概論工程水文的計算內容與基本資料收集

岳 鵬，陶 然

(黑龍江省水利四處工程有限責任公司，黑龍江牡丹江157000)

水文是研究地球水圈的存在與運動的科學，它既是一門獨立的基礎科學，又是一門與眾多學科密切聯系的一門應用科學。就其本身分類而言，有陸地水文學、海洋水文學、應用水文學(工程水文學)以及環境水文學等。本文闡述工程水文學設計中的主要內容與基本資料收集。

1 水文計算的主要內容

工程水文計算的任務就是預估工程施工及運行期間可能發生的水文特征值，為水工設計提供依據。

水文計算的主要內容有:

1)符合設計標準要求的全年和各種時段徑流量的設計值及其時程分配。

2)各種標準的設計洪水的洪峰流量，不同時段洪量及設計洪水過程線，設計洪水的地區組成及分期洪水。

3)設計暴雨和可能最大暴雨的各種歷時雨量及其時空分布，以及由暴雨推求相應洪水。

4)冰情、水面蒸發等水文特征值。

5)廠壩區水位流量關系。

2 基本資料收集

基本資料的收集和整理，是進行水文分析和計算的基礎。這些資料包括流域基本情況，氣象和水文資料。具體項目視水文計算的需要而定。

2.1 流域基本情況

流域基本情況，包括流域地理位置、地形地貌、河流走向、河道斷面特征、流域內水利化與水土保持發展概況，以及其他自然地理特征等。

流域面積、流域平均高度和坡度，河段縱比降等，可由適當比例的地形圖上量算。

可根據需要收集流域土壤、植被分布，河網密度、河道彎曲系數、湖泊率、沼澤率、閉流區、伏流區以及引水工程、蓄水工程、分洪滯洪工程所控制的流域面積等。

在收集流域基本特征資料時，應著眼于影響降雨、徑流、洪水形成的有關資料。必要時，應作野外實地調查。

2.2 水文氣象資料的收集整理及審查

2.2.1 水位、流量資料

水位流量資料包括國家基本站網及專用水文站、水位站的實測資料，歷史洪水調查資料和文獻，以及有關單位以往進行的水文分析資料。這些資料主要從水文年鑒、水文圖集、各省(區)及流域機構編制的水文統計、水文手冊、歷史洪水整編成果和有關的歷史文獻檔案中收集。

為了保證計算成果質量，對收集到的水文資料，根據測站沿革、歷史洪痕、河勢變化、測站高程等情況進行對比分析。

2.2.2 氣象資料

降雨資料，除水文年鑒刊印者外，還應注意收集暴雨圖集、可能最大暴雨等值線圖，歷史暴雨調查資料，及記載有雨情、水情、災情的歷史文獻等。對水文、氣象系統以外其他部門的觀測資料以及各地群眾性或專用氣象哨觀測資料，也應注意收集，后者對觀測站站稀少的地區尤其重要。

蒸發資料主要包括工程所在處附近的蒸發皿觀測的水面蒸發資料及以往分析的蒸發皿與大面積水面蒸發資料的換算系數資料。

其他氣象資料的整理主要根據水文計算的要求參照氣象部門的規定進行。氣象資料的檢查，除詳細了解測站的觀測方法、整編方法、觀測日界劃分、資料的各種證正等外，重點是對實測大暴雨記錄和調查暴雨的量級、雨區分布及時程分配的可靠性和代表性作出估價。檢查時應盡量征求氣象部門的意見。

2.2.3 其他水文資料

其他水文資料包括冰情、水溫、水質、潮汐等方面的資料，可根據工程要求收集需要的部分。

冰情資料主要包括冰蓋厚度、冰花厚度、冰壩尺寸、流冰量、封凍及開河日期、疏密度等。當水文站沒有上述觀不則資料時，可通過臨時觀測和調查以獲得必要的資料和數據。

水溫資料主要收集年、月或某一時段的平均水溫、最高水溫、最低水溫等。

水質資料主要指水中各種化學物質的含量及溶解物總量，例如硫酸鹽、碳酸鹽、氯化物以及pH、COD、DO、氨氮、酚、氰、砷、汞、鉻的含量及總硬度、礦化度等。

在潮水河中設計水工建筑物時，還需收集潮汐資料，包括潮水位、流量及潮型等資料。

[1]劉光義.水文分析與計算[M].北京:中國工業出版社，1962.