地区综合法在水利工程洪水设计中的应用

李犇

摘 要：在水利工程设计方案之中，洪水设计是一项关键环节，主要可以为防洪工作提供之处，在开展洪水设计工作的时候，设计人员需要对以年为期限，该工程所在区域的最大供水的基本特征值、入库洪水以及洪水过程线等方面进行确定，依据专用的计算洪水相关数值的方法，在几种有效的计算方法之中，地区综合法是一种计算结果最为精准的计算方法，很多水利工程的设计人员都会将地区综合法应用于洪水设计环节，本文根据对洪水设计工作的经验，对地区综合法在防洪设计环节的实际应用进行研究。

关键词：地区综合法；水利工程；洪水设计；应用方法

地区综合法经常会被应用于对水文数据的计算过程中，属于水文比拟方法的范畴之中，可以对水文参数进行精准确定，与其他洪水设计环节应用的设计方法相比，地区综合法虽然属于新型设计方法，但是其优势也极为明显，能够将防洪工作需要的各种洪水参数通过数据计算的方法精准获取。洪水设计使水利工程建设工作的重要前提性环节，只有将洪水设计任务以极高的质量完成，水利工程的建设工作才能有更高的完善度，本文以实际的水利工程为例，对地区综合法的应用方式进行研究。

1 洪水设计与地区综合法概述法概述

地区综合法主要的应用领域就是洪水设计工作，洪水设计工作的主要目的就是为防洪等水利防护性工作提供依据，主要的用途就是支持洪水设计，开展洪水设计活动时，设计人员必须要严格遵守官方的防洪设计标准，并且与实际的洪水情况相符，主要的设计内容包括洪水峰值，洪水在不同的时间段的洪亮以及相关过程线等，设计人员在确定设计内容的时候，需要根据实际的水工程建设需求来确定设计内容，既可以将与洪水相关的所有数据都计算出来，同时也可以对关键的数据进行计算。常用于这个水利工程的设计阶段的计算方法主要有三种，即间接法、直接法与地区综合法。直接法的计算依据主要是设计区域的流量数据，间接法主要依靠设计范围的雨量资料来完成计算任务。

地区综合法与前两种计算方法相比，主要优势在于能够在雨量资料以及流量资料比较短缺的前提下完成设计任务，设计人员可以將与设计区域的自然环境条件具有一定相似性的区域为参考，对该地的雨量资料、洪水流量资料以及历史性的洪水资料进行研究，通过这些已知数据，对该区域的雨量、流量汇流参数以及产流参数等资料图进行绘制，重新建设自然特征与这些洪水相关的参数之间的经验性关系，通过推理分析的方式来完成洪水设计任务。这种计算方法能够充分借用水利工程所在区域的周边环境资料，来完善水利工程中洪水设计，在防洪设计之中具有极高的应用价值。

2 工程情况

某水利枢纽工程位于某流域的干流段，坝址处无实洪水资料，工程坝址以上集水面积为2594km2设计流域内有A，B两水文站，控制流域面积分别为2082km2和797km2，流域内测站的实测水文资料为木工程设计提供了可靠的依据。同时流域附近有C，D，E，F等水文站，水文资料系列均较完整，所测水文资料均经过浙江省水文勘测局整编，资料精度可靠，为设计流域内工程设计提供了有利条件。设计流域地处亚热带季风气候区，受东南季风影响，温暖湿润，四季分明，光照充足，降水丰沛、木流域发生较大洪水次数频繁，主要成因为大面积梅雨，降水历时长、总量大.洪水过程峰高量大。

3 洪水设计计算

在设计洪水计算时，当设计断面无实测资料，但其上游或下游建有水文站实测资料， 且与设计断面控制流域面积相差不超过 3%，区间无人为或天然的分洪、滞洪设施时，可将水文站实测资料或设计洪水成果直接移用于设计断面； 若区间面积超过 3%，但小于 20%，且全流域暴雨分布较均匀时，常用面积比法将水文站设计成果进行推算。 该方法的关键是面积指数的选取。 本工程中，工程所在流域内有 A、B 两个水文站，但区间集水面积均大于 20%， 采用面积比法时确定面积比指数存在一定的困难，且无法保证成果的合理性。 而设计流域周边的水文站较多，资料完整可靠，故本次设计采用地区综合法。

建立木区域综合关系曲线，确定工程坝址处设计洪水参数，从而推求坝址处设计洪水选取设计流域及周边流域内的A，B，C，D，E，F，G等6个水文站，将相关测站的参数进行地区综合，绘制综合关系曲线，其中洪峰流量均值Qm与面积F的关系如图1所示。根剧综合关系曲线，依据设计流域的面积，由此推求出各断面设计洪水成果见表1。经分析计算得到各设计频率最大洪峰流量和最大三口洪水总量，选取历史实测洪水为设计洪水缩放典型，以设计最大洪峰流量和最大三日洪水总量为控制， 从而可推求出各设计频率洪水过程线。

4 计算成果

收集邻近工程的设计洪水成果，与本工程本次设计洪水成果对比，分析设计成果在区域上是协调的，是符合地区规律的。收集本工程前期各阶段设计洪水成果， 与本工程本次设计洪水成果对比，分析本次设计成果在资料系列、计算方法不同的情况下，各阶段成果相差不大，因而本次设计成果是合理可靠的。

5 结束语

在洪水计算环节应用地区综合法来完成获取数据的任务时，设计人员首先需要对历史性的洪水情况开展调查研究，同时还要参考洪水的实际测量资料，只有在真实可靠的资料基础上，才能保证洪水设计环节的计算数据更加可靠，如果没有这两类数据作为支持，洪水地区综合法这种计算方法的优势就很难直接发挥出来。从设计结果的监督来看，其精度极高，与实际的洪水情况也比较相符，但是其缺陷是数据计算结果具有较强的区域针对性，难以实现外延需要，因次设计人员需要对其具有的这种缺陷有效弥补，使地区综合法更为完善。

参考文献：

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