流参数类别已属于高丘区、或者山区,与实际平原区不符;推荐平原区洪水采用推理公式成果。
关键词:平原区 洪水 洪峰
1、 前言
本人做过两个中型水闸的洪水计算,其中发现广东省综合单位线法成果与推理公式成果洪峰相差甚远,远远超过了广东省水文总站《广东省暴雨径流查算图表 使用手册》(以下简称“使用手册”)1991年版要求相差20%以内,综合单位线法洪峰较大,推理公式的洪峰接近最大24暴雨平均流量,与实际更接近一些,这里举一个工程实例。
2、工程实例
(1)工程概况
伯水闸位于汕头市潮南区陇田镇,是练江南支流上的一条三级支流(沙陇港)上游的中型水闸,水闸至海门湾桥闸10.58km,水闸水文参数见下表:
伯水闸洪水计算参数表
项目
名 称
数 值
集水区域地理参数
闸址以上集雨面积F(km2)
22.15
河流长度L(km)
8.78
河道比降J(‰)
0.846
流域特征参数θ= L/J1/3=92.833
暴
雨
特
征
值
适宜计算时段t
F=22.15m2 ,采用广东省综合线Ⅱ号无因次单位线ui~xi,适宜计算时段取t=1小时,设计雨型C=2
历时(小时)
60分钟
6小时
24小时
3天
等值线图H(mm)
55
120
195
260
Cv
0.40
0.45
0.45
0.46
at
0.943
0.966
0.984
0.989
Ktp=5%
1.755
1.822
1.822
1.903
Ktp=2%
2.08
2.25
2.25
2.28
Ktp=10%
1.535
1.599
1.599
1.611
(2)洪水计算
流域特征参数θ=92.833,由《使用手册》综合单位线滞时m1~θ关系图查得大陆高区A线的单位线滞时m1=2.842,由汇流参数m~θ关系图查得低丘平原区汇流参数m=0.62
采用“广东省综合单位线法”及“推理公式法”分别计算水闸各频率洪水,两种方法的设计洪峰成果如下表:
没有调整单位线滞时和推理公式汇流参数的洪水成果表
各频率洪峰
水闸名称
单位线洪峰(m3/s)
推理公式洪峰(m3/s)
2%
5%
10%
2%
5%
10%
伯闸址以上
308.6
255.9
215.3
146
112
88
从上表中两种计算方法成果可看出,同频率两种方法计算的设计洪峰相差均大于20%(以数值大者为分母计),与《使用手册》里面要求不符,调整单位线滞时m1和推理公式汇流参数,经过调整计算,两种洪水计算方法的成果如下表:
调整单位线滞时和推理公式汇流参数的洪水成果表
名称
频率
综合单位
线法洪峰
推理公式法洪峰
相差(大值为分母)
单位线滞时m1=3.4(大陆低区线),汇流参数m=0.8(高丘区线)
2%
287.44
184.10
36.0
5%
230.88
137.10
40.6
10%
199.92
113.10
43.4
单位线滞时m1=4.0(大陆低区),汇流参数m=0.9(高丘区)
2%
240.35
204.10
15.1
5%
191.02
152.10
20.4
10%
165.06
126.10
23.6
本工程集雨面积大部分为冲积平原,根据《使用手册》分区为粤东沿海分区,其暴雨、产流、汇流分区如下:
粤东沿海的设计雨型;
暴雨高区的设计暴雨定点定面关系;
粤东沿海、珠江三角洲的产流参数;
广东省综合单位线滞时关系图中的大陆高区(A线);
广东省综合单位线Ⅱ号无因次单位线;
推理公式法关系图中的低丘平原。
从上表中可以看出,调整过程中,广东省综合单位线滞时已进入大陆低区,推理公式的汇流参数已进入高丘区,与《使用手册》里的查算表不符,也与实际为平原区不符,尽管滞时已进入大陆低区、汇流参数已进入高丘区,但洪峰也难调整在20%以内。
(3)洪水选取
由于本工程处于平原河网区,汇水较慢、较缓。广东省单位线计算方法中暴雨分区把粤东分为大陆A区,没有体现平原区的产汇流特点,而推理公式法分了低丘平原区分区,跟本工程平原区实际较为接近,与最大24小时降雨产生的平均流量相近,故本次采用推理公式计算成果作为本工程各流域的设计洪峰流量。
3、结语
根据《使用手册》,小型工程可以直接采用推理公式成果,中型以上项目推荐采用综合单位线法洪水成果,但根据工作中实际情况,平原区洪水计算在综合单位线法和推理公式法中总存在这样的问题,水文计算时需要与实际相结合,尽量使计算的洪水成果接近实际,为工程建设提供依据。
参考文献:
[1]《广东省暴雨径流查算图表》(1991年)
[2]《广东省水文图集》(2003年)
[3] 水利水电工程设计洪水计算规范(SL44-2006?)