【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖集》（2010）的暴雨等值線查算成果，其成果見(jiàn)表43。表43 工程河段暴雨成果表時(shí)段均值 (mm)CvCv /Cs1/6小時(shí)161小時(shí)506小時(shí)8024小時(shí)110（3）設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算根據(jù)流域設(shè)計(jì)暴雨成果，采用《四川省中小流域暴雨洪水手冊(cè)》中推理公式法推求設(shè)計(jì)洪水?；竟剑篞=(s/τn)F式中：Q最大流量，m3/s。ψ洪峰徑流系數(shù)；s暴雨雨力，mm/h；τ流域匯流時(shí)間，h；n暴雨公式指數(shù)；F流域面積，km2。根據(jù)流域下墊面條件和《四川省中小流域暴雨洪水手冊(cè)》區(qū)劃，選取產(chǎn)匯流參數(shù)計(jì)算公式如下：流域產(chǎn)流參數(shù)：屬盆地丘陵區(qū)，計(jì)算式如下：μ=；Cv=；Cs=流域匯流參數(shù)：屬盆地丘陵區(qū)，計(jì)算式如下：θ=1～30時(shí)，m=θ=30～300時(shí)，m=式中：θ流域特征參數(shù)，θ=L/(J1/3F1/4)；L河長(zhǎng)，km；J比降，‰；F流域面積，km2。采用所選取的產(chǎn)匯流計(jì)算參數(shù)，用推理公式計(jì)算出各頻率設(shè)計(jì)洪峰流量，成果見(jiàn)表44。表44 工程河段設(shè)計(jì)洪峰流量成果表（方案一）P(％)H24H6ｎｓpτ。μΨτQpｍ′3752233271333201285229118024452361511891019312814920151104509471：綜合瞬時(shí)單位線法用綜合瞬時(shí)單位線推求設(shè)計(jì)洪水的步驟方法如下：（一）由暴雨資料推求流域平均設(shè)計(jì)暴雨①查算設(shè)計(jì)流域重心點(diǎn)的設(shè)計(jì)暴雨量根據(jù)設(shè)計(jì)流域重心位置在《手冊(cè)》附圖2227和28上查得年最大6小時(shí)、24小時(shí)雨量均值、及其相應(yīng)的變差系數(shù)CvCv24，再按CS=《手冊(cè)》附表5查出設(shè)計(jì)要求頻率的模比系數(shù)KpKp24，用公式、算出設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量H6P、H24P。 ②推求流域平均雨量根據(jù)設(shè)計(jì)流域重心位置查暴雨時(shí)面深關(guān)系和設(shè)計(jì)雨型綜合分區(qū)圖，根據(jù)所在分區(qū)查出相應(yīng)歷時(shí)暴雨的面折減系數(shù)α，再乘以設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量即得設(shè)計(jì)流域平均雨量。 ③推求流域平均設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程 根據(jù)暴雨時(shí)面深關(guān)系和設(shè)計(jì)雨型綜合分區(qū)圖查得所在分區(qū)，查出應(yīng)采用的設(shè)計(jì)暴雨雨型分配百分?jǐn)?shù)。（二）由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)凈雨①扣除流域損失量If從暴雨損失量分區(qū)圖查出流域所在分區(qū)，再查表得流域損失量If，并在設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程中扣除。②扣除流域平均穩(wěn)定入滲量從平均穩(wěn)定入滲率綜合分區(qū)圖查出設(shè)計(jì)流域所在分區(qū)，再查表得流域平均穩(wěn)定入滲率 ，并在設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程扣除If以后的各時(shí)段雨量中扣除各時(shí)段的穩(wěn)定入滲量。設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程中扣除流域損失和穩(wěn)定入滲量以后即得設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程hi～t。