巩义石河道初步设计报告

水文

4.1流域概况

石河道发源于巩义市西南部山区，流经巩义市新老城区之间，在白沙村入伊洛河，流域面积约76km2，河道全长20km左右，河道平均比降为0.8%，属于黄河流域；流域所处地质从外形看，南高北低，岩石产状一般从西南倾向东北。规划区南山口以上为石山区，山高坡陡，植被不佳，南山口以下为黄土丘陵区。

4.2气象

巩义市属北温带半干旱季风气候，光照充足，年平均气温146C。流

域内多年平均降水量583mm,年内75%的降水集中在汛期，因受季风和地形的影响，气候的变率和地区性差异较大，气象性灾害较多，尤其干旱危害严重。一般是冬春干旱，风灾频繁，易遭伏旱，夏末秋初多雨。水资源的年际和季节性变化很大，可利用水资源不足。

4.3水文计算

由于石河道无实测径流资料，本次设计依据1/10000地形图，按照《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（河南省水利勘测设计院，1984年10月）对石河道水文进行分析计算。

431设计洪水

1.321设计暴雨

流域内无实测降雨资料，由《河南省暴雨参数图集》(河南省水文水资源局

1

2005年12月编制出版)查得流域内：

年最大24小时点雨量均值H24小时=，C v=；

年最大6小时点雨量均值H6小时=，C v =；

年最大1小时点雨量均值H小时=，C v=；

年最大10分钟点雨量均值He分钟=，C v=。

按C s =3.5C v,查P皿型曲线得值，用公式H p二K p X H t计算出不同频率、不同历时的设计点雨量。公式中H p为不同频率、不同历时的设计点雨量，H t为相应时段点雨量的均值，K p为相应频率下的模比系数，不同频率设计点雨量见下表2-2。

表2-2 各频率设计点雨量计算表

由万分之一地形图上量算出：河道综合坡降为0.8%,控制流域面积为

76km2,大于50km2,因此，设计面雨量采用设计点雨量乘以点面折减系数

2

计算。

根据流域所在水文分区（皿区），查短历时暴雨时面深（t — F —a ）关 系图，求得不同历时暴雨的点面折减系数a 值，乘以设计点雨量即得设计 面雨量。

各时段点面折减系数a a =0.876, a =0.898,物=0.920。 不同频率、不同历时设计面雨量计算结果见下表 2-3。

表2-3 各频率设计面雨量计算表

1.3.

2.3暴雨递减指数

暴雨递减指数采用下式计算:

n ip =1-1.285lg

a H «

n 2p =1-1.285lg 亠

a

H i p

□H

n 3p =1-1.661lg ——

«H H ip ——同一设计频率年1小时点雨量；

24 p

6p

式中H icp

同一设计频率年最大10分钟点雨量;

H6p ---------- 同一设计频率年6小时点雨量；

H24p --------- 同一设计频率年24小时点雨量;

a——暴雨点面折减系数。

暴雨递减指数计算成果列于表2-4。

表2-4 暴雨递减指数计算成果表

产、汇流系数计算

查《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》，流域地表特征所属水文分区为V 区。

(1)平均入渗率确定：依据□分区数值表5,查得平均入渗率尸5〜

8mm/h，本次采用尸5mm/h。

(2)汇流参数m值：通过《图集》中“推理公式汇流参数地区综合〜m关系图”查算的m值，B计算公式如下：

二L

J3 F」4

将流域特征值代入上式，得0=33.9,查0-m关系图，得出：m=2.13。

4.3.2设计洪峰

2.3.3.1设计净雨与洪量

24小时净雨量由洪水图集P+巳一R曲线求得，设计前期雨量P a=l max。

24小时设计洪量W24用下式计算:

W24=1000X R X F

式中R ------- 设计净雨量，单位为mm;

F ----- 流域面积，单位为km2。

设计净雨及洪量计算成果列于表2-5。

表2-5 24小时净雨与洪量计算表

设计雨型

净雨时程分配比例，按《图集》表三及n2、n3查用，见表2-6、2-7, 各设计频率24小时净雨概化时程分配见图2-1 ~5。

第12〜17小时净雨量二R6p X分布系数。

第6〜11及第18〜23小时净雨量二(R24p- R6p)X分布系数。

2.3.3.3设计洪峰流量

采用推理公式计算，计算公式为：

A

S

二0278

mJ 3Q4

式中：Q m 设计洪峰流量;

® —洪峰径流系数；

T——洪峰汇流时间；

F——流域面积，F=76km2;

L——设计断面至分水岭的干流长度L=20km;

J——河道的平均比降，J=o.oo8

S――设计最大1小时雨量平均强度；

n 设计暴雨递减指数；

平均入渗率，尸5mm/小时;

m ----- 汇流参数。

经计算，100年一遇的洪峰流量为m3/s, 50年一遇的洪峰流量为m3/s, 20年一遇的洪峰流量为m3/s, 10年一遇的洪峰流量为m3/s, 5年一遇的洪峰流量为m3/s。

各频率设计洪峰Q m见表2-8。

表2-8 设计洪峰计算成果表

433成果的选用与合理性分析

本次采用2005年《图集》计算成果与采用84年《图集》计算成果较小，其原因主要为各时段暴雨均值与离差系数均有所降低，而加上近期人文活动对流域内的影响，本阶段采用的计算成果是合理的，也与当地洪水调查情况符合。