滹滏区间流域产汇流计算方法探讨
胡景鹏;于广英;胡春景
【摘要】根据滹滏区间的流域特点和现有资料,结合流域下垫面条件变化情况,采用<除涝手册>和<河北省中部平原水文水资源特性研究>中的有关方法,进行了综合分析,探讨了流域产汇流计算方法.该方法应用于滹滏区间实际洪水作业预报,将对该区的防洪调度、防洪减灾以及雨洪资源利用等提供决策依据.%According to the basin characteristics and available information,combined with changes of land surface condition in Hutonghe-Fuyanghe Basin,a comprehensive analysis was made and a calculation method of runoff generation and concentration was explored based on the relevant methods in "Handbook of Surface Drainage" and "A Study on the Characteristics of Hydrology & Water Resources in Central Plains of Hebei Province". The method could be applied to the flood predictions in the basin and it would provide a basis for flood control and disaster reduction,as well as rainfall flood resources utilization.
【期刊名称】《南水北调与水利科技》
【年(卷),期】2011(009)001
【总页数】4页(P88-91)
【关键词】流域;产汇流;计算;方法;探讨
【作者】胡景鹏;于广英;胡春景
【作者单位】河北省衡水水文水资源勘测局,河北,衡水,053000;河北省衡水水文水资源勘测局,河北,衡水,053000;河北省南水北调工程建设管理局,石家庄,050035【正文语种】中文
【中图分类】P338
1 研究背景
滹滏区间位于海河流域子牙河水系中下游平原区,该区历史上曾为河北省沥涝灾害频发地区。“63◦8”大水后,在根治海河工程中开挖了滏阳新河,至此,衡水市受艾辛庄以上滏阳河洪水的威胁大大减小,滹滏区间成为滏阳河下游洪水的主要发源地。目前,滹滏区间为重要的工农业经济区域,虽然区域降水总量偏小,但具有突发暴雨洪水的特点,一旦发生暴雨洪水,将严重威胁衡水市及沿河重镇,洪灾损失严重。
近年来,随着经济社会的迅速发展,人类活动对流域下垫面条件的影响不断加剧,导致流域入渗、蒸散发、径流等水文要素发生了一定程度的变化,从而引起了流域产汇流规律的变化,原有预报方案已不能反映现状情况下的流域产汇流规律[1-2]。同时,由于该区水文资料短缺,重新编制洪水预报方案极为困难,且其精度难以保证。为此,根据流域特点和现有资料,结合流域下垫面条件变化情况,探讨该区流域产汇流的计算方法,不失为解决该区预报困难的一种有效途径。
2 流域概况
滹滏区间包括邢台、石家庄、衡水、沧州4市的 16个县(市),东、南以滏阳新河左堤为界,北至滹沱河,西与洨河流域接壤,总面积 6 080 km2,现有耕地73万hm2,是主要粮棉产区。
2.1 地形地貌
滹滏区间地势西高东低,石德铁路以南及石津干渠以北又分别向南、北微斜。本区
地貌按成因、形态可分为山麓平原、倾斜平原和低冲积平原。山麓平原在藁城市、赵县以西,地面坡度较陡,约1/200～1/1 200,土壤以轻壤为主;倾斜平原在本区中部,西接山麓平原,东部以安平县、深县、辛集市、宁晋县一线与低冲积平原相邻,坡度为1/2 000～1/4 000,土壤以粉沙壤和轻壤质土为主;东部滏阳河两侧为低冲积平原,地面坡度为1/5 000～1/8 000,由于早年滹沱河泛滥,改道频繁,土壤质地比较复杂,一般因地而异,缓岗上多粉沙壤土及轻壤质土,多夹黏,微斜平原以轻壤为主,洼地则多以黏质土为主。
2.2 水文气象
滹滏区间属温带大陆季风气候区,光热资源较为充足,年平均气温12.4℃,全年无霜期190 d左右。该区属华北少雨区,多年平均降雨量为500 mm,降雨量主要集中在7月、8月份,年际变化较大。地下水埋深在20世纪70年代以前较浅,近年来由于水资源紧缺,地下水严重超采,一般汛前6月份平均地下水埋深大于5 m,石津灌区附近地下水埋深较浅,一般在3～5m。
2.3 主要河流
由于石津灌区内灌渠呈规律网状,相应开挖的排水渠也纵横交错,加之过去自然形成的河渠,排水较为通畅。主要排水干渠有 6条,自南向北分别为:汪洋沟、邵村沟、骑河王排干、龙治河、天平沟和留楚排干。将流域分为6个集水区,各分区情况见表1和图1。
表1 滹滏区间流域分区情况Table 1 Subdivions in Hutuohe-Fuyanghe Basin km2注:Ⅰ1-2为滹滏西区、Ⅱ-4为滏西区、Ⅰ2-7为滹滏中区流域名称流域面积流域平均坡度排水分区汪洋沟1 225 1/1 500 Ⅰ1-2Ⅱ-4邵村沟 1 349 1/2 400 Ⅰ1-2Ⅰ2-7Ⅱ-4骑河王排干481 1/3 200 Ⅰ2-7龙治河1 080 1/3 200 Ⅰ2-7天平沟951 1/3200 Ⅰ1-2Ⅰ2-7留楚排干994 1/3 500 Ⅰ1-2Ⅰ2-7
