地區(qū)綜合法在水利工程洪水設(shè)計中的應(yīng)用

李犇

摘 要：在水利工程設(shè)計方案之中，洪水設(shè)計是一項關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要可以為防洪工作提供之處，在開展洪水設(shè)計工作的時候，設(shè)計人員需要對以年為期限，該工程所在區(qū)域的最大供水的基本特征值、入庫洪水以及洪水過程線等方面進行確定，依據(jù)專用的計算洪水相關(guān)數(shù)值的方法，在幾種有效的計算方法之中，地區(qū)綜合法是一種計算結(jié)果最為精準(zhǔn)的計算方法，很多水利工程的設(shè)計人員都會將地區(qū)綜合法應(yīng)用于洪水設(shè)計環(huán)節(jié)，本文根據(jù)對洪水設(shè)計工作的經(jīng)驗，對地區(qū)綜合法在防洪設(shè)計環(huán)節(jié)的實際應(yīng)用進行研究。

關(guān)鍵詞：地區(qū)綜合法；水利工程；洪水設(shè)計；應(yīng)用方法

地區(qū)綜合法經(jīng)常會被應(yīng)用于對水文數(shù)據(jù)的計算過程中，屬于水文比擬方法的范疇之中，可以對水文參數(shù)進行精準(zhǔn)確定，與其他洪水設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)用的設(shè)計方法相比，地區(qū)綜合法雖然屬于新型設(shè)計方法，但是其優(yōu)勢也極為明顯，能夠?qū)⒎篮楣ぷ餍枰母鞣N洪水參數(shù)通過數(shù)據(jù)計算的方法精準(zhǔn)獲取。洪水設(shè)計使水利工程建設(shè)工作的重要前提性環(huán)節(jié)，只有將洪水設(shè)計任務(wù)以極高的質(zhì)量完成，水利工程的建設(shè)工作才能有更高的完善度，本文以實際的水利工程為例，對地區(qū)綜合法的應(yīng)用方式進行研究。

1 洪水設(shè)計與地區(qū)綜合法概述法概述

地區(qū)綜合法主要的應(yīng)用領(lǐng)域就是洪水設(shè)計工作，洪水設(shè)計工作的主要目的就是為防洪等水利防護性工作提供依據(jù)，主要的用途就是支持洪水設(shè)計，開展洪水設(shè)計活動時，設(shè)計人員必須要嚴(yán)格遵守官方的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并且與實際的洪水情況相符，主要的設(shè)計內(nèi)容包括洪水峰值，洪水在不同的時間段的洪亮以及相關(guān)過程線等，設(shè)計人員在確定設(shè)計內(nèi)容的時候，需要根據(jù)實際的水工程建設(shè)需求來確定設(shè)計內(nèi)容，既可以將與洪水相關(guān)的所有數(shù)據(jù)都計算出來，同時也可以對關(guān)鍵的數(shù)據(jù)進行計算。常用于這個水利工程的設(shè)計階段的計算方法主要有三種，即間接法、直接法與地區(qū)綜合法。直接法的計算依據(jù)主要是設(shè)計區(qū)域的流量數(shù)據(jù)，間接法主要依靠設(shè)計范圍的雨量資料來完成計算任務(wù)。

地區(qū)綜合法與前兩種計算方法相比，主要優(yōu)勢在于能夠在雨量資料以及流量資料比較短缺的前提下完成設(shè)計任務(wù)，設(shè)計人員可以將與設(shè)計區(qū)域的自然環(huán)境條件具有一定相似性的區(qū)域為參考，對該地的雨量資料、洪水流量資料以及歷史性的洪水資料進行研究，通過這些已知數(shù)據(jù)，對該區(qū)域的雨量、流量匯流參數(shù)以及產(chǎn)流參數(shù)等資料圖進行繪制，重新建設(shè)自然特征與這些洪水相關(guān)的參數(shù)之間的經(jīng)驗性關(guān)系，通過推理分析的方式來完成洪水設(shè)計任務(wù)。這種計算方法能夠充分借用水利工程所在區(qū)域的周邊環(huán)境資料，來完善水利工程中洪水設(shè)計，在防洪設(shè)計之中具有極高的應(yīng)用價值。

