邯鋼老區(qū)退城項目防洪規(guī)劃洪水計算分析

孫彥林

（涉縣水利局，河北 邯鄲 056400）

邯鋼位于邯鄲市復興區(qū)，于1958年建廠，歷經(jīng)50多年的艱苦創(chuàng)業(yè)，現(xiàn)有職工2.2萬人，已具備年產470萬t鋼綜合生產能力， 是我國重要的優(yōu)質板材和優(yōu)質型棒線材生產基地。 隨著經(jīng)濟發(fā)展，原本處于城市近郊的鋼鐵企業(yè)逐漸被城市包圍， 成為城市的一部分。鋼鐵產能快速擴張給城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境帶來較大的負面影響。日益嚴峻的環(huán)保形勢引發(fā)出企業(yè)搬遷問題。為加快鋼鐵產業(yè)轉型升級、改善大氣環(huán)境質量、推動經(jīng)濟高質量發(fā)展， 邯鋼老區(qū)退城項目應運而生，邯鋼搬遷至涉縣龍西工業(yè)聚集區(qū)，位于涉縣西戎鎮(zhèn)西戎村、龍虎鄉(xiāng)馬布村、北亂石巖村之間。 一個集綠色、智能、高端的現(xiàn)代化鋼鐵材料制造基地——邯鋼，將在涉縣綻放蓬勃活力，為涉縣的發(fā)展注入新活力。

項目區(qū)西側和西戌鎮(zhèn)相鄰， 邯長鐵路介于本項目和西戌鎮(zhèn)之間，項目東側和北側為山體，南側為龍虎河。項目區(qū)涉及龍虎河及其8條支溝，8條支溝均在項目區(qū)內匯入龍虎河，其中有5條支溝流經(jīng)西戌鎮(zhèn)，6條支溝流經(jīng)邯長鐵路，2#支溝為龍虎河的園子溝支溝。項目區(qū)內8條支溝為天然狀態(tài)，未經(jīng)過河道治理。上游洪水不僅威脅西戌鎮(zhèn)的安全， 且危及項目區(qū)建設及安全。 為保障西戌鎮(zhèn)防洪安全和滿足項目區(qū)總體規(guī)劃的需要，使項目區(qū)內功能分區(qū)、產業(yè)布局及土地利用規(guī)劃更加合理，保障未來項目區(qū)的防洪安全，需對項目區(qū)主要河道進行統(tǒng)一規(guī)劃， 開展邯鋼老區(qū)退城整合項目防洪規(guī)劃是必要的。

1 項目區(qū)概況

邯鋼搬遷新址位于涉縣西戎鎮(zhèn)西戎村。 西戌鎮(zhèn)位于河北省邯鄲市涉縣東北部，東與龍虎鄉(xiāng)交界，南與龍虎鄉(xiāng)為鄰，西與鹿頭鄉(xiāng)相連，北與木井鄉(xiāng)接壤。轄區(qū)面積41.621km2，距縣城19km，人口1.48萬人，轄6個行政村，鎮(zhèn)政府駐西戌村。 邯長公路、鐵路過境。 西依符山，東為山間谷地，鐵礦石和閃長巖儲量豐富。耕地400hm2，以種植小麥、玉米、谷子、豆類、果品為主。

龍虎河為南洺河支流，屬于季節(jié)性河流。發(fā)源于涉縣西戌鎮(zhèn)水溢河村，流經(jīng)水溢河村、雞鳴鋪村、西戌村、東戌村、北亂村、南亂村、龍虎村。 上游有園子溝、宋家溝、宋家莊3座小型水庫，經(jīng)龍虎村出縣境進入武安市，河道全長28km，縣內長19km，流域面積97km2。 龍虎河穿項目區(qū)而過，支溝從左到右編號為1～8，龍虎河支溝發(fā)源于上游山脈，2號支溝上游為園子溝水庫（?。?）型）。 項目區(qū)河流水系如圖1。

圖1 項目區(qū)水系

2 防洪工程現(xiàn)狀

邯鋼老區(qū)退城整合項目位于河道的中下游的平坦地帶，北側和東側均為山體，主要的8條支流河道，均在流經(jīng)項目區(qū)后匯入龍虎河，河道基本是天然狀態(tài)，未經(jīng)過河道治理，部分不能滿足10年一遇防洪要求，項目區(qū)的建設阻塞了洪水出路，造成上游洪水無處宣泄，加大了本區(qū)域的洪水隱患。按照邯鋼老區(qū)退城整合項目的規(guī)劃，本區(qū)域內將新建原料場區(qū)、燒結區(qū)、高爐區(qū)等多類建筑，防洪保護對象的重要性大大加強，需對項目區(qū)主要河道進行統(tǒng)一規(guī)劃。

