福建沿海小流域洪水總量合理采用分析

倪皖南

（遼寧省沈陽水文局，沈陽 110043）

福建沿海小流域洪水總量合理采用分析

倪皖南

（遼寧省沈陽水文局，沈陽 110043）

由于福建省無資料徑流系數(shù)可查，沿海墾區(qū)的洪量計算采用徑流系數(shù)法和經(jīng)驗公式法推求洪水總量的方法，該方法已在福建外走馬埭海堤加固項目中應(yīng)用。

無資料地區(qū)；洪水總量；徑流系數(shù)

1 流域概況

福建省泉州市外走馬埭海堤墾區(qū)地勢呈西高東低，北高南低之勢，自西向東傾斜。退潮時大部分灘地出露，圍區(qū)上游為濱海丘陵，下游為海濱灘涂，上游溪河是墾區(qū)淡水的主要來源，下游海濱灘涂咸水資源豐富。流入墾區(qū)的溪流皆集雨面積小，河流短且獨流入海。墾區(qū)所在流域內(nèi)坡度平緩，基本上無主河道，墾區(qū)內(nèi)主要溪流為獨流入海的有許人溪、埭仔溪、珩山溪等，總匯水面積105.5km2，其中海涂墾區(qū)面積34.3km2。

依據(jù) 《惠安縣泉惠石化工業(yè)園區(qū)防洪防潮排澇規(guī)劃調(diào)整報告》，墾區(qū)分為鯉魚島片和板嶼片兩個澇片。鯉魚島片集水面積35.3km2，板嶼片集水面積70.2km2。兩澇片總匯水面積105.5km2。鯉魚島片河道比降按治理后的標(biāo)高估算為0.37%，河道長11.1km；板嶼片河長10.4km，河道比降0.08%。

2 設(shè)計暴雨

墾區(qū)流域內(nèi)的設(shè)計暴雨均值采用 《福建省暴雨等值線圖集》查得的成果，比變差系數(shù)Cv參考等值線圖成果和臨近雨量站成果，并進行修正，修正時主要考慮短歷時暴雨Cv值應(yīng)隨歷時增加而增加的特性。暴雨參數(shù)采用成果如表1。

表1 墾區(qū)設(shè)計暴雨參數(shù)采用成果

3 徑流系數(shù)法推求洪水總量

小流域產(chǎn)流計算可采用徑流系數(shù)由降水量推求洪水總量。鯉魚島澇片的洪水由石化園區(qū)、滯洪區(qū)和上游山區(qū)3部分組成；板嶼澇片的洪水由石化園區(qū)、滯洪區(qū)、綠化帶和上游山區(qū)4部分組成。由于澇片集水區(qū)域內(nèi)，下墊面各處差別很大，應(yīng)分別確定各組成區(qū)的徑流系數(shù)，采用面積加權(quán)平均的徑流系數(shù)作為澇片綜合徑流系數(shù)。

GB50014—2006《室外排水設(shè)計規(guī)范》給出了城市綜合徑流系數(shù)，如表2，石化園區(qū)屬城鎮(zhèn)建筑密集區(qū)，本石化園區(qū)徑流系數(shù)按0.65考慮。

表2 城市綜合徑流系數(shù)

滯洪區(qū)即水面區(qū)域，其徑流系數(shù)按1考慮；綠化帶徑流系數(shù)按0.15考慮。

《水利水電工程設(shè)計洪水計算手冊》給出了適用于山區(qū)的無資料地區(qū)降雨歷時等于24h的徑流系數(shù)，如表3。

表3 山區(qū)徑流系數(shù)

澇片上游山區(qū)土壤屬于壤土類，山區(qū)24h 200年一遇降雨量451mm，徑流系數(shù)取0.825；山區(qū)24h 100年一遇降雨量404mm，徑流系數(shù)取0.80；山區(qū)24h 20年一遇降雨量291mm，徑流系數(shù)取0.75。各澇片洪水總量徑流系數(shù)計算如表4。

表4 鯉魚島片及板嶼片洪水總量徑流系數(shù)計算

依據(jù)表4兩澇片的綜合徑流系數(shù)，計算兩澇片的洪水總量，成果如表5。

表5 不同方法洪水總量及徑流系數(shù)比較 單位：萬m3

4 經(jīng)驗公式法推求洪水總量

陳異植，莊希澄1987年發(fā)表于《福州大學(xué)學(xué)報》的“福建省中小流域洪水的峰量關(guān)系”，選用了福建省內(nèi)，流域面積2.26～1078km2的41個流域，總共選用499次洪水進行了分析，得出對數(shù)二階標(biāo)準(zhǔn)化洪峰洪量公式：