图1 滹滏区间流域分区示意图Fig.1 diagram of Subdivions in Hutuohe-
Fuyanghe Basin
3 产汇流计算方法探讨
近年来,由于连续干旱少雨,滹滏区间发生洪水的机率相对减少,加之受水文布站条件的限制,该区成了水文资料的空白区,可供应用的水文资料很少,编制洪水预报方案极为困难。为此,根据《河北省平原地区中小面积除涝水文计算手册》(河北省水利厅1992年 12月)(以下简称《除涝手册》);《河北省中部平原水文水资源特性研究》(衡水水文局2000年7月)中的地区综合资料和有关产流计算方法,并结合全区的流域实际情况,把滹滏区间分成6个产汇流单元,分别计算各单元的降雨产汇流过程,然后进行区域综合,推求流域产汇流总过程[3]。
3.1 流域产流计算
滹滏区间属“清南地区汇流类型”中的滹滏西区(Ⅰ1-2区)、滏西区(Ⅱ-4区)及滹滏中区(Ⅰ2-7区)。采用《除涝手册》中各分区的 P+Pa～H～R总关系图进行产流计算[4]。计算步骤如下。
①计算各分区的Pa值,计算公式为:
式中:Pa-为前期影响雨量(mm);F-为流域面积(km2)。
②计算各分区降雨量。根据各分区内雨量站降雨信息,采用算术平均法计算各区的流域平均降雨量P。
③根据当时各分区内的地下水埋深资料(H)以及上述计算的P、Pa,采用各区的
P+Pa～ H～R总关系图,即可查算出各区相应的总径流深R总。
④根据经验公式计算各分区的地下径流深R地,计算公式如下:
式中:R总-次总径流深(mm),由次暴雨径流关系求得;R地-次地下径流深(mm)。⑤采用公式R表=R总-R地计算各分区的地表径流深R表。
根据流域实际情况和经验,当地下水埋深在3.5 m以上时:R地=0,R表=R总。
3.2 流域汇流计算
滹滏区间的汇流计算分为洪峰流量的推算和洪水过程计算两部分。
3.2.1 洪峰流量的计算
洪峰流量的计算包括地表水洪峰流量计算、地下水洪峰流量计算以及总洪峰流量的计算3部分。
①地表水形成的洪峰流量。采用下列公式计算:
式中:Q表m-各分区流域地表水洪峰流量(m3/s);J-流域平均坡度。
②地下水形成的洪峰流量。采用下列公式计算:
式中:Q地m-各分区流域地下水洪峰流量(m3/s)。
③总洪峰流量根据计算的地表水流量过程和地下水流量过程,将两个流量过程同时间流量相加,最大流量即为总洪峰流量。
3.2.2 洪水过程的计算
洪水过程的计算包括:地表水流量过程计算、地下水流量过程计算和洪水总过程的计算3部分[5-6]。
①采用经验公式分别计算涨水过程和退水过程,进而求得地表水流量过程。
涨水段计算:采用概化三角形法,即假定为直角三角形,三角形面积为地表水涨水部分总量,两直角边分别为涨水历时和洪峰流量。
地表水涨水部分总量计算公式为:
式中:S表1-地表水涨水部分总量(m3)。
地表水涨水历时计算公式为:
式中:T表1-地表水涨水历时(h)。
地表水退水部分计算:采用地表水退水蓄水系数法,进行退水计算。以洪峰出现时刻为起点,选取退水时段Δt,计算退水段流量Qt,直到Qt→0为止。
地表水退水部分总量计算公式为:
式中:S表2-地表水退水部分总量(m3)。
地表水退水流量过程采用以下公式计算:
其中:m2=S表1/(Q表m×3600)
式中:Q表t-t时刻地表水退水流量(m3/s);Q表t-Δt-t时刻前一时刻地表水退水流量(m3/s);m2-地表水退水蓄水系数。
②地下水流量过程的推求方法和地表水相同,只不过各因素的计算公式不同。
地下水涨水部分总量计算公式为:
式中:S地1-地下水涨水部分总量(m3)。
地下水涨水历时计算公式为:
式中:T地1-地下水涨水历时(h)。
地下水退水总量计算公式为:
式中:S地2-地下水退水部分总量(m3)。
地下水退水流量过程采用以下公式计算:
其中:m1=(1000×R地×F-3600×Q地m/2)/(3600×Q地m)式中:Q地t-t时刻地下水退水流量(m3/s);Q地t-Δt-t时刻前一时刻地下水退水流量(m3/s);m1—地下
水退水蓄水系数。
3.2.3 洪水总过程推求
将以上计算的地表流量过程和地下水流量过程线进行叠加,即得流量总过程。在实
际计算中,合成流量过程线在退水段可能会出现复峰或凸包,明显不合理时应进行经
验修匀。
在计算洪峰流量过程中,当雨前地下水埋深大于3.5m时,只进行地表水径流过程计算。
3.3 河道汇流计算
应用马斯京根河槽演算方法,对各流域出口洪水过程分段演算,并计算出衡水、武强、献县等控制站的洪水过程[5]。
4 设计暴雨情况下流域产汇流计算
4.1 设计暴雨计算
根据滹滏区间及周边雨量站历史降雨资料,采用加权平均法计算流域平均降雨量,得
出了1956年-1993年38年流域最大3 d降雨资料系列。然后根据最大3 d降雨资料系列进行频率计算,求得了不同重现期的流域最大3 d面雨量(见表2)。
表2 滹滏区间不同重现期最大3 d面雨量成果Table 2 Maximum 3-day rainfall for different recurrence periods Hu tuohe-Fuyanghe Basin重现期/a 3 5 10 20 50 100最大3 d雨量/mm 90.0 113.0 143.0 172.0 210.1 238.2
4.2 流域产汇流计算
以不同重现期的最大3 d降雨资料,采用上述流域产汇流计算方法,求得了各分区流
域出口断面的洪水过程,然后采用马斯京根进行河槽演算,求得滏阳河衡水市、武强
县城及流域出口献县3个控制断面的洪水过程,详见图2-图4。
