关于辽西大凌河流域中小河流的水文计算

刘淑芝;冯金鹏

【摘 要】本文首先阐述了大凌河的流域概况和流域内中小河流治理的必要性,提出了水文工作在中小河流整治工作中的重要地位,对适用于辽西大凌河流域内中小河流水文计算的方法和成果的合理性分析作以浅谈.

【期刊名称】《吉林水利》

【年(卷),期】2011(000)001

【总页数】3页(P48-49,53)

【关键词】大凌河;中小河流;水文计算方法;设计洪峰

【作 者】刘淑芝;冯金鹏

【作者单位】中国水电建设集团辽宁工程局有限公司,辽宁,沈阳,110179;辽宁省水利水电科学研究院,辽宁,沈阳,110003

【正文语种】中 文

【中图分类】P333

1 大凌河流域概况

大凌河是辽宁省主要河流之一，河长435km，流域面积23263km2，是辽宁省西部地区流域面积最大、流程最长的河流。

1.1 流域范围

大凌河上游分为南、西两支，以南支源头为干流源头，其发源于辽宁省建昌县水泉沟，西支发源于河北省平泉县泉子沟，两支在喀左县大城子镇东南汇合后，于盘山县与凌海市交界处注入渤海。流域呈东西向，流域内包括朝阳、阜新两市市区及朝阳、葫芦岛、阜新、锦州、盘锦市的凌源、建昌、喀左、朝阳、北票、清河门、义县、凌海、盘山9个县 （县级市、区）。

1.2 水系

大凌河支流众多，且多集中于左侧，流域面积在100km2以上的一二级支流达56条之多，其中细河、牤牛河的流域面积均在2 000km2以上，大凌河西支、第二牤牛河的流域面积均大于1 000km2。流域面积在1 000km2以下的较大支流有老虎山河、凉水河、渗津河、伊马图河、官营子河、清河等。

1.3 气候

大凌河流域属寒温带夏雨炎热型气候，受南来暖湿气团与北来气团交互影响及季风环流影响，夏季炎热多雨，冬春少雨干燥，是我省的干旱地区。大凌河流域洪水主要由

大暴雨形成，其主要天气系统为华北气旋、台风、高空槽。多年平均降水量450―610mm，由南向北递减，降水量年际变化较大，丰、枯年比值可达3.5倍，降水量年内分配不均，多集中在6―9月，汛期约占80%，汛期降水量又多集中在7、8月份的几次暴雨之中。

1.4 暴雨洪水

大凌河流域洪水主要由大暴雨形成，其主要天气系统为华北气旋、台风、高空槽。1930年洪水的天气系统为台风，1962、1963年均为高空槽。由于大凌河流域面积较大，且受地形影响，降水在地区分布上极不均匀，除大水年外，一般多为局部产流。

1.5 水文站网

大凌河流域有水文站18处，其中观测资料年限较长的站有锦县站、大凌河 （义县）站、朝阳站、上窝堡站、迷力营子站、复兴堡站、六合城站、哈巴气站、德立吉站、凉水河子站、建凌站、叶柏寿站等12处；雨量站有周家站、安屯站、谢屯站、海州站等近100处 （包括汛期站）。

2 流域内中小河流现状及水文计算在河道整治工作中的重要地位

大凌河的治理工程多是在新中国成立后的几次大洪水之后分期分批修建的。20世纪90年代，辽宁省编制了 《大凌河流域规划要点报告》，按照规划，大凌河干流的防洪建设已基本完成。大凌河现有防洪堤长132.7km。同时 “九五”期间在流域规划的基础上，完成了阎王鼻子和白石两座水库枢纽工程的规划设计和建设。

然而大凌河流域中小河流的治理相对滞后，主要存在河道治理整体缺乏规划指导、治理投入不足、防洪基础设施薄弱，已有堤防防洪标准太低等问题。洪水对山区河岸的冲兑也是大凌河流域的一大问题，本流域山多地少，洪水冲刷河岸，形成陡坎、冲毁耕地、幼林、成林、威胁村庄，造成了塌岸，沿河乡镇大量耕地受损。部分流经人口密集区域的河道还存在以河道为排污沟的情况，河道淤积萎缩严重、河床壅高，河水水质变差等情况屡见不鲜。河道周边群众与河争地，在河滩地开荒种田，破坏河滩地自然生态环境的情况也比比皆是。

自2006年起，辽宁省开展了中小河流河道治理规划的编制工作，大凌河流域先后编制了大凌河西支河道治理规划、细河河道治理规划、牤牛河河道治理规划、清河河道治理规划。在这些规划的编制中，水文计算作为基础的重要组成部分就凸显了关键的地位。目前流域内的水文测站主要集中在大凌河干流或主要支流上，因此本文对适用于辽西大凌河流域内中小河流水文计算的方法作以浅谈。

