洪水计算——精选推荐

2.5 洪⽔

2.5.1 暴⾬洪⽔特性

⽩节河流域地处四川盆地南缘，洪⽔由暴⾬形成。据蔡家河站（1974～2007年）暴⾬资料分析，年最⼤暴⾬多集中在5～9⽉，1966年8⽉18⽇出现了30多年来最⼤暴⾬，最⼤24⼩时⾬量为305mm。

⽩节河流域内沿河两岸⽵⽊丛⽣，植被覆盖良好，洪⽔涨落过程⽐较平缓。据蔡家河站实测洪⽔资料分析，主汛期为5～9⽉，洪⽔过程线多为单峰，历时约为3天左右。2.5.2 设计洪⽔

⽩花溪⽔库流域内⽆实测⽔⽂资料，坝址上、下游河道居民稀少，仅⼏户⼈家住在⼭坡上，⽆法开展历史洪⽔调查⼯作。其设计洪⽔根据设计暴⾬资料推算。2.5.2.1 设计暴⾬（1）设计暴⾬的推求

设计流域⽆实测暴⾬资料，设计暴⾬由《四川省⽔⽂⼿册》中等值线查算，成果见下表见表2-5-1。

2.5.2.2 设计洪⽔计算

巴河流域⽆实测⽔⽂资料，⽩花溪⽔库坝址控制集⾬⾯积较⼩，其设计洪⽔采⽤设计暴⾬进⾏推求。根据资料条件，可研阶段采⽤了推理公式法和瞬时单位线法进⾏计算。（1）推理公式法①流域特征值

流域特征值F、L、J在五万分之⼀航测图上量取，成果见表2-5-2。表2-5-2 设计流域特征值计算成果表

②设计暴⾬暴⾬成果表2-5-1。③设计洪⽔计算

根据流域设计暴⾬成果，采⽤《四川省中⼩流域暴⾬洪⽔⼿册》中推理公式法推求设计洪⽔。基本公式：Q=0.278ψ（s/τn）F式中：Q—最⼤流量，m3/s；ψ—洪峰径流系数；s—暴⾬⾬⼒，mm/h；τ—流域汇流时间，h；n—暴⾬公式指数；

F—流域⾯积，km2。

根据流域下垫⾯条件和《四川省中⼩流域暴⾬洪⽔⼿册》区划，选取产汇流参数计算公式如下：流域产流参数：属盆地丘陵区，计算式如下：µ=4.8F-0.19；Cv=0.18；Cs=3.5Cv流域汇流参数：属盆地丘陵，计算式如下：θ=1～30时，m=0.4θ0.204θ=30～300时，m=0.092θ0.636

式中：θ—流域特征参数，θ=L/（J1/3F1/4）；L—河长，km；J—⽐降，‰；F—流域⾯积，km2。

采⽤所选取的产汇流计算参数，⽤推理公式计算出各频率设计洪峰流量。⽩花溪⽔库坝址设计洪⽔成果见表2-5-4。表2-5-4 ⽩花溪⽔库设计洪⽔成果表

④设计洪⽔总量

由设计暴⾬推求设计洪⽔总量。洪⽔总量采⽤《四川省中⼩流暴⾬洪⽔⼿册》中的计算公式计算，即：Wp＝0.1×α×HTp×F＝0.1×h×F式中：Wp—设计洪⽔总量（万m3）；HTp—历时为T（d）的设计暴⾬（mm）；F—设计流域⾯积（km2）；α—径流系数；h—径流深（mm）。

采⽤《⼿册》中刊出的东部地区单峰、峰中型概化过程线模型相对坐标，计算出设计洪⽔过程线。⑤设计洪⽔过程线（2）综合瞬时单位线法

采⽤《⼿册》的设计暴⾬型分区成果，设计流域位于IV2区，选择本区⾬型分配，初损为15mm，稳渗为1mm/h，由设计暴⾬量推求出设计净出过程，汇流参数属于第4区，从⽽推求出设计洪⽔。本阶段以上两种⽅法计算的设计洪⽔成果见表2-5-3。表2-5-3 设计洪⽔计算成果⽐较表

