運糧河設計洪水計算分析

郭富興 原秀紅 于海龍

摘 要：運糧河發源于鞍山市二一九公園的東山風景區，在小河口入太子河，河長43.5km，流域面積209km2，平均坡降0.88‰。鞍山市境內河長22.7km，流域面積99.51km2，多年平均地表水資源量0.14億m3。本文主要對運糧河進行洪水設計計算分析，由于運糧河上沒有國家基本水文站，所以，設計洪水采用無資料地區計算方法，利用河道基本信息及《遼寧省暴雨查算圖表》的有關資料進行分析計算。

關鍵詞：

洪水設計;無資料;流域面積

中圖分類號：S277.7

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200315019

1?資料的選用

運糧河屬無資料地區，河道全長43.5km，流域面積283.6km2，河道坡降0.88‰，是鞍山市主要排水河道，由運糧河干流及鞍鋼總排、城市中部排水、城市南部排水3條支流組成，各支流上游城市段皆為地下暗溝排水。運糧河洪水成因主要是其發源地及上游山區暴雨，一般發生在7、8月份。

2?設計洪水計算

本次設計運糧河以沈大高速公路橋上作為水面線推算起始斷面。

運糧河起始控制斷面沈大高速公路橋以上為山區，干流大陽氣堡以上、中部排水以上的面積分別為30.1km2和41.3km2;河長分別為12.55km和13.95km;比降分別為4.10‰和3.54‰。其設計洪水按《遼寧省暴雨查算圖表》（1998）計算，大陽氣堡處、中部排水處20a一遇設計洪峰分別為175m3/s和223m3/s。干流中部排水以下至控制斷面高速公路橋區間洪水不排到本河段，故沈大高速公路橋處20a一遇設計洪峰仍為223m3/s，運糧河各處設計洪峰成果見表1。

3?水面線計算

水面線計算程序采用遼寧省水利水電勘測設計研究院《河道一維水利計算軟件V1.0》計算，其中，橋雍水計算采用鮑氏公式，一般斷面間用能量方程式計算：

Z2=Z1+hf+hj+a1u212g-a2u222g（1）

式中，Z1、Z2分別為下、上游斷面的水位（m）;hf、hj分別為上、下游斷面間的沿程、局部水頭損失（m）;u1、u2分別為下、上游斷面的流速（m/s）;

鮑氏公式：

ΔZ=ηV-2-V2（2）

V=2PVs（1+P）（3）

V1=Q（W過+W阻）（4）

式中，ΔZ為橋前最大壅水高度（m）;η為系數（與水流進入橋孔的阻力有關）;V為有沖涮情況時，橋下平均流速（m/s）;V1為天然情況下橋位處平均流速（m/s）;P為與橋孔沖涮有關的系數;W過、W阻為橋的過水河阻水斷面面積（m2）;Vs為橋下設計洪水流速（m/s）。

運糧河擬定方案設計水面線計算及選定規劃方案具體如下。

3.1?計算采用參數

水面線計算范圍為下游沈大高速公路橋至大陽氣堡橋，此為規劃城市排水吐口。起點水位采用沈大高速公路橋上游實測斷面的水位流量關系曲線。橫斷面間距一般為500～1000m，各橋梁等跨河建筑物處設置橫斷面，橫斷面為實測1：1000地形圖割取。流心距結合1∶10000和1∶1000地形圖量取，糙率結合現狀河勢、河床質及植被等情況選用，計算采用綜合糙率，計算斷面糙率選用0.030。

3.2?擬定方案設計水面線計算成果

運糧河擬定方案設計水面線計算成果如表2所示。

經計算求得新建工程處20a一遇洪峰流量為223m3/s，所對應的設計水位為18.32m。

參考文獻

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[4]?吳子安，吳棟材.水利工程測量[M].北京：測繪出版社，1993.

（責任編輯?周康）