3 大凌河流域中小河流水文计算常用方法及合理性分析

3.1 利用水文测站资料计算

水文计算断面处有水文站情况下，可应用水文站多年 (资料年限应不少于30年)系列洪峰加历史洪水资料，采用绘线读点法 （矩法）计算水文站不同频率的洪峰流量。如果水文测站不在水文计算断面处，但是二者处于同一流域且气侯条件及下垫面条件比较一致情况下，可采用水文比拟法计算设计断面处的洪峰流量。在采用数理统计方法计算设计洪峰的时候，考虑到大凌河流域的大洪水主要有 1790年、1886年、1930年、1949年、

1962年和1994年洪水，近期未发生较大洪水。因此水文系列延长后计算的设计洪峰比已有的大凌河规划设计中已经有设计洪峰成果要小 （比如原 《大凌河流域规划 （要点）补充报告》），这种情况是合理的。

3.2 无资料地区水文手册计算方法

辽宁省水文水文水资源勘测局于1998年8月出版 《辽宁省中小河流 （无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》。该手册在以往工作的基础上，对建国以来中小流域水文资料进行了系统分析和总结。通过对已有大量水文气象资料分析，全面阐述了辽宁省暴雨、洪水时空变化规律，深入分析了暴雨、洪水相关参数，较好解决了设计暴雨问题，提供出设计洪水计算的理论、方法和一系列图件。其基础资料翔实、方法先进、综合成果符合部颁 《设计洪水计算规范》要求。该方法在计算300―1 000km2的中等流域和300km2以下的小流域时具有科学、准确、快捷的优点。在大凌河中小河流水文计算中，若需要计算一些距离水文测站非常远、流域面积相差很大或下垫面条件差异明显的山区中小流域时，该方法具有很强的实用性和便捷性。

3.3 雨量资料推求设计洪水

当以下几种情况出现时，则需由暴雨资料推求设计洪水。

1）当设计流域实测流量资料不足或缺乏时；2）人类活动破坏了洪水系列的一致性；

3）设计成果需要多种方法,互相印证,合理选定。

按照暴雨洪水的形成过程，推求设计洪水可分三步进行。

①推求设计暴雨：用频率分析法求不同历时指定频率的设计雨量及暴雨过程。②推求设计净雨：设计暴雨扣除损失就是设计净雨。③推求设计洪水：应用单位线法等对设计净雨进行汇流计算，即得流域出口断面的设计洪水过程。

3.4 平原区排水模数法

辽宁大凌河流域虽然主要为山地丘陵区，但是也存在相当多的平原区间杂出现，在水文计算时，这部分区域如果都按照山区计算则会令计算结果大大超出实际情况，故需区别计算。

平原区洪水可按经验公式法计算，公式如下：

当p≤5%时：Qp=Kp×0.66×F0.824

式中：F为面积 （km2）；Kp为频率系数，当P=5%，Kp=1.84；Qp为设计流量 （m3/s）。

当p＞5%时：Qp=qp×F

式中：F为面积 （km2），qp为排水模数，Qp为设计流量 （m3/s）

1996年，辽宁省水利水电勘测设计研究院在《辽宁省中部平原涝区及东南沿海涝区

排水模数分析》工作中，延长水文资料至1994年，建立了新的降雨径流关系。经分析辽宁西部地区，10年一遇水田排水模数为0.14―0.21m3／s·km2、旱田排水模数为0.19―0.27m3／s·km2；5年一遇水田排水模数为0.08―0.13m3／s·km2、旱田排水模数为0.13―0.18m3／s·km2。实际工作中还应结合当地情况，合理选用参数。

图1 大凌河流域各站设计洪峰流量-面积关系图

3.5 计算结果的合理性分析

在水文计算完成后，必须对成果的合理性进行分析，选择最科学合理的成果，以保证后续河流规划工作的顺利进行。首先，可以将计算结果点绘在大凌河流域各站设计洪峰流量-面积关系图上，根据洪水成果在图上的离散程度对结果的合理性作出定性判断 （如图1）。其次，可采用不同方法计算设计洪水，对比成果，分析资料合理性、下垫面条件等要素对成果作定量分析。要重视流域已有的各种规划报告和审批文件中的成果，只有通过对洪水计算结果综合的、严密的分析，才能得到科学可靠的水文成果，保证后续工作的准确性。

参考文献：

[1] 王才、唐继业、段一贯、辛云峰等。 《辽宁省中小河流 （无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》。辽宁：辽宁省水文水资源勘测局，1998.8。

[2]辽宁省水利水电勘测设计研究院。白石水库工程初步设计报告。辽宁：1996.4。

[3] 蒋金珠等。 《工程水文及水利计算》。江苏：江苏水利工程专科学校，1992.6。