小流域水文流量的計(jì)算方法研究

胡麗麗

摘要：水文流量的計(jì)算方法對(duì)于測(cè)算河流的水文情況和探究相關(guān)的橋道建設(shè)特點(diǎn)具有重要的作用。小流域水文流量由于其各自不同的地理環(huán)境和水域情況其實(shí)際的水文流量計(jì)算方法都式不同的，其中，主要的水文流量的計(jì)算方法主要有徑流形成計(jì)算方法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法等計(jì)算方法去進(jìn)行水文流量的測(cè)算。下面將著重探討該兩種方法的主要應(yīng)用特征，結(jié)合實(shí)際的流域情況去提出相應(yīng)的計(jì)算方法的應(yīng)用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：小流域水文流量；計(jì)算方法

小流域的水文流量的特點(diǎn)是建設(shè)和設(shè)計(jì)橋的建筑方法和橋孔形狀大小的一個(gè)主要的數(shù)據(jù)指標(biāo)。水文流量大的流域就適合建設(shè)橋體較為穩(wěn)侯和橋孔較為大的橋，而水文流量大的流域就適合建設(shè)橋孔較為細(xì)小的橋。在公路沿線的兩邊，一些小河溝大多都是屬于匯水量較少的流域。該種小流域由于河床面積和流域面積較小，洪峰期較其他河流流域較短而且流域洪峰所淹沒的范圍比較小，從而導(dǎo)致了該種流域得不到人們的注意。因此，該種流域的岸邊一般很少設(shè)置甚至沒有設(shè)置一些水文流量監(jiān)測(cè)站。這種情況就導(dǎo)致這些流域的水文情況長(zhǎng)期得不到應(yīng)有的監(jiān)測(cè)，最終不利于該流域的小橋涵流量的測(cè)算。目前，全國(guó)多個(gè)交通管理部門和水利部門都很據(jù)自身部門的職能和當(dāng)?shù)貙?shí)際的水文特點(diǎn)和水文情況設(shè)置了相應(yīng)的各種小河流域流量的計(jì)算方法和測(cè)算方式。但由于我國(guó)地域面積廣大，各地的水文流量計(jì)算方法很難具備一定的推廣性和應(yīng)用的廣泛性。因此，尋求一種很據(jù)實(shí)際的水文特點(diǎn)和與本地域相適應(yīng)的流量計(jì)算方法對(duì)于小橋的科學(xué)合理建造和設(shè)計(jì)有重要的意義。

1、 徑流形成計(jì)算方法的主要應(yīng)用特征

徑流形成計(jì)算方法是一種以暴雨數(shù)據(jù)為主要的應(yīng)用數(shù)據(jù)去測(cè)量某一流域洪水流量的測(cè)算方法。徑流形成方法是依據(jù)小流域的洪峰流量和其它影響流量大小的各種天氣氣象因素之間的相互關(guān)系而建立起來的。徑流形成方法的主要測(cè)量觀點(diǎn)認(rèn)為，小河流域的出河口的斷面的最大洪峰的河流流量與一定的暴雨的下雨量在整個(gè)河流流域內(nèi)通過產(chǎn)流和匯流的相互過程而形成的。在形成徑流的過程當(dāng)中，河流的匯流的面積隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐步增長(zhǎng)。將徑流形成的過程按照匯流面積隨著時(shí)間增長(zhǎng)的特性和增長(zhǎng)率（AF）所形成的圖像和暴雨的強(qiáng)度和下雨量過程與降雨時(shí)間之間的關(guān)系所形成的圖像結(jié)合在一起時(shí)，其分別所表現(xiàn)出來的圖像特點(diǎn)為直線趨勢(shì)和“矩形變化”。徑流形成的觀點(diǎn)還認(rèn)為，暴雨的程度SD和河流的凈雨強(qiáng)度Si在徑流形成的過程當(dāng)中都是均勻分布形成的。在運(yùn)用暴雨資料去計(jì)算出設(shè)計(jì)河流流量時(shí)，是在假定下暴雨的頻率和所出現(xiàn)的洪峰流量的形成頻率相同的基礎(chǔ)之上的。

對(duì)于徑流流量的影響因素有以下的主要幾種情況：河床的坑洼程度；暴雨程度（暴雨程度指數(shù)包括有降雨的強(qiáng)度和暴雨所持續(xù)的時(shí)間）；河床和河堤的土壤屬性類型及其吸水能力大小；河邊地面的植被密集程度及其對(duì)于河流流量的影響；徑流的大小及其厚薄程度；主流河溝的河流特性和其粗糙程度；周邊湖泊的水庫儲(chǔ)水能力及其對(duì)周邊水域的調(diào)節(jié)作用。這些影響因素在實(shí)際的情況之下是共同對(duì)徑流流量起作用的。在運(yùn)用徑流形成方法去測(cè)量小流域的水文流量時(shí)，應(yīng)充分地考慮到上述的各種影響因素對(duì)于當(dāng)?shù)睾恿髁饔虻淖饔?，從而為科學(xué)有效地測(cè)量當(dāng)?shù)貙?shí)際的河流水文流量提供方法技術(shù)的指導(dǎo)。

