罗斯托莫夫方法在二青水库设计洪水中的应用
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工程科技
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罗斯托莫 夫方法在二青水库设计洪水中的应用
李 民镐
（ 吉林省 水文水 资源局延边分局 ， 吉林 延 吉 １ ３ ３ ０ ０ １ ）
摘 要： 小流域设 计洪水方法较 多， 均有不 同的适用条件 ， 本 文采用 罗斯托 莫夫法推求二青水库设计洪峰流量 ， 并与其他 方法计 算成 果比较分析 ， 本方 法比其他方法计算值接 近 ， 为该流域防汛和水库的洪水设计提供科 学依据。 关键词： 二青水库 ； 暴雨 ； 设计洪水 ； 小流域
１概 述
近年来 ， 随着防汛形势 的严 峻， 国家加 大对水利 工程病 险水库 的除险加固 ， 特别是对一些 防汛重要 的小 （Ｉ） 型水 库重新设计 和施 工 ， 提高了设计洪水 标准 ， 罗斯 托莫夫法是 由暴雨资料推求 小流域设计 洪水 一种方法 ，在 工程水文设计 中应用较广泛 ， 该 方法 即考虑 了流域 暴雨特性 ， 又考虑 了流域 下垫面 条件 和土壤特性 ， 方法简单 ， 理论依据充分 。采用 罗 斯托 莫夫法推求 二青水库设计洪 峰流量 ， 并与其他 方法计算成果 比较分析 ， 为布尔哈通河流域防汛和水库 的洪水设计 提供科学依据 。
２ 适 用 条 件 ２ ． １流域
表 １设计洪峰流量计算选用参数表
：
ｆ ｆ ＋ ｏ ． １ ） ０ ‘ 。 ４ ５ Ｔ ｏ ・ １ ５ ＝ １ — ０ ． １ ｏ ７ Ｆ ｎ 。 ／ ０ ‘ 。
式中， ｉ 为设计暴雨强度 ， ｍｒ ｒ ｄ ｍ ｉ ｎ ；Ｔ为产峰历时 ， ｍｉ ｎ ； Ｆ为设计 集水面积 ， ｋ ｍ ｚ ； 根据我省暴雨点面系数分析 ， Ｆ ＜３ ０ ０ ｍ Ｔ ｓ 时， ＝１； 为土壤系数。 二青水库位于吉林省安 图县 明月镇境 内 ， 在布尔 哈通河流域左 ∈ ③产峰历时计算 侧支 流长兴河上游 的小 田沟 ，距安 图县 城 ２ ３ ． ８ ｋ ｍ，地理位置东经 Ｔ是 由坡面汇流历时 Ｔ 与河道汇流历时 Ｔ ｒ 组成 ， 计算公式为 １ ２ ９ ｏ Ｏ １ ’ ， 北纬 ４ ３ ｏ ｌ ７ ’ 。坝址 以上流域形状 呈树叶形 ， 地势北高南 低 。流域 内多为次生林 ， 植被 良好 ， 土壤 主要 为砾质壤土 。水库 控制 ＋ ＋ 流域 面积 ２ ９ ． ５ ｋ ｍ２ ， 总库 容 １ ４ ０ 万ｍ ３ ， 调洪库容 ４ ７万 ｍ３ ， 保护 １ ３ 个 村和 明月镇部分 区域 ， 人口１ ． ８ 万人 。 式中， Ｔ为产峰历 时 ， ｍ ｉ ｎ ； Ｔ ｓ 坡 面汇流历时 ， ｍ ｉ ｎ ； Ｔ ｒ 为河道 汇流 历时， ａｉ ｒ ｎ ； Ｌ ｓ 为坡 面长度 ， ｍ； Ｖ 为坡 面流速 ， ｍ ／ ｓ ；Ｌ为河道 长度 ， ２ ． ２降水特性 。 ｍ； Ｖ 为河道流速 ， ｍ ／ ｓ 。Ｑ 一 采用试算方法推求 。 设计 流域 内洪水 由暴雨形成 ， 本流域属 中温带半湿润 大陆性 季 ｋ 根据参数计算选取原则计算 确定 流域各参数值 ， 设计洪峰流量 风气候 区。 流域 的水 汽来 源主要是 台风 ， 另一是 日本海 。 暴雨主要由 计算选用参数见表 １ 。 台风和气旋造成 ，多发生在 ７ － ８月份 ，本 区域多年平 均降水量为 ６ １ ８ ． ５ ｍｍ， ６ — ９月份降水量 占全年降水 量的 ７ １ ． ２ ％。 （ ３ ） 计算成果 与分析 ①计算成果 ， ２ ． ３洪水特性 流域 出 口断面的洪水过程 ， 综合反映 了流域上暴雨 和下垫 面相 根据 选用 的各参数经计算 ：选取二青水 库附近 的岛安站 １ ９ ８ ６ 月一场暴雨 ， 暴雨量 ５ ３ ． ０ ａ ｒ ｍ， 实测流量 １ ０ ８ ｍ３ ／ ｓ 。采用 罗斯托莫 互制 约的结果 。 