无资料地区设计洪水分析实例

无资料地区设计洪水分析实例

由于实际需要，在很多无实测水文资料地区需要用到设计洪水，文章通过流域比拟法计算泥河古鲁板花站设计洪水，利用曼宁公式推求设计水位。

标签：设计洪水；流域比拟法；曼宁公式；设计水位

水文现象具有地区性，如果某几个流域处在相似的自然地理条件下，则其水文现象具有相似的发生、发展、变化规律和相似的变化特点。与研究流域有相似自然地理特征的的流域称为相似流域（即参证流域）。流域比拟法就是以流域间的相似性为基础，将相似流域的水文资料移用至研究流域的一种简便方法。文章通过流域比拟法推求无资料地区新建测站设计洪水和设计流量。

1 地理概况

泥河：发源于巴彦县黑青二山，经庆安在东津乡入境，为北林区与巴彦县，呼兰县的界河，进入呼兰县后入呼兰河，流域面积2100 km2。

绥化市境内长81km，平均宽度35m，平均深度 2.5m，境内流域面积200.6km2，多年平均径流量为1157×104m3/s。

2 洪水特性

泥河洪水主要有上游半山区降雨形成，洪水主要有水位暴涨暴落，洪峰历时短的特点。洪峰多为单峰型，峰型尖瘦。

古鲁板花站位于呼兰河一级支流泥河上，断面集水面积1260km2，在古鲁板花站上游37km处为泥河水文站，有50年的实测流量资料。

泥河站在有资料记载以来发生过大洪水的年分有1965年、1985年、1988年和1994年，其中1965年为最大洪水，洪峰流量位流466m3/s，其次1985年洪峰流量为348m3/s、1988年洪峰流量为308m3/s、1994年洪峰流量为168m3/s。

3 流域比拟法设计洪水

首先计算参证站泥河站的不同频率的设计洪水，其中CV、CS/CV根据《黑龙江水文图集》查得。见表1和图1。

将泥河站设计成果带入流域比拟法计算公式，根据公式计算得，古鲁板花水文站50年一遇（P=2%）防洪标准对应的设计洪峰流量Q防洪=634m3/s；30年一遇（P=3.33%）测洪标准对应的设计洪峰流量Q测洪=499m3/s。20年一遇（P=5%）Q=396.8m3/s。

式中：v-明渠中水的流速；n-糙率，根据勘测资料，古鲁板花水文站址处，河道主槽为细砂，河底中有稀疏水草或水生植物，糙率为0.03；R-水力半径，一般用平均水深代替；J-坡降，根据踏查测量资料，摘取上下游部分高程点，计算坡降为0.001；S-计算断面面积。

根据实测大断面，绘制水位面积关系曲线，在该曲線上查得不同水位级下的断面面积，代入上述公式即可计算出不同水位级对应的流量，并绘制成水位流量关系曲线。

由水位流量关系曲线即可查得古鲁板花水文站50年一遇（P=2%）防洪标准下的设计水位H防洪=99.10m；30年一遇（P=3.33%）测洪标准下的设计水位H 测洪=98.80m。古鲁板花水文站计算成果见表2。

4 合理性分析

本次计算成果50年一遇设计洪水为634m3/s、30年一遇设计洪水499m3/s，与上游泥河站实测资料中1965年466m3/s、1985年348m3/s、1988年308m3/s 的数据较匹配，且由设计流量推求出的设计水位H防洪=99.10m、H测洪=98.80m 与建设要求中防洪标准水位99.00m、测洪标准水位98.50m相差不大，故本次设计成果是合理的。

作者简介：王春蕊（1980-），女，籍贯：黑龙江省，职称：工程师，学历：本科，现任职务：科员，研究方向：水文预报。