（3）设计洪⽔成果的采⽤与合理性分析

从表2-5-3可看出，两种⽅法成果⽐较接近，由于设计流域⾯积较⼩，⽽推理公式法在⼩流域的暴⾬洪⽔计算中使⽤⼴泛，精度较⾼，确定推理公式法的计算成果为⽩花溪⽔库设计洪⽔采⽤成果。

表2-5-6 ⽩花溪⽔库设计洪⽔过程线（下坝址）

2.5.3 分期洪⽔

根据⽩花溪⽔库所在位置及资料情况，分期洪⽔计算选⽤蔡家河站为设计依据站。

按照该站⽉最⼤流量随季节变化规律，5～9⽉为主汛期，4⽉为汛前过渡期，10⽉为汛后过渡期，12～2⽉为枯⽔期。根据施⼯需要，划分为1⽉、2⽉、3⽉、4⽉、5～9⽉、10⽉、11⽉、12⽉共计8个分期。根据蔡家河站⽉最⼤流量资料，按定时段年最⼤值法选样，组成各分期洪⽔系列。

本次设计依据蔡家河站1964～2006年分期洪⽔系列进⾏频率分析计算，与可研、初设阶段成果⽐较，见表2-5-7，各时段最⼤流量频率曲线见附图2-5-2。

⽩花溪⽔库坝址分期洪⽔以蔡家河站为设计依据站，采⽤⽔⽂⽐拟法进⾏计算，其中，主汛期5～9⽉采⽤设计洪⽔成果，其中汛前过渡期4⽉、汛后过渡期10⽉的⾯积修正指数采⽤0.8，其余各⽉的⾯积修正指数均采⽤1.0。⽩花溪⽔库坝址分期洪⽔成果见表2-5-8、2-5-9。

表2-5-8 ⽩花溪⽔库分期洪⽔成果表（上坝址）

表2-5-9 ⽩花溪⽔库分期洪⽔成果表（下坝址）

于本次设计采⽤定时段不跨期选样计算分期设计洪⽔，考虑到⽩节河洪⽔在汛前汛后有提前错后发⽣的情况，根据规范规定，在使⽤上表成果时，主汛期汛前提前10天、汛后错后10天，⾮汛期汛前提前5天、汛后错后5天使⽤。2.5.4 渠系沿渠坡⾯洪⽔2.5.4.1 概况

⽩花溪⽔利⼯程灌区地处川南盆地南部边缘的丘陵地区，本灌区北⾯⾼程在600m左右的，南⾯⾼程300-400m之间，东⾯为⼯农灌区，西⾯为南北向分⽔岭，且灌区内有⼏条⼩溪沟等⾃东向西汇⼊永宁河，灌区形状呈长⽅形。2.5.4.2 坡⾯洪⽔计算

泸州市纳溪区⽩花溪⽔利⼯程灌区的渠道⼤部分是傍⼭修建，沿线与许多⽀沟，⼩溪相交叉，为保证渠系建筑物及渠系的安全，应对各⽀沟、⼩溪及傍⼭渠道上部的坡⾯洪⽔进⾏计算。本渠系所经流域均系⽆资料地区，本次计算沿渠坡⾯洪⽔采⽤⽔科院推理公式法。依据渠系建筑物等级，其洪⽔标准为5年⼀遇、10年⼀遇、20年⼀遇设计。（1）流域特征值