2、數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的主要應(yīng)用特征

小流域水文流量的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法是通過水文特點(diǎn)和水文現(xiàn)象的一次性和非重復(fù)性等特征和各種水文因素所出現(xiàn)偶然性的數(shù)值的變化特點(diǎn)，再結(jié)合數(shù)學(xué)上的概率理論和運(yùn)算原理對(duì)某一地區(qū)的水文情況和所記錄的水文資料進(jìn)行概率化的統(tǒng)計(jì)，以此來作為測(cè)算出該流域的水文活動(dòng)的規(guī)律性的重要的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，并以此來作為估算和預(yù)測(cè)往后該流域的水文現(xiàn)象的重要的指針。而在實(shí)際的使用過程之中，人們對(duì)于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用不可以單單依靠某一時(shí)間段所測(cè)得的水文數(shù)據(jù)去作為處理所有水文問題的不變?cè)瓌t，而應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的水文情況，以過往所記錄的水文資料作為工作指導(dǎo)基礎(chǔ)，運(yùn)用物理成因分析的技術(shù)和問題解決途徑去促進(jìn)水文計(jì)算結(jié)果更加符合當(dāng)?shù)亓饔虻乃臈l件的客觀實(shí)際。

在水文流量的物理統(tǒng)計(jì)方法中，必然事件、不可能事件和隨機(jī)事件是其計(jì)算方法的主要計(jì)算統(tǒng)計(jì)內(nèi)容。必然事件是指在特定的河流流域中，在檢測(cè)員多次對(duì)于小流域的水文流量的觀察過程中，有一些水文現(xiàn)象是在一定條件之下所必然發(fā)生的。這些必然事件的發(fā)生對(duì)于該流域的實(shí)際情況的掌握和水文流量的計(jì)算具有重要的指導(dǎo)作用。例如，在某一特定河流中肯定會(huì)出現(xiàn)汛期，而每一次汛期都必然會(huì)有一次最大的洪峰量；不可能事件是指在一定的水文條件和水文情況之下不可能發(fā)生的事件。不可能事件的存在對(duì)于排除某一流域的某些水文問題和避免在計(jì)算過程中出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤奠定了重要的基礎(chǔ)。例如，在某一特定流域中，大暴雨過后，其水位的變化和河流的流速不可能不發(fā)生相應(yīng)的變化；隨機(jī)事件是介乎于必然事件和不可能事件事件的自然事件。它是指在流域的水文現(xiàn)象中，在一定的水文條件之下可能發(fā)生或者可能不發(fā)生的事件。對(duì)于事件的水文現(xiàn)象來說，由于水文資料的龐雜性和采集資料事件的長(zhǎng)期性，數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法適合于某些具有一定水文規(guī)律及其規(guī)律性較為明顯的流域的水文流量計(jì)算。而在實(shí)際的測(cè)算過程當(dāng)中，實(shí)測(cè)的水文資料越豐富，河流水文現(xiàn)象的規(guī)律性越位明顯，其統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度就會(huì)越高。因此，水文流量的測(cè)試人員應(yīng)該根據(jù)在實(shí)際的測(cè)算過程中所掌握到的水文資料去進(jìn)行水文流量計(jì)算方式的選擇，從而為準(zhǔn)確高效地測(cè)算出相關(guān)的水文數(shù)據(jù)提供重要的指導(dǎo)。

3、總結(jié)

綜上，對(duì)于小流域水文流量的計(jì)算應(yīng)該根據(jù)某一特定的流域的水文特點(diǎn)而采取相關(guān)的計(jì)算方法。而尋求一種很據(jù)實(shí)際的水文特點(diǎn)和與本地域相適應(yīng)的流量計(jì)算方法對(duì)于小橋的科學(xué)合理建造和設(shè)計(jì)具有重要的意義。不同的水文條件合適不同的計(jì)算方法，這就要求水文流量的測(cè)算人員具備良好的專業(yè)素質(zhì)，從而掌握不同的水文流量的計(jì)算方法，為促進(jìn)橋面建筑和建設(shè)提供重要技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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[2]宋愛清，李強(qiáng)，小流域水文流量計(jì)算方法探討[J]，遼寧交通科技2010年第1期endprint