本流域洪水多发生在 ７ － ９月份 ， 以８ 月份居多 ， 由于 年 ８ Ｐ － １ ％） 洪峰流量为 １ １ ８ ｍ ７ ｓ ， 相对误 差为 ９ ％， 误 差较 形成 本流域 的天气 系统多为 台风和气旋 ， 降雨量集 中 ， 因此形成 陡 夫 方法计算 （ 涨、 陡落 、 缓退 型的洪水过程 ， 汇流速度快 ， 传播时间短 ， 并且具有 峰 小 。 ② 比较分析 高量 大 、 水量集 中等特点。 ３ 设计洪峰流量计算 其他计算方法 ：一是根 据吉林 省 ８ ５ 年水文 图集 根据经验公式 洪峰流量 １ ２ ９ ｍ ３ ／ ｓ ； 二是采 用北京水 科院推理公式法 推求 罗斯托莫夫法是 由暴雨 资料 推求小 流域设 计洪水一种方法 ， 考 法 计算 ， 虑到 了径流 系数 、 土壤系数 、 坡面长度 、 坡面坡 度等有关参数 ， 要求 洪 峰流量为 １ １ ０ ｍ ３ ／ ｓ 。二者计算结 果与罗斯托莫夫法计算结果 比较 设 计 区域 内地 形起伏变化不 宜过大 ， 物理概念 比较 完整 ， 主要用 于 接 近 ， 说明罗斯 托莫夫法在本流域有一定的适用性 。 ４ 结 论 洪峰流量 的推求 。 利用该方 法计算 的二青水库 百年一遇（ Ｐ － １ ％） 洪峰流量与其他 计算公式 ： （ １ ）洪峰 流量计算 方 法成果 比较接近 ， 实测流量验 证相对误差较小 ， 在布尔 哈通河小 流域设计洪水时可 以作为参考。 洪峰流量 Ｑ 一 计算公式为
Ｑ Ⅱ 壕 ：１ ６ ． ６ ７ ｉ 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
式 中， Ｑ 为设 计 洪峰 流量 ， ｍＴ ｓ ；为设 计 暴雨 强 度 ， ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎ ； 『 Ｓ １ ． 北京： 水 利 水 电 出版 社 ， ２ ０ ０ ６ ． ２ ］ 吉林省水文水资源局【 Ｍ 】 ． 吉林省水文计算手册 ， ２ ０ １ ３ ． 为设计暴 雨不 均系数 ， 一般 为 １ ； 为洪 峰径 流系数 ； Ｆ为设计 集水 ［
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罗斯托莫 夫方法在二青水库设计洪水中的应用
李 民镐
（ 吉林省 水文水 资源局延边分局 ， 吉林 延 吉 １ ３ ３ ０ ０ １ ）
摘 要： 小流域设 计洪水方法较 多， 均有不 同的适用条件 ， 本 文采用 罗斯托 莫夫法推求二青水库设计洪峰流量 ， 并与其他 方法计 算成 果比较分析 ， 本方 法比其他方法计算值接 近 ， 为该流域防汛和水库的洪水设计提供科 学依据。 关键词： 二青水库 ； 暴雨 ； 设计洪水 ； 小流域
１概 述
近年来 ， 随着防汛形势 的严 峻， 国家加 大对水利 工程病 险水库 的除险加固 ， 特别是对一些 防汛重要 的小 （Ｉ） 型水 库重新设计 和施 工 ， 提高了设计洪水 标准 ， 罗斯 托莫夫法是 由暴雨资料推求 小流域设计 洪水 一种方法 ，在 工程水文设计 中应用较广泛 ， 该 方法 即考虑 了流域 暴雨特性 ， 又考虑 了流域 下垫面 条件 和土壤特性 ， 方法简单 ， 理论依据充分 。采用 罗 斯托 莫夫法推求 二青水库设计洪 峰流量 ， 并与其他 方法计算成果 比较分析 ， 为布尔哈通河流域防汛和水库 的洪水设计 提供科学依据 。
２ 适 用 条 件 ２ ． １流域
表 １设计洪峰流量计算选用参数表
：
ｆ ｆ ＋ ｏ ． １ ） ０ ‘ 。 ４ ５ Ｔ ｏ ・ １ ５ ＝ １ — ０ ． １ ｏ ７ Ｆ ｎ 。 ／ ０ ‘ 。