流域特征值F、L、J在万分之⼀航测图上量取。

（2）设计暴⾬采⽤⽩花溪⽔库设计暴⾬成果，见表2-5-1。（3）设计洪⽔计算

根据流域设计暴⾬成果，采⽤《四川省中⼩流域暴⾬洪⽔⼿册》中推理公式法推求设计洪⽔。基本公式：

Q=0.278ψ（s/τn）F式中：Q—最⼤流量，m3/s；ψ—洪峰径流系数；s—暴⾬⾬⼒，mm/h；τ—流域汇流时间，h；n—暴⾬公式指数；F—流域⾯积，km2。

根据流域下垫⾯条件和《四川省中⼩流域暴⾬洪⽔⼿册》区划，选取产汇流参数计算公式如下：流域产流参数：属盆缘⼭区，计算式如下：µ=3.6F-0.19；Cv=0.23；Cs=3.5Cv流域汇流参数：属盆缘⼭区，计算式如下：θ=1～30时，m=0.318θ0.204θ=30～300时，m=0.055θ0.72

式中：θ—流域特征参数，θ=L/（J1/3F1/4）；L—河长，km；J—⽐降，‰；F—流域⾯积，km2。

采⽤所选取的产汇流计算参数，⽤推理公式计算出沿渠坡⾯洪⽔，其成果见表2-5-10。表2-5-10 ⽩花溪⽔库灌区⼲⽀渠坡⾯洪⽔计算成果表

2.6 泥沙

2.6.1 流域产沙概况

⽩花溪⽔库位于纳溪区打古镇镇⽩节河上。⽩节河系长江南岸⽀流——永宁河的右岸⼀级⽀流；⽩节河全长34km，流域⾯积367.7km2，⽐降10.5‰；发源于纳溪区打古镇深⽥塝，河源海拔⾼程约930m，中游进⼊深丘，⽔势平缓，下游河段弯急滩多，瀑布发育；沿河两岸⽵⽊茂密丛⽣，植被覆盖极好，⽔⼟流失甚微，河⽔清澈，河床上到处可见平坦的⽯滩，⾬⽔较充⾜，河槽内泥沙较少，仅有少量块⽯；⽔流挟带的泥沙基本随⽔流⼀泻⽽过；河流泥沙来源主要为上游的悬移质泥沙和少量的推移质泥沙。

下坝址（推荐）以上河长4.2km，控制集⾬⾯积3.81km2；库区河道⽐降约29‰。

⼯程河段⽆实测泥沙资料，根据《四川省⽔⽂⼿册》，⽩节河所在区域年输沙模数为600 t/km2·a，本次直接采⽤该等值线成果，下阶段可根据资料条件进⾏修正。由此计算⽩花溪⽔库上、下坝址悬移质多年平均输沙量分别为0.1602万t、0.2286万t；按推悬⽐15%计算上、下坝址流域多年平均推移质沙量分别为240.3、342.9t。多年平年均输沙总量为0.1842万t，0.2628万t。⽩花溪⽔库坝址泥沙设计成果见表2-6-1。

2.7 ⽔位流量关系曲线

根据设计要求，需提供⽩花溪⽔库坝址下游⽔位流量关系曲线。

坝址河段仅有实测同时⽔边线、实测河道横断⾯和调查的近年⼤洪⽔⽔位，⽆实测⽔位流量资料。根据上述资料条件，⽔位流量关系曲线采⽤⽔⼒学公式计算。以实测河道⽔边线、实测河道横断⾯、调查的近年⼤洪⽔⽔位和选定的糙率，计算各级⽔位下的流量。

⽩花溪⽔库坝址处下游⽔位流量关系曲线见附图2-7-1。2.8 ⽔⽂⾃动测报系统

⽩花溪⽔库集⽔⾯积较⼩，上坝址以上集⽔⾯积2.67km2，下坝址以上集⽔⾯积3.81km2；洪⽔量级较⼩，⽔库对洪⽔调蓄能⼒较⼤，根据规范，可不设⽔情⾃动测报系统。附表2-1 泸州市纳溪区⽓象站⽓象要素统计表

备注：本表中最⼤风速及风向为泸州市⽓象站观测值。