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摘要：文章采用水文比擬法、推理公式法、淮上法三種不同的方法對內鄉縣黃水河的設計洪水進行計算，通過合理性比較分析，確定采用水文比擬法的計算成果，為河道治理下一步的設計工作提供了扎實的水文基礎。
關鍵詞：黃水河；設計洪水；水文比擬法；推理公式法；淮上法
1基本資料
黃水河屬長江流域唐白河水系，系湍河右岸支流，發源于西峽縣田關西北雞籠山北側五斗凹，盤山繞嶺而下，自西北向東南流經西峽、內鄉縣，于內鄉縣徐坡村匯入湍河。主河道全長43km，流域面積219km2，河道平均比降1/350，河床一般寬50～100m。帶狀河流，河道彎曲，局部切割嚴重。黃水河在內鄉境內全長19.50km，流經趙店、湍東、大橋三個鄉鎮。黃水河流域內多年平均降雨量為780mm，降雨年內分配極不均勻，降雨主要集中在6-9月，約占全年降雨量的61.80%。流域洪水變化主要受暴雨特性及地形等因素影響，洪水漲落陡峭，一場洪水歷時單峰約2d，連續洪峰一般約為4d。一場局部暴雨形成的洪水，是峰形尖瘦的孤峰，若全流域普降暴雨，將形成峰高、量大、持續時間長的復式洪峰，往往給下游帶來嚴重的洪澇災害。根據有關歷史文獻記載，黃水河在建國前發生較大洪水的年份有1632、1919年，建國后生較大洪水十余次，其中1964、1979、1996、2010年的4次洪水災害較為嚴重。根據《防洪標準》《堤防工程設計規范》，結合黃水河段防洪保護對象（人口11萬人，耕地1.60萬hm2，內鄉縣城及2個鄉鎮及重要通訊設施）的重要性及發展趨勢，確定防洪標準為20a一遇，臨時工程洪水標準為非汛期洪水5a一遇。
2設計洪水計算
根據《水利水電工程設計洪水計算規范》，確定設計洪水推求方法。因黃水河入河口上游2.70km處湍河干流設有內鄉縣水文站，可利用實測流量成果采用水文比擬法計算設計洪水；根據《河南省中小流域暴雨洪水圖集》的規定，流域面積200km2以下時，可采用推理供水法計算設計洪水，流域面積在200~5000km2時可采用淮上法計算設計洪水。因黃水河入湍河口以上流域面積219km2，略>200km2，可采用推理公式法、淮上法來計算驗證設計洪水，三種不同方法的計算成果如下。
2.1利用水文站資料計算設計洪水
黃水河流域內無水文站，在黃水河入河口上游2.70km處湍河干流設有內鄉縣水文站。現收集到內鄉站1979-2011年實測洪水資料，資料系列長度33a，滿足規范要求的系列長度30a的要求。根據河南省水利廳水文水資源總站1987年7月出版的《河南省洪水調查資料》整編成果，湍河1919年發生特大洪水，分析內鄉站洪峰流量為8540m3/s。根據《南水北調中線一期工程陶岔至沙河南渠段總干渠河渠交叉建筑物防洪評價報告》（河南省水利勘測設計院，2005）中分析，其重現期相當于200a一遇。將加入1919年特大洪水的系列進行按不連續系列進行頻率分析。根據經驗頻率計算成果繪制經驗頻率曲線，然后采用目估適線法選定擬合較好的理論頻率曲線（皮爾遜Ⅲ型），根據頻率分析計算（詳見表1），湍河內鄉水文站20a一遇設計流量為3263m3/s。根據河南靈捷水利勘測設計研究有限公司2012年編制的《河南省內鄉縣湍河北園至徐坡村段段河道治理工程初步設計報告》，內鄉水文站20a一遇設計流量為3030m3/s。由洪峰模數比較表可以看出：黃水河20a一遇洪峰模數為2.17m3/s/km2；湍河河道治理中20a一遇洪峰模數為2.01m3/s/km2。洪峰模數相對誤差為7.69%。兩者計算方法相同，河道設計中采用的是1979-2006年共28a內鄉水文站實測洪水資料系列，黃水河設計中對以上洪水資料系列進行延長，采用的是1979-2011年共33a內鄉水文站實測洪水資料系列，并考慮了1919年特大洪水。從計算結果可以看出，資料系列延長后，洪峰模數約增大了7.69%，變化不大。因此，工程設計洪水計算成果是合理的?？紤]到河道治理計算成果已經河南省水利廳審批通過并應用于湍河治理中，為保持水文成果一致性，采用河道治理的洪水成果：即湍河內鄉水文站20a一遇設計流量為3030m3/s。根據內鄉水文站的洪水計算結果，以內鄉水文站為參證站采用水文比擬法推求得設計斷面洪峰流量，即黃水河入湍河口處20a一遇設計流量為1155m3/s。
2.2利用推理公式法計算設計洪水
黃水河入湍河口以上流域面積219km2，略>200km2，故可以用推理公式法來計算驗證設計洪水。主要根據《河南省中小流域設計暴雨洪水集》（1984年10月）及配套的推理公式法進行計算，暴雨參數查2005年河南省水文水資源局《河南省暴雨參數圖集》。
3設計洪水成果比較
水文比擬法、推理公式法、淮上法三種算法的計算結果見表2。由計算成果可以看出，推理公式法與水文比擬法的計算成果的相對誤差為1.39%，淮上法與水文比擬法計算成果的相對誤差為20.35%。
4結論
結合以上三種計算方法得到的設計洪水結果分析，并根據水規總院中小河流治理工程初步設計指導意見，“參照《水利水電工程設計洪水計算規范》，結合具體資料情況，選擇合適的設計洪水計算方法。當工程地址及上、下游附近有較長實測洪水流量資料時，可優先采用頻率分析計算方法，直接推求設計洪水”，設計洪水采用水文比擬法計算成果，即黃水河入湍河口20a一遇洪水洪峰流量1155m3/s。同時也驗證了如設計河段處無實測洪水資料或者不適宜移用水文站洪水資料時候，對于流域面積略>200km2的山丘區河道，也可用推理公式法計算設計洪水。
作者:吳沛 郭曉麗 張國輝 賈鵬生 單位:南陽市水利建筑勘測設計院 河南靈捷水利勘測設計研究有限公司