2 工程情況

某水利樞紐工程位于某流域的干流段，壩址處無實洪水資料，工程壩址以上集水面積為2594km2設(shè)計流域內(nèi)有A，B兩水文站，控制流域面積分別為2082km2和797km2，流域內(nèi)測站的實測水文資料為木工程設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。同時流域附近有C，D，E，F(xiàn)等水文站，水文資料系列均較完整，所測水文資料均經(jīng)過浙江省水文勘測局整編，資料精度可靠，為設(shè)計流域內(nèi)工程設(shè)計提供了有利條件。設(shè)計流域地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，受東南季風(fēng)影響，溫暖濕潤，四季分明，光照充足，降水豐沛、木流域發(fā)生較大洪水次數(shù)頻繁，主要成因為大面積梅雨，降水歷時長、總量大.洪水過程峰高量大。

3 洪水設(shè)計計算

在設(shè)計洪水計算時，當(dāng)設(shè)計斷面無實測資料，但其上游或下游建有水文站實測資料， 且與設(shè)計斷面控制流域面積相差不超過 3%，區(qū)間無人為或天然的分洪、滯洪設(shè)施時，可將水文站實測資料或設(shè)計洪水成果直接移用于設(shè)計斷面； 若區(qū)間面積超過 3%，但小于 20%，且全流域暴雨分布較均勻時，常用面積比法將水文站設(shè)計成果進行推算。 該方法的關(guān)鍵是面積指數(shù)的選取。 本工程中，工程所在流域內(nèi)有 A、B 兩個水文站，但區(qū)間集水面積均大于 20%， 采用面積比法時確定面積比指數(shù)存在一定的困難，且無法保證成果的合理性。 而設(shè)計流域周邊的水文站較多，資料完整可靠，故本次設(shè)計采用地區(qū)綜合法。

建立木區(qū)域綜合關(guān)系曲線，確定工程壩址處設(shè)計洪水參數(shù)，從而推求壩址處設(shè)計洪水選取設(shè)計流域及周邊流域內(nèi)的A，B，C，D，E，F(xiàn)，G等6個水文站，將相關(guān)測站的參數(shù)進行地區(qū)綜合，繪制綜合關(guān)系曲線，其中洪峰流量均值Qm與面積F的關(guān)系如圖1所示。根劇綜合關(guān)系曲線，依據(jù)設(shè)計流域的面積，由此推求出各斷面設(shè)計洪水成果見表1。經(jīng)分析計算得到各設(shè)計頻率最大洪峰流量和最大三口洪水總量，選取歷史實測洪水為設(shè)計洪水縮放典型，以設(shè)計最大洪峰流量和最大三日洪水總量為控制， 從而可推求出各設(shè)計頻率洪水過程線。

4 計算成果

收集鄰近工程的設(shè)計洪水成果，與本工程本次設(shè)計洪水成果對比，分析設(shè)計成果在區(qū)域上是協(xié)調(diào)的，是符合地區(qū)規(guī)律的。收集本工程前期各階段設(shè)計洪水成果， 與本工程本次設(shè)計洪水成果對比，分析本次設(shè)計成果在資料系列、計算方法不同的情況下，各階段成果相差不大，因而本次設(shè)計成果是合理可靠的。

5 結(jié)束語

在洪水計算環(huán)節(jié)應(yīng)用地區(qū)綜合法來完成獲取數(shù)據(jù)的任務(wù)時，設(shè)計人員首先需要對歷史性的洪水情況開展調(diào)查研究，同時還要參考洪水的實際測量資料，只有在真實可靠的資料基礎(chǔ)上，才能保證洪水設(shè)計環(huán)節(jié)的計算數(shù)據(jù)更加可靠，如果沒有這兩類數(shù)據(jù)作為支持，洪水地區(qū)綜合法這種計算方法的優(yōu)勢就很難直接發(fā)揮出來。從設(shè)計結(jié)果的監(jiān)督來看，其精度極高，與實際的洪水情況也比較相符，但是其缺陷是數(shù)據(jù)計算結(jié)果具有較強的區(qū)域針對性，難以實現(xiàn)外延需要，因次設(shè)計人員需要對其具有的這種缺陷有效彌補，使地區(qū)綜合法更為完善。

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