3 設計洪水計算

3.1 計算方法

由于本流域缺乏實測資料， 故設計洪水采用暴雨途徑推求， 洪峰流量計算采用推理公式法進行計算。流域位于太行山迎風Ⅱ區(qū)，暴雨參數(shù)采用省水文局2004年編制的《河北省設計暴雨圖集》中的成果，設計雨型采用橫山嶺站“63·8” 設計雨型， 采用初損—平均后損法推算凈雨過程， 平均后損值采用太行山迎風Ⅱ區(qū)f=1.5mm/h。 推理公式的基本形式如下：

式中 h子為單一洪峰的凈雨（mm）；Qm為洪峰流量（m3/s）；子為流域匯流時間（h）；F為流域面積（km2）；L為沿主河道從出口斷面至分水嶺最遠點的距離（km）；J為沿流程L的平均比降（以小數(shù)計）；m為綜合匯流參數(shù)，采用南水北調經(jīng)驗公式。

在龍虎河主河道、園子溝支溝、宋家溝支溝上游分別設有宋家莊水庫、園子溝水庫、宋家溝水庫，3座水庫均為?。?）型水庫。 由于3座水庫的洪水調節(jié)方式均為溢洪道敞泄，不承擔下游河道的防洪任務，且控制流域面積較小，對洪峰的調節(jié)能力很弱，因此本次計算時不再考慮水庫的消峰作用。

3.2 龍虎河設計洪水成果計算

3.2.1 計算條件

根據(jù)河道地理位置、水系情況以及1∶10000地形圖，分別量算各設計斷面以上河道集水面積、主溝長度、主溝坡降等參數(shù)，成果如表1。

表1 河道流域特征值

3.2.2 設計洪水計算

3.2.2.1 設計點雨量

按河道控制流域所在位置，分別查取流域中心10m、1h、6h、24h暴雨均值及變差系數(shù)Cv值， 取Cs=3.5Cv，應用P-Ⅲ型曲線，可求得上述3種歷時不同頻率的設計點雨量，設計暴雨特征值如表2。

表2 設計暴雨特征值

3.2.2.2 設計面雨量

設計面雨量由設計點雨量乘以相應歷時點面折減系數(shù)求得。項目區(qū)處在太行山迎風區(qū)，由于各個流域面積較小，直接采用設計點暴雨量代替設計面雨量。

3.2.2.3 產流計算

該流域位于產流分區(qū)的太行山迎風南區(qū)的二區(qū)，計算中采用本區(qū)暴雨徑流查用表及有關參數(shù)，設計雨型采用橫山嶺站“63·8”設計雨型，采用初損—平均后損法推算凈雨過程， 用推理公式計算洪峰流量，設計洪水成果如表3。

表3 設計洪峰流量成果

3.3 龍虎河支溝設計洪水成果計算

3.3.1 計算條件

根據(jù)河道地理位置、水系情況以及1∶10000地形圖，分別量算各設計斷面以上河道集水面積、主溝長度、主溝坡降等參數(shù)，成果如表4。

表4 河道流域特征值

3.3.2 設計洪水計算

3.3.2.1 設計點雨量

按河道控制流域所在位置，分別查取流域中心10m、1h、6h、24h暴雨均值及變差系數(shù)Cv值， 取Cs=3.5Cv，應用P-Ⅲ型曲線，可求得上述3種歷時不同頻率的設計點雨量，設計暴雨特征值如表5。

表5 設計暴雨特征值

3.3.2.2 設計面雨量

設計面雨量由設計點雨量乘以相應歷時點面折減系數(shù)求得。項目區(qū)處在太行山迎風區(qū)，由于各個流域面積較小，直接采用設計點暴雨量代替設計面雨量。

3.3.2.3 產流計算

該流域位于產流分區(qū)的太行山迎風南區(qū)的二區(qū)，計算中采用本區(qū)暴雨徑流查用表及有關參數(shù)，設計雨型采用橫山嶺站“63·8”設計雨型，采用初損—平均后損法推算凈雨過程， 用推理公式計算洪峰流量，設計洪水成果如表6。

表6 設計洪峰流量成果

續(xù)表6

3.4 成果合理性分析

將計算的設計洪水成果與相鄰流域水庫、水文站及南水北調交叉河流設計洪水點在同一張洪峰模數(shù)圖上（100年一遇洪水，如圖2），從模數(shù)圖上可以看出，洪水成果點據(jù)均在模數(shù)圖帶狀區(qū)域內，均符合洪峰流量與流域面積關系的規(guī)律， 因此計算的洪水成果是合理的。

圖2 100年一遇洪峰模數(shù)

4 結語

邯鋼老區(qū)退城項目防洪規(guī)劃洪水分析計算，由于本流域缺乏實測資料，本次設計洪水計算采用暴雨途徑推求，洪峰流量采用推理公式法進行計算，采用初損—平均后損法推算凈雨過程，通過對項目區(qū)內的龍虎溝及支溝防洪規(guī)劃洪水分析計算， 確定不同斷面、不同頻率的設計洪水，計算成果合理。 相關成果為該項目區(qū)域開展防洪規(guī)劃采取工程及非工程措施提供了技術支持，確保了河道行洪通道暢通和廠區(qū)的防洪安全，為社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展提供了一定保障作用。