图2 设计暴雨情况下衡水控制断面洪水过程线Fig.2 The hydrograph of Hengshui section(based on the designed storm)
图3 设计暴雨情况下武强洪水过程线Fig.3 The hydrograph of Wuqiang section(based on the design storm)
图4 设计暴雨情况下献县洪水过程线Fig.4 The hydrograph of Xianxian section(based on the design storm)
5 结论与建议
5.1 结论
①由于滹滏区间下垫面条件变化较大,且水文资料短缺,重新编制洪水预报方案困难,给该区的洪水预报工作带来极大不便。为此,探求该区流域产汇流的计算方法,为该
区的洪水预报探求有效方法,是非常必要的。②根据滹滏区间的流域特点和现有资料,结合流域下垫面条件变化情况,采用《除涝手册》和《河北省中部平原水文水资
源特性研究》中的有关方法,进行了综合分析,探讨了流域产汇流计算方法,为该区今后洪水预报提供了基本方法。③该法将整个滹滏区间划分为6个单元,分别进行产
汇流计算,方法合理。计算精度可以满足洪水预报工作的要求。
5.2 建议
①近年来滹滏区间未发生特大暴雨,缺乏实际暴雨洪水资料,计算方法中各参数主要
是依据20世纪80年代以前的资料进行确定。同时,受人类活动影响,流域下垫面条件发生了较大变化,流域产汇流规律也发生了一定变化。为此,在实际应用时,应结合流域实际情况和实时雨水情信息,对预报成果进行实时修正。②随着新河道的开挖、公路及铁路的修建,平原区的流域界线将不断发生变化。因此在实际应用时要进行
流域调查,根据现状条件确定流域界线和流域汇流面积等。③在实际作业洪水预报
工作中,除考虑现状条件下的河道行洪情况外,还要充分考虑下游洪水顶托情况,以便对河道洪水做出更为准确的预测,为洪水调度决策提供技术支撑。
参考文献:
[1] 包为民.水文预报[M].北京:中国水利水电出版社,2006.(BAO W ei-m
in.Hydrological Forecasting[M].Beijing:China Water Power Press,2006.(in Chinese))
[2] 胡春歧,刘惠霞,胡军波.紫荆关以上流域下垫面条件变化对产汇流影响分析[J].南水北调与水利科技,2008,6(5):50-51.(HU Chun-qi,LIU Hui-xia,HU Jun-
bo.Impact Analysis of Altered Condition of Basin Cushion on Runoff
Yield&Flow in Zijingguan Basin[J].South-to-North water Transfer and water Science&Technology,2008,6(5):50-51.(in Chinese))
[3] 芮孝芳.水文学原理[M].北京:中国水利水电出版社,2004.(RUI Xiao-
fang.Principles of Hydrology[M].Beijng:China Water Power Press,2004.(in Chinese))
[4] 陈家琦.小流域暴雨洪水计算[M].北京:中国水利水电出版社,1983.(CHEN Jia-qi.Calculation of Sm all Flood Disaster[M].Beijng:China water Power Press,1983.(in Chinese))
[5] 冯秀英,赵造申.滹沱河洪水演进模型探讨[J].南水北调与水利科技,2009,7(3):88-90.(FENG Xiu-ying,ZHAO Zao-shen.Analysis of Flood Evolving Regulation of the Hutuo River[J].South-to-North water Transfer and Water
Science&Technology,2009,7(3):88-90.(in Chinese))
[6] 王金哲,张光辉,严明疆,等.水坝建设对滹沱河流域平原区地下水系统干扰结果分析[J].南水北调与水利科技,2009,7(4):78-81.(W ANG Jin-zhe,ZHANG Guang-hui,YAN Ming-jiang,et al.Analysis of Shallow Groundwater in the Hutuohe River Basin after the Dam Construction[J].South-to-North Water Transfer
and Water Science&Technology,2009,7(4):78-81.(in Chinese))
