平涼天元煤電安家莊礦井建設項目設計洪水分析

【摘要】設計洪水計算是防洪工程規劃中的重要組成部分，是確定防洪工程規模的重要依據。準確合理地計算設計洪水，對工程的規劃設計和運行管理至關重要。本文對中小河流設計洪水計算方法進行了研究。

【關鍵詞】中小河流；設計洪水；分析研究

1、項目所在斷面基本情況

平涼天元煤電化有限公司安家莊礦井及配套洗煤廠建設項目所在地位于靈臺縣中臺鎮東部下河村，達溪河右岸。項目區斷面以上流域面積1902.7km2，主河道長度89.2km，平均比降1.39‰。該河段河道彎曲，兩岸植被良好。所選設計斷面在下河村橋下，選定斷面共3個：斷面1、斷面2、斷面3。項目區所選斷面分布見圖1。

圖1 項目區所選斷面

2、設計洪水計算

2.1 面積比擬法

依據靈臺水文站實測資料。靈臺水文站與項目區所在地河段同在達溪河干流，兩者距離3.7km2，氣候條件和下墊面情況非常相似，靈臺水文站集水面積為1500 km2，項目區所在斷面以上流域面積1902.7km2，其間有支流蒲河匯入，蒲河中臺河段有14年的洪水調查資料，作為計算設計洪水數據。

靈臺水文站自1993年～2013年，共有21年實測最大洪峰流量資料系列，其中2010年7月23日實測洪峰流量843 m3/s，為本站發生的最大洪峰流量。根據《靈臺縣縣志》（1987年9月）記錄，達溪河靈臺縣歷史最大洪水發生在1973年，洪峰流量1010 m3/s，可靠程度為供參考。利用P-Ⅲ型分布曲線進行適線，頻率計算采用統一處理法估算。適線時一方面考慮了理論曲線與實測點及調查值的擬合，同時考慮了同一地區參數的地區綜合。求得靈臺水文站洪峰流量均值為132m3/s，Cv=1.67，Cs/ Cv=2.5，三百年一遇設計洪峰流量為1560 m3/s，百年一遇設計洪峰流量為1100 m3/s。

用面積比擬法計算項目區河段設計洪峰流量，三百年一遇設計洪峰流量為1830 m3/s，百年一遇設計洪峰流量為1290 m3/s。

2.2 經驗公式法

采用交通部公路科研所推理公式（見《橋涵水文學》高冬光編著，人民交通出版社出版，2008年1月第3版）：

式中： 為設計洪峰流量（m3/s）；

為地貌參數， 、m為指數，根據地形、植被條件查相關圖表獲得，其值分別為0.10、0.78、1.01；

為降雨損失參數，可用 確定，參數k1、 可查相關圖表，其值分別為0.79、0.91；

同前選用靈臺站1小時暴雨量，適線參數為：

=25.8 Cv=0.44 Cs/Cv=4.5

查水文統計常用圖表，頻率P=2%、P=1%、P=0.33%的模比系數分別為KP=2%=2.25、KP=1%=2.54、KP=0.33%=2.93。不同頻率設計洪水流量，見表1。

3、設計洪水流量的選取分析

上述兩種方法計算的不同頻率設計洪水流量成果見表2。

項目區斷面設計洪水流量300年一遇1830m3/s ，100年一遇1290m3/s。

面積比擬法以實測值為基礎，計算成果可靠，可作為中小河流有資料地區設計洪水計算的主要方法，計算結果可直接采用。頻率計算時Cs、Cv的取值要根據地區水文特性選用，歷史最大洪水的選用對頻率曲線影響較大。

經驗公式法受選用參數限制，參數選用不同數值對計算結果影響較大，因此計算結果僅作為參考和驗證。