（三）推求綜合瞬時(shí)單位線匯流參數(shù)①根據(jù)設(shè)計(jì)流域的F、L、J等特征值以及流域下墊面的特點(diǎn)，在綜合瞬時(shí)單位線匯流參數(shù)分區(qū)圖上查出設(shè)計(jì)流域所在分區(qū)，并查表得出相應(yīng)分區(qū)的參數(shù)計(jì)算公式②根據(jù)設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程hi～t計(jì)算出平均凈雨強(qiáng)度。③求出設(shè)計(jì)凈雨強(qiáng)度下的匯流參數(shù)：（四）由瞬時(shí)單位線參數(shù)n，K求時(shí)段單位線①根據(jù)設(shè)計(jì)流域面積大小和匯流時(shí)間長(zhǎng)短確定單位線的計(jì)算時(shí)段。本次計(jì)算采用等于1小時(shí)。②根據(jù)n和逐時(shí)段的值在S（t）曲線表上查出S（t）曲線坐標(biāo)值。將S（t）曲線后移1個(gè)小時(shí)相減即為所求的時(shí)段單位線。（五）設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算：將設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程hi～t代入時(shí)段單位線，按線性疊加推求設(shè)計(jì)洪水。按照上述介紹的綜合瞬時(shí)單位線法計(jì)算鹿溪河穿越斷面設(shè)計(jì)洪水。根據(jù)《四川省暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖集》（2010）查閱相關(guān)的暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表45。表45 工程河段基本數(shù)據(jù)及暴雨參數(shù)統(tǒng)計(jì)表流域面積F(km2)河長(zhǎng)L(km)比降JH6Cv6Cs6H24Cv24Cs2441‰80110采用《四川省暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖集》的設(shè)計(jì)暴雨雨型分區(qū)成果，設(shè)計(jì)流域位于I1區(qū)，選擇本區(qū)雨型分配，初損為25mm~40mm，由設(shè)計(jì)暴雨量推求出設(shè)計(jì)凈出過(guò)程，匯流參數(shù)屬于第2區(qū)平均情況，從而推求出設(shè)計(jì)洪水，成果見(jiàn)表46。表46 工程河段設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果表（方案二）項(xiàng)目各頻率設(shè)計(jì)值P=%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%洪峰流量（m3/s）384337290228181133 雙流縣城鄉(xiāng)防洪控制規(guī)劃（2011—2030）根據(jù)《雙流縣城鄉(xiāng)防洪控制規(guī)劃》（20112030）設(shè)計(jì)洪水計(jì)算章節(jié)，《規(guī)劃》中選擇了四種計(jì)算方案計(jì)算各和河流設(shè)計(jì)洪水：不用暴雨資料的經(jīng)驗(yàn)公式、使用暴雨資料的經(jīng)驗(yàn)公式、推理公式（半經(jīng)驗(yàn)半理論）及洪峰模數(shù)（頻率法）。最終通過(guò)方案比選采用《四川省水文手冊(cè)》、《四川省中、小流域洪水計(jì)算手冊(cè)》中推薦的半理論半經(jīng)驗(yàn)的推理公式。該公式由水利部水利科學(xué)研究所整理，專門(mén)用于計(jì)算丘陵區(qū)和山區(qū)中小河流流域面積小于1000km2設(shè)計(jì)洪水的推理公式。經(jīng)計(jì)算公興河設(shè)計(jì)洪水成果見(jiàn)下表：表47 公興河規(guī)劃設(shè)計(jì)洪水成果表河流斷面集雨面積（km2）設(shè)計(jì)洪水備注P=%P=1%P=2%P=5%公興河111羊叉堰河道斷面112175155135108羊叉堰河道與長(zhǎng)沖溝交匯后斷面11341325283242187公興河溝口（匯入12紅欄溝）地鐵5號(hào)線某停車(chē)場(chǎng)公興河遷改工程位于雙流縣公興鎮(zhèn)蘭家溝村，工程位置與公興河規(guī)劃控制斷面的相對(duì)位置關(guān)系如下圖：回龍停車(chē)場(chǎng)公興河遷改工程 青欄桿遷改段與公興河計(jì)算斷面相對(duì)位置關(guān)系圖根據(jù)工程位置及集雨面積。