衡水防洪排涝减灾体系建设构想 继续完善“分区防守、分流入海”的防洪格局，构建“防护有力，洪涝无患”的防洪排涝减灾体系，着力推进骨干河道和中小河流治理、加快低洼易涝区整治、巩固和扩大泄洪通道和调蓄水域，通过四大河系防洪建设和重点涝区治理，流域、区域、城镇相协调，建设“用时供水、平时储水、涝时排畅”的现代骨干河网水系，显著提高流域区域和城镇防洪排涝能力，缓解衡水心腹之患。如专栏8-1和图8-1。 专栏8-1 防洪排涝减灾体系建设总体布局 “四大河系防洪”：畅通骨干河道和中小河流，实施潴龙河、滹沱河、滏阳河、滏阳新河、卫运河综合治理工程和献县泛区安全建设工程，巩固和扩大泄洪通道和调蓄水域，恢复提高防洪工程体系防洪能力。大清河水系防洪标准50年一遇，潴龙河北郭村设计流量5700m3/s；子牙河水系防洪标准50年一遇，其中滹沱河北大堤防洪标准为100年一遇。滹沱河设计流量3450m3/s，滏阳新河设计流量为2800m3/s，献县泛区设计滞洪标准50年一遇；黑龙港水系防洪标准5～10年一遇，南、北排河防洪标准20年一遇；漳卫南运河水系防洪标准50年一遇，卫运河设计流量为4000m3/s。主要河流和县城附近河道按20年一遇进行治理，其他中小河流及农村河道按10～20年一遇进行治理。 “城镇防洪排涝”：畅通城镇河湖水系，加强城镇河道引排能力建设，改建扩建城区排水管网，衔接排水管网与排水河道，逐步实施雨污分流，结合城市水系建设，充分引洪蓄洪、恢复涵养湿地和地下水，与衡水城镇化发展需求和城镇规模、功能、地位相适应。衡水市区防洪标准为50年一遇，其他县城防洪标准为20年一遇。衡水主城区排涝标准为20年一遇，其他区县城区排涝标准为10年一遇。 “农田排涝”：加快骨干排涝河道治理，疏通农田易涝地区排涝沟河，加快干支渠和田间排水系统配套改造和建设，改善农田排水动力条件，做到田间排水系统顺畅，积水排的出、排得畅，全面提升农田引排能力。大清河清南地区和子牙河滹滏区间农田排涝标准达5年一遇，黑龙港地区排涝标准达5～10年一遇。
第二期全国水情预报员培训班测试题 单位：姓名：分数： 一、单项选择题（共35题，每题1分，总计35分） 1、“负责所属报汛站水文基础信息的收集、录入、更新和维护”是的职责。 A、部水文局 B、流域机构水文局 C、省及水文局 D、地市级水文分局 2、水文基础信息的校核、补充、更新工作应于完成。 A、每年汛前 B、每年年底 C、每五年 D、待通知 3、各流域干流的洪峰编号怎样确定？ A、由所在流域水文机构确定。 B、由测站所在单位确定。 C、由所在流域水文机构或相关省（自治区、直辖市）水文机构确定，报水利部水文局备案。 D、由所在流域水文机构商相关省（自治区、直辖市）水文机构确定，报水利部水文局备案。 4、提高洪水预报技术水平的切入点是： A、开展洪水作业预报日常化工作 B、加强预报会商 C、加强预报方案研制工作 D、加大水情自动测报系统建设 5、预报项目的精度如达到甲级，其合格率QR应为： A、QR≥90.0 B、QR≥85.0 C、QR≥80.0 D、QR≥75.0 6、预报项目的精度如达到甲级，其确定性系数DC应为： A、DC≥90.0 B、DC≥85.0 C、DC≥80.0 D、DC≥75.0 7、关于土壤重量含水量下列那种说法正确？ A、土壤样品中含水重量 B、土壤样品中含水体积
C、土壤样品中含水的重量与干土重量的比值 D、土壤样品中含水的体积与总体积的比值 8、土壤相对湿度标识以下旱情等级： A、正常轻旱大旱重旱 B、轻度干旱中度干旱严重干旱特大干旱 C、小旱中旱大旱重旱 D、湿润干燥重旱特旱 9、关于土壤相对湿度，下列哪种说法正确： A、土壤平均重量含水量与土壤田间持水量的比值 B、土层重量含水量与土壤田间持水量的比值 C、土壤平均重量含水量与土层田间持水量的比值 D、单一土层重量含水量与相应土层田间持水量的比值 10、墒情编码进行了调整，新标准中MS表示： A、作物受害原因 B、作物生长期 C、作物水分 D、作物种类 11、水文旱情分析要素主要包括： A、雨量江河来水量江河水位水库蓄水量墒情气温地下水气压湿度 B、雨量江河来水量江河水位水库蓄水量墒情气温地下水气压 C、雨量江河来水量江河水位超警情况水库蓄水量墒情气温地下水气压湿度 D、雨量江河来水量江河水位水库蓄水量墒情气温地下水 12、关于作物墒情评估，下面哪种说法正确？ A、土层深度与具体作物关系不大 B、土层深度与作物生长期关系不大 C、土层深度与作物种类、生长期有关 D、用一个土层深度进行墒情评估即可 13、水情信息交换系统采用哪种数据交换方式？ A、触发器机制 B、轮询机制 C、编码解码机制 D、触发器和轮询结合 14、关于信息交换，下面哪种说法不正确？
海河流域防洪系统的建构研究防洪规划论文 海河流域防洪系统的建构研究防洪规划论文 “96.8”暴雨洪水的特点是暴雨强度大、历时短，洪水洪峰流量大，而洪量相对较小。洪峰流量一般相当于20年一遇左右，洪水总量为10年一遇左右。海河流域每次大水都给流域人民生命财产造成宏大损失。1996年，启用6个蓄滞洪区，地质灾害6000余处，交通干线中断121h，死亡200余人，全流域洪涝水造成经济损失402亿元。 海河流域防洪体系建立现状及存在的主要问题 1防洪体系现状 ____成立后，海河流域经过50年代、70年代初和80年代三次规划，两次大规模治理，先后修建了1900余座大中小型水库，其中山区大型水库31座，总库容256亿m3，控制山区面积的85%;修筑骨干堤防3535km(其中Ⅰ级堤防599km，Ⅱ级堤防2936km)，扩建、新辟了漳卫新河、子牙新河、独流减河、永定新河、潮白新河等骨干行洪河道，扩挖了南排河、北排河、徒骇河、马颊河等骨干排涝河道，仅海河水系的设计入海才能就达24680m3/s;规划保存了28个行蓄滞洪区，可滞蓄洪水198亿m3。按照“上蓄、中疏、下排、适当地滞”的治
