洪水计算
- 格式:docx
- 大小:97.91 KB
- 文档页数:12
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=0.4θ0.204
θ=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;