由于距離113斷面較近，故直接以斷面處的規(guī)劃成果作為本工程位置處的設(shè)計(jì)洪水成果如下表。表48 本工程位置處設(shè)計(jì)洪水推算成果表（規(guī)劃）位置集雨面積（km2）設(shè)計(jì)洪水P=%P=1%P=2%P=5%某停車(chē)場(chǎng)遷改段(113斷面)41325283242187 設(shè)計(jì)洪水成果比選 采用上述不同方法對(duì)設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行計(jì)算，洪水成果存在不同程度的差異。在P=1%、2%、5%、10%洪水條件下，工程位置處設(shè)計(jì)洪水成果及對(duì)比見(jiàn)下表414。表49 工程河段設(shè)計(jì)洪水成果比較表 計(jì)算方法頻率方案一推理公式法方案二瞬時(shí)單位線法方案三雙流規(guī)劃成果推薦成果P=%327384325327P=1%285337283285P=2%244290242244P=5%189228187189P=10%149181149由上表可知，瞬時(shí)單位線計(jì)算成果明顯偏大，水科院推理公式與《雙流縣城鄉(xiāng)防洪控制規(guī)劃》中的成果比較接近，故從推理公式計(jì)算成果和雙流縣防洪規(guī)劃成果中進(jìn)行比選確定。水科院推理公式與雙流規(guī)劃中的洪水成果比較接近，兩種方法的計(jì)算結(jié)果基本一致?！峨p流縣城鄉(xiāng)防洪控制規(guī)劃》中應(yīng)用的洪水計(jì)算方法與雙流縣水務(wù)局編制的已獲審批的《某市雙流縣東升華陽(yáng)城市防洪規(guī)劃報(bào)告（2003～2020）》的洪水計(jì)算方法相同，經(jīng)比較，二者的洪水計(jì)算成果是協(xié)調(diào)、合理的。另外，從工程安全的角度考慮，考慮在大洪水情況下工程安全問(wèn)題，故在本次評(píng)價(jià)計(jì)算中在符合成果合理性的前提下，側(cè)重選擇P=2%條件下成果偏大者。經(jīng)綜合分析，擬選取水科院推理公式計(jì)算的洪水成果作為評(píng)價(jià)依據(jù)，故工程位置處設(shè)計(jì)洪水成果見(jiàn)表410。表410 設(shè)計(jì)洪峰流量成果表（推薦）頻率P=%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%流量(m3/s)327285244189149108 水位流量關(guān)系曲線明渠水位流量關(guān)系曲線采用水力學(xué)公式，Q=AV計(jì)算繪制而成。斷面流量計(jì)算公式為： 式中：n——糙率；R——水力半徑；J——水面比降；A——斷面過(guò)流面積?，F(xiàn)狀河道根據(jù)實(shí)測(cè)流量及調(diào)查到歷史洪水，以枯水測(cè)點(diǎn)及洪調(diào)點(diǎn)控制，采用水力學(xué)公式計(jì)算得到。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，工程河段兩岸基本為自然岸坡，卵石質(zhì)河床，寬淺形河道，河道兩岸地勢(shì)平坦，大洪水情況下洪水漫灘，洪水位不易確定，本次計(jì)算以河道兩岸岸坡頂高程為水位上限，不對(duì)更高水水位進(jìn)行計(jì)算。天然河道水位計(jì)算擬選樁號(hào)青規(guī)K14+380向下游延伸300m處的CS1斷面為起算控制斷面。根據(jù)《水力計(jì)算手冊(cè)》（武漢大學(xué)出版社，2006第二版），‰。計(jì)算得到CS1斷面水位流量關(guān)系見(jiàn)下表。表411 CS1斷面水位流量關(guān)系曲線成果表項(xiàng)目設(shè)計(jì)洪水及水位頻率（%）10%20%50%設(shè)計(jì)流量Q(m3/s)149108CS1斷面(青規(guī)K14+380下游300m處 )根據(jù)“先建后廢”原則，在新河道主體完成后，再?gòu)U棄原河道。公興河遷改整治范圍內(nèi)原河道長(zhǎng)1715m，經(jīng)裁彎取直整治后河道長(zhǎng)度縮短至344m，遷改段起止斷面過(guò)渡順接至原河道。遷改前后斷面形式的變化會(huì)使得河道水力要素發(fā)生變化。