理方针，初步构筑了以堤防为根底，大型水库和蓄滞洪区为骨干，工程措施与非工程措施有机结合的综合防洪体系，“分流入海、分区防守”的防洪格局全面形成。1998年大水后，国 家加大了水利建立投资力度，1998—2023年，中央共安排海 河流域防洪工程投资166.51亿元，地方匹配投资251.6亿元。截至2023年末，完成Ⅰ级堤防治理282km，占Ⅰ级堤防 总长度的47%;Ⅱ级堤防治理619km，占Ⅱ级堤防总长度的21%;施行了黄壁庄、岗南、王快、于桥、大黑汀等大中型病险水库除险加固工程;新建了盘石头水库和永定河滞洪水库;蓄滞洪区内解决救生问题的人口增加到131万人，占蓄滞洪区总人口的25%;防洪非工程建立也得到初步加强。 2海河流域防洪体系存在的主要问题 尽管经过屡次治理，海河防洪体系建立获得很大成效，但由于流域水情复杂、治理投入缺乏等原因，防洪减灾体系建立与新形势下的防洪保安要求还有很大间隔，尚不具备抵御标准洪水的才能，洪水仍然是流域的心腹大患。 〔1〕防洪工程标准偏低只有永定河、子牙河、漳卫河局 部河段到达国家规定的防洪标准，其余河道均未达标;山前中小河流防洪标准普遍偏低。城市防洪设施尚不健全，24座重 点城市中仅北京、天津根本达标，其余城市均低于国家规定的防洪标准。
湖南省中小型水库设计洪水计算方法探讨 陈静 【摘要】历史洪水调查法、地区经验公式法、推理公式法以及综合单位线法是中小型水库设计洪水的四种主要计算方法.文章选用设计工作中应用最广泛的推理公式法和综合单位线法,结合湖南省某中型水库的计算实例,探求比较两种设计方法的合理性,使设计结果更具合理性,提升其安全可靠性. 【期刊名称】《湖南水利水电》 【年(卷),期】2017(000)004 【总页数】3页(P49-51) 【关键词】中小型水库;设计洪水;推理公式;经验单位线 【作者】陈静 【作者单位】永州市水利水电勘测设计院永州市 425000 【正文语种】中文 1 概述 推求中小型水库某种频率的设计洪水是亟需解决的重要技术问题。中小型水库通常处于小河小溪等小流域，其控制集水面积不超过数百平方公里，湖南省内所兴建的一些中小型水库流域面积都不是很大，基本上没有实测流量资料。在选用中小型水库的设计洪水计算方法时需满足以下条件：首先必须适用于无资料流域；其次应简便易行；最后可以着重推求设计洪峰。经过在水文设计工作中长期的摸索和实践经
验总结后，目前湖南省中小型水库乃至省内所有中小型水利工程设计洪水的计算方法概括起来主要有以下四种：历史洪水调查法、地区经验公式法、推理公式法以及综合单位线法，其中前两种并不是很常用，本文主要选择设计工作中应用最广泛的推理公式法和综合单位线法，结合计算实例分析两种方法的实用性和优缺点，从而探讨寻求合理的计算方法。 2 湖南省内常用的中小型水库设计洪水计算方法 2.1 推理公式法 推理公式法首先需要均匀概化流域上的产、汇流条件，然后联立水流连续方程和运动方程，流域出口断面洪峰流量的计算公式即可推导得出。再确定稳定入渗率以后，将各时段的净雨分割成两部分，地表净雨和地下净雨，然后根据设计流域的特征参数，通过查图或用公式计算m值，通过试算或图集法求Qm和t；再依据等腰三 角形法则，将得到的地下洪量进行分配，即可得到设计地下洪峰流量。由此可得设计洪峰流量即为地表洪峰流量和地下洪峰流量之和。具体的设计步骤详述如下（内容参照《湖南省暴雨洪水查算手册》）。 设计前提是已知某中型水库的工程地址、控制流域面积、河流坡降、干流长度、植被地貌等自然地理条件，再根据流域分区选定设计雨型，设计雨型采用《手册》中推荐的概化雨型。暴雨的时程分配参照《手册》推荐的公式计算，其中最大（1～6）h暴雨的时程分配公式如下： 最大（6～24）h暴雨的时程分配公式为： 式中Ht——（1～24）h内任一t时段的暴雨量； n2、n3——根据地理位置、集雨面积及降雨量而变化； t——对应Ht的时间。
广州市中心城区设计洪水计算方法的几个技术问题的探讨 摘要：本文就广州市中心城区无资料地区小集雨面积设计洪水计算中的几个技术问题，提出自己的看法，如汇流参数类型的判别、城市化影响下汇流条件改变、计算方法比较及采用及广州市中心城区小集雨面积洪水模数分析等，对广州市中心城区无资料地区的设计洪水计算有一定的参考价值。 关键词：汇流参数、城市化、洪水模数 Abstract: this article is the guangzhou city center no material area including small area in the calculation of the design flood several technical problems, and proposed own view, such as the confluence of discrimination, urbanization type parameters under the influence of the change, the method of calculation, the confluence conditions more and the guangzhou center city and small area flood modulus variation analysis, etc, to guangzhou city center no material areas of the design flood computation to have the certain reference value. Keywords: confluence parameters, urbanization, flood module 前言 广州市中心城区[1]，包括白云、荔湾、越秀、天河、黄埔、海珠和萝岗(不包原属于增城行政区)的河涌，区内规划面积为1434.7km2，主要河涌231条，总长913km，主要为穿越城区河流，而河流所在流域又往往缺乏实测水文资料，故无资料地区设计洪水计算[2]在工农业生产中具有非常重要的意义。目前，广州市无资料地区设计洪水计算是按广东省水文总站1991年版《广东省暴雨径流查算图表使用手册》（以下简称手册）推荐的“广东省单位线法”、“推理公式法（1998修订）”和“广东省洪峰流量经验公式”计算的。本文中笔者就运用以上三种方法进行设计洪水计算所遇到的几个技术问题，提出自己的看法，与各位同行们共同讨论。 1.汇流参数类型的判别 广东省综合单位线及推理公式法中的汇流参数[3]m1和m的选定有一定的弹性，使用手册给出了汇流参数分类指标表，m1和m在选定前必须依照表1判定汇流类型。 对于表1的运用，笔者认为在具体的工程使用上要做具体分析，慎重选取。