式中 Qp為設(shè)計洪峰（m3/s）；V為設(shè)計洪水總量（mm）；R2為對數(shù)二階線性方程的斜率；A2為對數(shù)二階線性方程的截距。

根據(jù)資料分析得出，對數(shù)二階線性方程的斜率（R2）值為-0.853～-1.424，平均為-1.1，小于等于-1.1的達(dá)26個流域，約占全部分流域的63.4%。R2在地區(qū)分布上具有明顯的規(guī)律性，沿海地區(qū)斜率偏大，文中繪制了R2值等值線圖。查等值線得本工程區(qū)R2為-1.0。

A2值與面積F的大小密切相關(guān)，A2隨F的增大而增大，A2值與面積F關(guān)系經(jīng)驗公式如下：

沿海地區(qū)：A2海=0.7842F0.8631

內(nèi)地地區(qū)：A2地=0.7820F0.7536

由對數(shù)二階標(biāo)準(zhǔn)化洪峰洪量公式計算兩澇片洪水總量及徑流系數(shù)如表5。

5 扣損法推求洪水總量

根據(jù)《福建省產(chǎn)匯流計算方法》，以24h設(shè)計暴雨扣除損失計算洪水總量。則：

該方法計算的兩澇片洪水總量及徑流系數(shù)如表5。

6 洪水總量采用

《福建省產(chǎn)匯流計算方法》中的扣損法適合于山丘區(qū)小流域洪水總量的推求而本沿海墾區(qū)集水范圍內(nèi)下墊面不一，山區(qū)只占一部分，集水范圍內(nèi)還有石化園區(qū)、滯洪區(qū)等，由此方法計算洪水總量顯然偏大；經(jīng)驗公式法與徑流系數(shù)法成果相差不大，但略小于徑流系數(shù)法成果；徑流系數(shù)法洪水總量計算考慮了排水區(qū)域下墊面組成、土壤情況，成果安全可靠，故墾區(qū)洪水總量采用徑流系數(shù)法成果。

7 結(jié)語

（1）《福建省產(chǎn)匯流計算方法》中的扣損法沒有考慮下墊面組成、土壤情況等影響徑流總量因素，計算出的徑流總量偏大，不適用于沿海墾區(qū)。

（2）徑流系數(shù)法、經(jīng)驗公式法綜合考慮不同相關(guān)因子隨不同地區(qū)變化情況，計算出的徑流總量比較合理。所以采用徑流系數(shù)法或經(jīng)驗公式法計算徑流總量比較適合沿海小流域。

［1］福建省水利水電勘測設(shè)計院.惠安縣泉惠石化工業(yè)園區(qū)防洪防潮排澇規(guī)劃調(diào)整報告［R］.

［2］詹道江，徐向陽，陳元芳.工程水文學(xué)［M］.北京：中國水利水電出版社，2010.

［3］陳異植，莊希澄.福建省中小流域洪水的峰量關(guān)系［J］.福州大學(xué)學(xué)報，1987（4）.

［4］宋海波，楊啟濤.北臺上水庫洪水總量預(yù)報分析［J］.中國防汛抗旱，2011（S1）.

［5］馮持.淺談?wù){(diào)查洪水洪峰流量洪水總量及經(jīng)驗頻率的估算［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2013（11）.

（責(zé)任編輯：王艷肖）

Discussion on the rational use of flood in the small watershed of Fujian coastal area

NI Wan-Nan
（Shenyang hydrology bureau of Liaoning Province,Shenyang 110043,China）

Because without runoff coefficient to be investigated in the region without the data in Fujian province,so the runoff coefficient method and empirical formula method is used in the coastal reclamation area to calculate flood volume. This method has been used in the Fujian zoumadai seawall reinforcement project.

no data area;flood volume;runoff coefficient

TV122

B

1672-9900（2017）01-0016-03

2016-12-16

倪皖南（1981-），男（漢族），安徽馬鞍山人，工程師，主要從事水利工程預(yù)算等工作，（Tel）13897951442。