為分析工程區(qū)段原河道情況、改河方案實(shí)施后兩種情況下河道行洪能力的變化情況，采用數(shù)學(xué)模型對(duì)不同頻率下的設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行了水力要素分析計(jì)算。某停車(chē)場(chǎng)公興河遷改工程行洪能力分析計(jì)算的主要內(nèi)容是分別對(duì)渠道遷改前、后的水位、過(guò)水面積、流速等水力要素進(jìn)行計(jì)算，并評(píng)價(jià)工程建設(shè)對(duì)河道行洪的影響和作用。鑒于公興河原河道過(guò)流能力有限，不大于10年一遇，故天然河道情況下對(duì)P=10%、P=20%、P=50%三種頻率下進(jìn)行洪水水力要素計(jì)算；遷改后河道過(guò)流能力增大，擬對(duì)不同頻率洪水條件下進(jìn)行水力要素計(jì)算（1）設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果根據(jù)水文分析計(jì)算成果，本河段200年一遇設(shè)計(jì)洪水為327m3/s，100年一遇設(shè)計(jì)洪水為285m3/s、50年一遇設(shè)計(jì)洪水為244m3/s、20年一遇設(shè)計(jì)洪水為189m3/s、10年一遇設(shè)計(jì)洪水為149m3/s、5年一遇設(shè)計(jì)洪水為108m3/s、。（2）計(jì)算工況工況1：現(xiàn)狀河道條件下工況2：河道遷改條件下（2）河道地形與斷面資料公興河遷改河段原河道長(zhǎng)度1715m，裁彎取直遷改后河道長(zhǎng)度344m，河道裁彎取直后整治段河道長(zhǎng)度344m（對(duì)應(yīng)樁號(hào)青規(guī)K13+680~青規(guī)K14+380），整治遷改段起止斷面過(guò)渡順接至原河道，包括改河起止點(diǎn)延長(zhǎng)段在內(nèi)共布設(shè)5個(gè)橫斷面。（3）起算控制水位由于河道整治遷改段起止斷面過(guò)渡順接至原河道，在公興河規(guī)劃尚未全部實(shí)施的情況下本改河方案實(shí)施后遷改段新建河道仍與原河道順接，故在上述兩種工況下以標(biāo)準(zhǔn)斷面（為評(píng)價(jià)河段的出口斷面。根據(jù)該斷面H～Q關(guān)系曲線分別查不同頻率下的洪水水位作為起算控制水位。水面線采用美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)水文工程中心開(kāi)發(fā)的水面線計(jì)算軟件包HECRAS計(jì)算，計(jì)算通過(guò)求解能量方程從一斷面計(jì)算到下一斷面，在求解方程過(guò)程中采用了遞次求近法。能量方程見(jiàn)下： （1）式中：，—斷面水深；，—主槽高程；，—平均流速（總流量/總過(guò)流面積）；，—速度加權(quán)系數(shù)；—重力加速度；—能量水頭損失。兩個(gè)斷面之間的能量水頭損失由摩擦損失和水流收縮（放大）產(chǎn)生的水頭損失組成。能量水頭損失方程如下： （2）式中：—斷面間距；—兩斷面間摩擦比降；—收縮（放大）損失系數(shù)。由于天然河道現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘公興河原河道的過(guò)流能力不超過(guò)10年一遇，大于10年一遇洪水時(shí)，洪水漫灘，加之洪泛區(qū)地勢(shì)平坦，洪水位不能反映河道主河槽的過(guò)流能力，故天然河道情況下僅對(duì)低水位時(shí)的水力要素進(jìn)行計(jì)算，并確定河道現(xiàn)狀過(guò)流能力及其對(duì)應(yīng)的水位，詳見(jiàn)表412。表412 原始河道條件下設(shè)計(jì)洪水水位、流速、過(guò)流面積計(jì)算成果斷面里程（m）河底高程（m）P=10%,Q=149m3/sP=20%,Q=108m3/sP=50%,Q=主河槽（未漫灘情況下）水位（m）流速（m/s）過(guò)流面積（m2）水位（m）流速（m/s）過(guò)流面積（m2）水位（m）流速（m/s）過(guò)流面積（m2）對(duì)應(yīng)水位（m）過(guò)流能力（m3/s）實(shí)際防洪標(biāo)準(zhǔn)CS250469 ＜2年一遇CS24110＜2年一遇CS23220＜2年一遇CS22295 ＜2年一遇CS21362 ＜2年一遇CS20435 2~5年一遇CS19495 2~5年一遇CS18630 2~5年一遇CS17700 ＜2年一遇CS16813 2~5年一遇CS15945 2~5年一遇CS141075