天水市小流域设计洪水计算方法探讨 摘要：小流域设计洪水计算是针对一些流域面积较小，一般没有实测的河川 径流资料，在进行防洪水工建筑物设计时，所需设计洪峰流量按暴雨资料来间接 推求。甘肃省小流域设计洪水的计算方法较多，合理选用符合防洪工程实际情况 的设计洪水计算方法，已成为水利设计人员分析研究的重要内容。本次主要分析 推理公式法、经验公式以及历史洪水调查法的公式基本组成及关键参数和特点， 结合天水市秦州区水家沟堤防工程实例，分析小流域设计洪水计算方法及选用。 关键词：小流域；设计洪水；洪峰流量；没有实测资料；计算方法 一、小流域设计洪水计算特点 随着甘肃省天水市中小河流（大江大河）治理项目的有序推进，稳步实施， 天水市水利建设中，越来越多的会面临在一些流域面积较小，没有实测的流量、 径流等资料的河流上修建水利工程。在为数众多的小河流上，兴建堤防，发展灌 溉渠系等工程，都要求提供这些小流域某种频率的设计洪水。因此，小流域设计 洪水计算，是生产上的迫切需求。 小流域设计洪水的计算与大、中流域比较，有许多特点。首先，小流域为数 众多，一般无实测径流资料，雨量资料也比较短缺，有时连洪水调查都很困难。 所以小流域设计洪水计算，常常属于短缺资料情况下的水文计算，又因为其流域 面积较小，可认为暴雨在在地区上分布是均匀的。其次，由于小流域上兴建的中 小型水利工程，一般调蓄洪能力较差，甚至根本没有调洪能力，这些工程的规模 尺寸，主要以设计洪峰流量为控制。因此，小流域设计洪水计算，主要解决设计 洪峰流量问题，对设计洪量及洪水过程线的要求，可以粗略一些。另外，小型工 程数量庞大，在交通线路和环山渠道的建设中，常常需要在短时间计算大量过河、过沟和排洪建筑物设计所需的设计洪水数据。这就需要计算方法简便，且能保证 一定的精度。 二、小流域设计洪水计算途径
河网概化计算m i k e11
摘要：介绍了平原地区河网概化方法原理及计算过程。基于河网概化后的排涝复核计算，可优化平原河网骨干河道断面，较传统的推求河道的水位计算河道断面更为合理。并以九圩港河为例，对该河道进行了排涝复核，提出了排涝复核河道断面。 关键词：平原河网；概化；排涝复核 1骨干河网基本情况 南通市的基本河网共分五级,即一级河(干河)、二级河（支河）、三级河（大沟）、四级河（中沟）、丰产沟（小沟），以大沟定向，逐级派生中沟、小沟、田块。其中干河12条，为直接通江通海的主要引排干河，为调节全市境内各级河网的纽带，支河为联系基本河网，起控制调度整个河网的作用。南通市骨干河道有如下特征： （1）骨干河道多为人工开挖的运河，河道比较顺直； （2）河道大部分通江入海，有涵闸控制，引排水可统一调度； （3）大部分河流为双向水流； （4）各河流之间除小部分有内河节制闸控制外，大部分河流相互贯通，水体交换频繁。 2 骨干河网概化方法 在分析南通市河网特性的基础上，考虑南通地区感潮河网的特点，对所涉及范围内的河道进行概化分析。由于骨干河道区间汇流河道数量众多，分布复杂，不便于计算，故将其区间汇流河道概化成河道的区间入流。概化的具体步骤有以下两点： （1）一级河道的概化。将12条一级河道取直，按照所处位置及相应长度绘出示意图，河道相交之处为节点，边界范围内相同河道水流作为节点边界条件处理。 （2）二级河道的概化：根据地面高程及实时观测资料确定河流的方向，将二级河作为一级河道的区间入流。由于排涝流量与排涝面积是相对应的，并将二级河道的流域面积按比例分配到各汇入点，以箭头方向表示汇入方向。 3 排涝流量分析计算 3.1 排涝模数的确定
关于农业面源污染物入河系数测算技术路线与关键方法的探讨耿润哲;殷培红;周丽丽;王萌 【摘要】入河系数的准确测算对于厘清农业面源污染物对水环境质量的影响具有重要的现实意义.目前,我国入河系数测算仅限于局部流域,未能覆盖全国各个典型流域.由于农业面源污染物传输过程的空间异质性强,不宜简单地将少量的小尺度精细化模拟或实测结果向大尺度区域或全国推广运用.本研究通过对国内外相关研究进行整理综述,可知采用\"传输过程类型相似性外推\"方法,以数值模拟为主,辅以必要的实地监测验证的技术方案开展全国尺度的入河系数测算工作,能够在一定程度上满足便捷、科学、准确计算全国尺度农业面源污染物入河系数的总体要求.主要包括以下三方面:(1)选取影响农业面源污染物陆面传输过程的降雨、地形、地表径流、地下蓄渗/地下径流以及植物截留五类关键因子对全国流域基本测算单元进行分区分类,运用规范的空间抽样方法,在每个类型区内选取适量\"嵌套式\"典型流域基本测算单元,作为其测算结果由小尺度流域向大尺度流域扩展,进而向全国范围内具有地带相似性的区域推广;(2)通过评估、筛选、集成已有相关参数测定成果,典型流域基本测算单元模型测算,必要的补充性、校验性的实地监测等多种方法,建立可视化的全国流域基本测算单元入河系数参数库;(3)运用GIS手段和水系网络分析方法将流域尺度获取的入河系数,与县域行政单元进行空间匹配,获取全国县域尺度的农业面源污染物入河系数. 【期刊名称】《环境与可持续发展》 【年(卷),期】2019(044)002 【总页数】5页(P26-30)
