試論渠首工程水文分析計算對工程規模的影響

林家敏

摘 要：水文分析是現代水利工程施工的重要基礎，在具體的水利工程實踐活動中，設計施工主體如果不能科學、合理地分析水文情況，就很可能會導致水利工程的規模過大、工程效能降低、工程使用壽命縮短等嚴重問題。立足于渠首工程水文分析的實際，從工程規模分析的角度出發，結合XX渠首工程設計的實例，對這一具體問題進行了簡要分析。

關鍵詞：渠首工程；水文分析；工程規模；水文結構

中圖分類號：TV12 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.025

渠首工程的設計活動是以水文分析結果為基礎的，以水文分析的峰值水量等關鍵水文因素確定渠首工程的規模，將水文分析表現出的區域水文特性作為穩定分析和結構計算的基礎，所以在具體的渠首工程設計活動中，水文分析非常重要。設計規劃主體只有高度重視水文分析工作，切實落實好水文分析的目標，才能保證工程規模的科學、合理，因此，渠首工程水文分析計算對工程規模的影響分析十分重要。

1 水文分析的重要性

1.1 水文分析計算不當造成的危害

渠首水利工程的建設會改變區域河流結構，減緩上游河流的水流速度，對河流水文結構產生極大影響。這種影響如果能善加利用，就能夠調節水流速度，提高河流的自凈能力；如果利用不當，則會加重河流的負擔，造成河流自然環境的破壞。同時，水利工程的建設會對區域內的水體結構和穩定等重要因素產生直接影響，大量的水體在水利工程前的蓄積會導致地下水位上升，破壞周圍的土壤結構。大量的水體富集會導致水體溫度的上升。如果不能預見和控制這種溫度上升情況，就會導致河流下游水產養殖行業的重大損失。由此可見，水文分析對渠首工程的巨大影響，水文分析不當將會對水利工程造成嚴重的危害。

1.2 水文分析對工程規模的影響

從水利工程施工的整體來看，水文分析不僅會對水利工程的整體規模造成影響，同時也能夠為水利工程的具體施工提供技術條件。水文分析是一種綜合了氣象學和水文學的綜合學科，其本質上是對一定環境因素影響下區域水文條件狀態的分析，是對河流在不同情況下水文循環、水量平衡、水體相變同降水、蒸發、氣溫等因素相互作用的結果。在水利工程規劃施工中，水文分析結果將會對水利工程規模和具象的水利工程項目施工提供必要的技術支持。

2 水文分析過程

2.1 水文資料分析

以XX水利工程為例，在水文分析活動中，首先要結合當地水利機構和氣象機構，綜合分析河流和河流區域的水文、氣象條件的歷史資源和區域水文條件。借助相應的圖文資料可以確定，XX河流的年徑流深度為229 mm，CV和CS分別為0.58和2.0CV，年徑流量為8.855×107 m3，W75%=5.047×107 m3，根據當地水利部門的沙模計算，該區域每年的輸沙量為11.6 t。

2.2 設計洪水的確定

設計洪水是水文分析最主要的內容，因為設計洪水是水利工程建設規模控制的主要參數，將會對水利工程的規模和主要設計結構產生直接的影響，可以由往年洪峰流量數值計算得出。XX河流水文站的記錄顯示，在1956—2012年，XX河流的平均徑流量為76.5 m3/s，CS=2.25CV.基于這些基礎參數，使用適線法對洪水統計參數進行計算，計算結果如表1所示。

3 工程規模的選定

在水利工程的規模選定設計、水文分析等各個內容中，最為重要的是對洪水的承受能力。原則上，為了保證渠首工程自身和周邊區域的安全，渠首工程應該能夠保證承受五十年一遇的洪水而不產生功能問題。同時，由于水利工程的實際規劃施工受到環境和成本因素的限制，所以在特殊的河流環境下，其規劃施工不能以工程安全為唯一目標，還要綜合考慮河流下游的淤積問題、河流下游的水產養殖問題和對水資源的調控問題。在具體的渠首工程建設活動中，在水文分析的基礎上會形成多個規模方案，這些規模方案在渠首工程的建設中功能不一、各具特色，由工程的規劃主體綜合考慮各方面因素進行選擇。根據XX河流的水文環境實際，決定選用泄洪、排沙能力較高，河道較為穩定的渠首工程方案，這一方案共有四個主體部分組成，其中，泄洪閘為單孔，寬5 m，溢流壩長25 m，高1.6 m，混凝土固灘長270 m，工程的投資總額為212.27萬元。

4 結束語

渠首工程是當前河流綜合治理的重要水利工程形式，其本身的建設質量將會對區域內的水文環境和自然環境產生深遠的影響，因此，在這一工程建設規劃時期，應該以科學、有效的水文分析為先導，對區域內的水文環境進行仔細分析，并在此基礎上結合工程使用功能的規模選定。本文從水文分析的重要性、過程和渠道工程規模選定三部分對這一問題進行了簡要分析，以期為渠首工程水文分析和工程規模選擇提供支持和借鑒。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