本次采用暴雨来推求洪水的计算方法,将垫江县气象站1957~2008年实测最大一日暴雨系列及短历时暴雨观测资料、双河水文站1985~1988年的实测洪水流量系列,同时为对比分析,从《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(以下简称《手册》)短历时暴雨等值线上读取暴雨参数,应用连续系列的矩法计算公式计算统计参数作为初值,线型采用P—III型,应用适线法进行频率计算。另外从《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》里暴雨等值线图上读取本流域的短历时暴雨参数,设计暴雨计算成果详见表5-1。
短历时暴雨统计参数
表5-1 站 名 垫江 气象站 双河 水文站 《手册》 年 限 统计值 年 限 统计值 16 H1/6 0.36 CV1/6 H1 CV1 H6 CV6 H24 CV24 1979~2008 45.3 40 0.36 0.45 1979~2008 79.2 0.40 1979~2008 108.9 0.48 1985~1999 106.3 0.54 100 0.50 1985~1999 76.2 76 0.44 0.45 注:各时段均CS=3.5CV 设计暴雨成果表
表5-2 站 名 时段 (h) 1 《手册》 6 1 垫江气象站 6 200.38 140.98 140.98 101.38 212.04 106.00 142.88 104.64 142.88 75.20 99.56 57.98 设 计 值(mm) P=0.5% 111.6 P=1.0% 100.80 P=5% 75.20 P=20% 52.40 该流域洪水由暴雨形成,洪水季节变化与暴雨变化一致,因此认定
31
暴雨和洪水同频率,按照《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44—-2006)、《四川省中小流域暴雨洪水计算手则》,采用水科院水文研究所推理公式计算设计洪峰流量。
推理公式中各参数的定量:根据四川省短历时暴雨指数公式计算各频率下n;根据本流域的具体情况,选用盆缘丘陵区汇流参数及产流参数,其公式如下:
短历时暴雨公式指数:n2=1+1.285×lg(H1/H6)
产流参数:μ=4.8F-0.19、Cv=0.18、Cs=3.5Cv;
θ=L/(J1/3F1/4)
汇流参数:m=0.4θ0.204 (θ=1—30)
用推理公式Q=0.278ψS/τnF,计算出迎春河在丹桂街桥处各频率设计洪峰流量。
设计洪峰流量计算表
表5-3 频率(%) 流量(m3/s) 流量(m3/s) P=20% 23.41 23.98 P=5% 40.31 39.60 P=1% 60.55 57.42 备 注 《手册》 垫江气象站
⑷ 设计洪水合理性分析
从以上计算成果可见,本次用垫江气象站和手册暴雨参数算出的洪水成果较为接近,考虑到垫江气象站实测资料系列较长,精度较高,且
32
距该桥址处相当近,而手册为大范围内取值,存在一定的误差,故采用由垫江气象站暴雨参数算得的设计洪水成果。
综合以上分析,本次洪水成果采用以垫江气象站暴雨参数算得的洪水成果:5年一遇洪水洪峰流量为23.98m3/s,20年一遇洪水洪峰流量为39.60m3/s,100年一遇洪水洪峰流量为57.42m3/s。
⑸ 分期洪水
该流域无水文站,从两河㈡站1963~2006年共44年月最大流量分析,渠溪河流域洪水有明显的季节变化规律,每年4月上旬开始进入汛期,5~9月为主汛期,降水丰沛,暴雨频繁,洪水流量较大,年最大流量多数发生在该时期。10月为汛后过渡期,随着降水减少,洪水流量也小。11月中旬到次年3月是稳定退水期。根据流域洪枯水变化规律和施工设计需要,将全年划分为主汛期5~9月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,10月~4月,枯水期11月~次年3月、12月~次年3月等6个分期。用水文比拟法将两河㈡站分期洪水(主汛期除外)移用至丹桂街桥处,面积比指数枯水期n=1.0,其余期n=0.67,得P=20%时坝址分期洪水成果见表5-4。
分期洪水成果表
表5-4 单位: m3/s 地 名 两河㈡站 丹桂街桥处 集雨面积(km) 157 6.89 23月 89.42 11.13 4月 57.84 7.20 5~10月 110.71 13.77 11月 35.09 1.54 12月~2月 20.59 0.90
33
重 现 期100001401000 200 100 50 20 10525 10 20 100 200100010000垫江气象站年最大1h暴雨频率曲线图Cv Cs Cs/Cv均 值45.30.361.263.5012611298P=m/(N+1)(%);n=288470564228140 0.010.10.512510203040506070809095989999.599.999.99频 率(%)
34
重 现 期100003001000 200 100 50 20 10525 10 20 100 200100010000垫江气象站年最大6h暴雨频率曲线图Cv Cs Cs/Cv均 值79.20.401.403.50273246219P=m/(N+1)(%);192n=28165138111845730 0.010.10.512510203040506070809095989999.599.999.99频 率(%)
35