式中， ｉ 为设计暴雨强度 ， ｍｒ ｒ ｄ ｍ ｉ ｎ ；Ｔ为产峰历时 ， ｍｉ ｎ ； Ｆ为设计 集水面积 ， ｋ ｍ ｚ ； 根据我省暴雨点面系数分析 ， Ｆ ＜３ ０ ０ ｍ Ｔ ｓ 时， ＝１； 为土壤系数。 二青水库位于吉林省安 图县 明月镇境 内 ， 在布尔 哈通河流域左 ∈ ③产峰历时计算 侧支 流长兴河上游 的小 田沟 ，距安 图县 城 ２ ３ ． ８ ｋ ｍ，地理位置东经 Ｔ是 由坡面汇流历时 Ｔ 与河道汇流历时 Ｔ ｒ 组成 ， 计算公式为 １ ２ ９ ｏ Ｏ １ ’ ， 北纬 ４ ３ ｏ ｌ ７ ’ 。坝址 以上流域形状 呈树叶形 ， 地势北高南 低 。流域 内多为次生林 ， 植被 良好 ， 土壤 主要 为砾质壤土 。水库 控制 ＋ ＋ 流域 面积 ２ ９ ． ５ ｋ ｍ２ ， 总库 容 １ ４ ０ 万ｍ ３ ， 调洪库容 ４ ７万 ｍ３ ， 保护 １ ３ 个 村和 明月镇部分 区域 ， 人口１ ． ８ 万人 。 式中， Ｔ为产峰历 时 ， ｍ ｉ ｎ ； Ｔ ｓ 坡 面汇流历时 ， ｍ ｉ ｎ ； Ｔ ｒ 为河道 汇流 历时， ａｉ ｒ ｎ ； Ｌ ｓ 为坡 面长度 ， ｍ； Ｖ 为坡 面流速 ， ｍ ／ ｓ ；Ｌ为河道 长度 ， ２ ． ２降水特性 。 ｍ； Ｖ 为河道流速 ， ｍ ／ ｓ 。Ｑ 一 采用试算方法推求 。 设计 流域 内洪水 由暴雨形成 ， 本流域属 中温带半湿润 大陆性 季 ｋ 根据参数计算选取原则计算 确定 流域各参数值 ， 设计洪峰流量 风气候 区。 流域 的水 汽来 源主要是 台风 ， 另一是 日本海 。 暴雨主要由 计算选用参数见表 １ 。 台风和气旋造成 ，多发生在 ７ － ８月份 ，本 区域多年平 均降水量为 ６ １ ８ ． ５ ｍｍ， ６ — ９月份降水量 占全年降水 量的 ７ １ ． ２ ％。 （ ３ ） 计算成果 与分析 ①计算成果 ， ２ ． ３洪水特性 流域 出 口断面的洪水过程 ， 综合反映 了流域上暴雨 和下垫 面相 根据 选用 的各参数经计算 ：选取二青水 库附近 的岛安站 １ ９ ８ ６ 月一场暴雨 ， 暴雨量 ５ ３ ． ０ ａ ｒ ｍ， 实测流量 １ ０ ８ ｍ３ ／ ｓ 。采用 罗斯托莫 互制 约的结果 。 本流域洪水多发生在 ７ － ９月份 ， 以８ 月份居多 ， 由于 年 ８ Ｐ － １ ％） 洪峰流量为 １ １ ８ ｍ ７ ｓ ， 相对误 差为 ９ ％， 误 差较 形成 本流域 的天气 系统多为 台风和气旋 ， 降雨量集 中 ， 因此形成 陡 夫 方法计算 （ 涨、 陡落 、 缓退 型的洪水过程 ， 汇流速度快 ， 传播时间短 ， 并且具有 峰 小 。 ② 比较分析 高量 大 、 水量集 中等特点。 ３ 设计洪峰流量计算 其他计算方法 ：一是根 据吉林 省 ８ ５ 年水文 图集 根据经验公式 洪峰流量 １ ２ ９ ｍ ３ ／ ｓ ； 二是采 用北京水 科院推理公式法 推求 罗斯托莫夫法是 由暴雨 资料 推求小 流域设 计洪水一种方法 ， 考 法 计算 ， 虑到 了径流 系数 、 土壤系数 、 坡面长度 、 坡面坡 度等有关参数 ， 要求 洪 峰流量为 １ １ ０ ｍ ３ ／ ｓ 。二者计算结 果与罗斯托莫夫法计算结果 比较 设 计 区域 内地 形起伏变化不 宜过大 ， 物理概念 比较 完整 ， 主要用 于 接 近 ， 说明罗斯 托莫夫法在本流域有一定的适用性 。 ４ 结 论 洪峰流量 的推求 。 利用该方 法计算 的二青水库 百年一遇（ Ｐ － １ ％） 洪峰流量与其他 计算公式 ： （ １ ）洪峰 流量计算 方 法成果 比较接近 ， 实测流量验 证相对误差较小 ， 在布尔 哈通河小 流域设计洪水时可 以作为参考。 洪峰流量 Ｑ 一 计算公式为
Ｑ Ⅱ 壕 ：１ ６ ． ６ ７ ｉ 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
式 中， Ｑ 为设 计 洪峰 流量 ， ｍＴ ｓ ；为设 计 暴雨 强 度 ， ｍｍ ／ ｍ ｉ ｎ ； 『 Ｓ １ ． 北京： 水 利 水 电 出版 社 ， ２ ０ ０ ６ ． ２ ］ 吉林省水文水资源局【 Ｍ 】 ． 吉林省水文计算手册 ， ２ ０ １ ３ ． 为设计暴 雨不 均系数 ， 一般 为 １ ； 为洪 峰径 流系数 ； Ｆ为设计 集水 ［