【关键词】入河系数;农业面源;国家尺度;污染负荷 【作者】耿润哲;殷培红;周丽丽;王萌 【作者单位】生态环境部环境与经济政策研究中心, 北京 100029;生态环境部环境与经济政策研究中心, 北京 100029;生态环境部环境与经济政策研究中心, 北京100029;生态环境部环境与经济政策研究中心, 北京 100029 【正文语种】中文 【中图分类】X21 1 引言 农业面源污染物入河系数是指在流域产污单元内产生、累积的污染物被降雨和下垫面介质驱动、传输、拦截后最终进入对应子流域内主河道的污染物负荷量与污染物产生量的比例。入河系数侧重于陆面污染物自然削减过程，不包括河道水体自然净化过程，也不同于污染源产污系数。入河系数测算由一套基于“嵌套式”流域水文传输过程及空间分布特征的参数核算体系构成，包括降雨、地形、地表径流、地下蓄渗/地下径流以及植物截留构成的五大类影响因子及其对应的算法体系，而非针对某条河流的一个参数值或一种模拟计算方法。各个因子(主要指自然地理要素)及其对应的测算参数在全国空间范围内具有区域地带相似性，能够在更大尺度上推广应用。总体来看，获取全国的农业面源污染物入河系数主要有以下两个关键技术和难点。(1)便捷、科学、准确地识别全国范围内农业面源污染物入河全过程[1-3]。 (2)小尺度区域精细化模拟结果向大尺度区域推广应用[4-6]。 2 农业面源污染物入河系数测算方法分析 2.1 国家尺度入河系数的核算应当以经验模型为主
产汇流理论国内外研究进展 1.产流理论研究 1.1国外研究进展 1856年Darcy提出达西定律和1871年圣维南方程组的提出，使水文学家开始了对产流理论的研究。1933年霍顿（R.E.Horton）提出了著名的霍顿产流理论：当降雨强度小于土壤下渗能力时，降雨被土壤吸收；降雨强度大于土壤下渗能力时，下渗率等于土壤下渗能力，剩余部分为产流量。表层土壤把降雨分为两个部分：一部分形成坡面流进入河道，其余部分进入土壤，或渗透变为地下水，或通过蒸散发进入大气层（Horton et al. 1935）。霍顿产流理论成为后来研究产流的基础。1951年，Kohler和Linsley 绘制了国际上首张降雨径流相关图，同时提出了前期影响雨量的概念和计算方法，是产流理论研究的一大进步。赫魏尔特（Hewlett）和邓尼（Dunne）等人在长期研究的基础上，于二十世纪六七十年代发现了饱和地面径流，丰富了产流理论（Hewlett and Hibbert 1963）。1978 年 Dunne[7]等通过大量实验研究证实，非均质包气带具有产生壤中径流的条件。Kirkby[8]以不透水界面理论为基础提出了山坡水文学，解释了饱和地面径流和壤中径流的产生机理，对 Horton 产流理论进行补充，成为新安江三水源模型划分地面水、壤中流和地下径流的理论依据。 1.2国内研究进展 在实际降雨产流过程中，当扣除植被截流、茎干液流等损失后的净雨强度超过降雨入渗强度时，就形成超渗产流；随降雨的持续，入渗量的累积，当土壤含水量达到田间持水量后又将转化为蓄满产流。为了进一步了解流域产流机理，我国学者于维忠提出了5种径流成分和9种产流模式，并发现对于某一固定点来说，产流机制并不是固定不变的，而是随着降雨及下垫面的变化而变化。学者们开始就产流特征的区域化规律进行探究，20世纪60年代，赵人俊发现影响特定地区径流量最重要的因素是降雨量、初始流域蓄水量和雨期流域蒸发量，与降雨强度无关，提出了湿润地区以蓄满产流方式为主的理论。沈冰和范荣生（1984）探讨了三个超渗产流模型（单元面积入渗曲线法、Philip下渗公式、Green-Ampt 下渗公式）在黄土地区的适宜性。雒文生等（1992）提出在半干旱半湿润地区超
受水库影响条件下的区间洪水过程推算方法探讨 作者：孙全章彭晓军 来源：《科技创新与应用》2015年第24期 摘要：伊春河是汤旺河的一级支流，伊春河洪水由两部分即上游西山水库泄流和乌马河区间来水组成，文章通过对伊春河2014年7月21日洪水过程分析，在已知洪水过程与水库泄洪过程的情况下，如何把水库泄流过程从总的洪水过程中分离出来并推求区间的洪水过程，进而分析出汇流单位线，为今后伊春河洪水预报、调洪演算、水库调度提供必要的参考。 关键词：洪水过程；单位线；水库调蓄；影响分析 引言 在日常的工作中，单位线是一种较简单快捷的水文预报方法，在短时间内可以提供预报结果，为防洪提供迅速有效的数据。但由于一些水文站上游建有水库或调蓄功能的水工建筑物，天然的洪水过程由于人为因素而改变，致使原单位线无法在直接在预报中应用。而在日常工作中还需预报洪水过程，基于这样的考虑，如何分析出一条除去水库泄流影响下的单位线来进行区间洪水预报，与水库泄流过程合成就可得到总的洪水过程。文章就是立足于这种考虑进行分析、计算，从而把分析成果应用到日常的洪水预报工作中。 1 流域概况 1.1 伊春河流域概况 伊春河属松花江二级支流，位于伊春市西部。伊春站伊春河出口控制站，集水面积 2436km2，断面以上河长56km，至河口的距离6.7km。河系形状为扇形。流域地势西高东低，河流总的走向由西向东。伊春河属山溪性河流，洪水多发生在7、8月份。涨洪历时一般2- 3d，汇流时间大约24-30h。 1.2 乌马河流域及伊春站与水库之间概况 乌马河属伊春河的一级支流，在乌马河区北部汇入伊春河。乌马河河长54.0km，集水面积359km2。 西山水库位于伊春市翠峦区西北2km处的伊春河干流上，是一座以防洪和供水为主，兼顾发电综合利用水利枢纽工程，控制流域面积1613km2，总库容1.45×108m3。从坝址到伊春
黑龙江省水库站径流还原计算方法及有关问题的探讨 摘要：针对黑龙江省人类活动对河川径流的影响，系统地论述水库站月径流量的 还原计算方法。并就稻田拦蓄水量、地下水开采对河流水文效应产生的影响及径流还 原计算方法进行探讨。 关键词：水库站径流量耗水量还原计算 我省现有水库站12处。这些站的建立，为弥补基本站网定位观测的不足，扩大资料收集范围，增强资料的完整性均发挥了重要作用。但由于这些站所测得径流资料受 水利工程影响，在数量和时程分配上均不能代表河流的天然状况，因此在应用这些资 料进行水资源评价和工程设计时，必须将测验断面的实测径流还原为天然河川径流量。本文针对我省水利工程和水库站的特点，对水库站月径流量的还原计算方法进行全面 论述，并就径流量负值处理、稻田拦蓄水量问题、地下水开采对河川径流影响等进行 了探讨。 1水库站河川径流还原计算公式 河川径流还原计算的方法很多。主要有分项还原法、模型法、经验公式法、径流 双累积法和流域蒸发差值法。而进行月径流还原计算时，通常采用分项还原法。分项 还原法是根据水量平衡原理建立水平衡公式，通过计算水利工程引起的增减水量推求 测验断面的天然河川径流量。计算公式如下： 天然=出库+农耗+工耗±库蓄+渗漏+库蒸（1） 式中： 天然——还原后的天然河川月径流量； 出库——出库实测月径流量； 农耗——农田灌溉月耗水量； 工耗——工业用水月耗水量； 库蓄——水库月蓄水变量；
渗漏——水库月渗漏损失量； 库蒸——水库增加的月水面蒸发损失量。 2分项水量还原计算 2.1农田灌溉耗水量 农田灌溉耗水量是指农田灌溉引水过程中，因蒸发消耗和渗漏损失掉而不能回归到河流的水量，为渠首引水量与回归入河水量之差。在计算农田灌溉耗水量之前，须首先弄清区域用水水源、用水区域和回归水之间的关系和相对位置，来判别应还原的水量。如果灌区引水口在测验断面上游，而灌区在测验断面下游时，则灌溉耗水量即为渠首引水量。如灌区引水口和灌区均在测验断面上游时，则灌溉耗水量应等于渠首引水量减去综合回归水量，即： （2） 式中： 引水——渠首引水量； 综回——农田灌溉水综合回归水量，包括田渠下渗回归水量和田渠弃水量； 净灌——农田灌溉净用水量（净灌=净定*F实灌）； 田回——田间下渗回归水量； 净定——农田灌溉净定额； F实灌——实际灌溉面积； E渠蒸——渠系引水、输水过程中增加的蒸发损失量。 由于田回和E渠蒸可相互抵消一部分，因此灌溉耗水量计算可简化为下式： 农耗=净定*F实灌（3） 2.1.1水稻净灌溉定额的确定
水库站径流量计算方法 摘要：针对黑龙江省人类活动对河川径流的影响，系统地论述水库站月径流量的还原计算方法。并就稻田拦蓄水量、地下水开采对河流水文效应产生的影响及径流还原计算方法进行探讨。 关键词：水库站径流量耗水量还原计算 我省现有水库站12处。这些站的建立，为弥补基本站网定位观测的不足，扩大资料收集范围，增强资料的完整性均发挥了重要作用。但由于这些站所测得径流资料受水利工程影响，在数量和时程分配上均不能代表河流的天然状况，因此在应用这些资料进行水资源评价和工程设计时，必须将测验断面的实测径流还原为天然河川径流量。本文针对我省水利工程和水库站的特点，对水库站月径流量的还原计算方法进行全面论述，并就径流量负值处理、稻田拦蓄水量问题、地下水开采对河川径流影响等进行了探讨。 1水库站河川径流还原计算公式 河川径流还原计算的方法很多。主要有分项还原法、模型法、经验公式法、径流双累积法和流域蒸发差值法。而进行月径流还原计算时，通常采用分项还原法。分项还原法是根据水量平衡原理建立水平衡公式，通过计算水利工程引起的增减水量推求测验断面的天然河川径流量。计算公式如下： w天然=w出库+w农耗+w工耗±w库蓄+w渗漏+w库蒸（1） 式中： w天然――还原后的天然河川月径流量； w出库――出库实测月径流量； w农耗――农田灌溉月耗水量； w工耗――工业用水月耗水量； w库蓄――水库月蓄水变量； w渗漏――水库月渗漏损失量； w库蒸――水库增加的月水面蒸发损失量。 2分项水量还原计算 2.1农田灌溉耗水量
农田灌溉耗水量是指农田灌溉引水过程中，因蒸发消耗和渗漏损失掉而不能回归到河流的水量，为渠首引水量与回归入河水量之差。在计算农田灌溉耗水量之前，须首先弄清区域用水水源、用水区域和回归水之间的关系和相对位置，来判别应还原的水量。如果灌区引水口在测验断面上游，而灌区在测验断面下游时，则灌溉耗水量即为渠首引水量。如灌区引水口和灌区均在测验断面上游时，则灌溉耗水量应等于渠首引水量减去综合回归水量，即： （2） 式中： w引水――渠首引水量； w综回――农田灌溉水综合回归水量，包括田渠下渗回归水量和田渠弃水量； w净灌――农田灌溉净用水量（w净灌=m净定*f实灌）； w田回――田间下渗回归水量； m净定――农田灌溉净定额； f实灌――实际灌溉面积； e渠蒸――渠系引水、输水过程中增加的蒸发损失量。 由于w田回和e渠蒸可相互抵消一部分，因此灌溉耗水量计算可简化为下式： w农耗=m净定*f实灌（3） 2.1.1水稻净灌溉定额的确定 我省农田灌溉以水田为主，水田灌溉耗水量占农田灌溉耗水量总量的80%以上，因此合理确定水田灌溉用水定额，是准确计算农田耗水量的关键。根据水量平衡原理： m净定=m泡田+e需水+m渗漏-p有效（4） 式中： m泡田――泡田期用水量； e需水――水稻全生育期需水量； m渗漏――水稻全生育期田间渗漏量； p有效――水稻生长期有效降水量（p有效=p降雨*η有效）