关键词：河床；渗漏；水量
1.河道渗漏率的推求
例如某桥至固安段位于海河流域中下游，因河道纵坡骤然减小而淤积于河床，因此河床为沙质河床。由于河道多年淤积，使河床抬高而形成地上河，河道两侧的地表径流不能流入永定河，两岸地下水也不能补给河水。因此，固安水文站的河道径流量来源只是卢沟桥站的下泄量，没有区间入流。由于卢沟桥至固安区间因系沙质河床，河床渗漏量大，水面蒸发量相对较小，水面蒸发可忽略不计。根据水平衡原则，对卢沟桥至固安段的河道渗漏损失进行分析。水量平衡方程式为:W 固 = W 芦 － W 引 － W 损 + W 入 (1)式中:W 固 为固安站水量;W 芦为卢沟桥站水量;W 引 为向河道外引水量;W 损 为卢沟桥至固安段河道渗漏损失量;W 入 为向河道内排水量。由式(1)得:W 损 = W 芦 － W 引 － W 固 + W 入 (2)故该河段河道渗漏损失率为 Φ，则Φ = W 损 /W 上 = W 损 /(W 芦 － W 引 + W 入 )(3)固安站自 1976 ～ 2016 年共 15 次过水(固安站 1975 年 6 月建站)，其中 1977 ～ 1980 年过水13 次，1990 ～2016 年过水 2 次，其它时间断面处于河干。因大兴水库、大宁水库 1979、1996 年引水量较大，W 引 占 W 上 比重大，使 Φ 次计算值不准确，故这几次资料未采用。
2.洪峰流量分析
对于小流域的洪水过程，在暴雨不均匀的情况下，洪峰流量的形成应该是部分流域面积同时汇流造成的洪峰，而全流域面积同时汇流造成的洪峰，只有在暴雨均匀的情况下才有可能发生，属于一种特例。洪峰流量发生的规律是：净雨强度与最大同时汇水面积的乘积为最大时所形成。大流域各单项因素在流域内的不同区域里分布不均匀而相互补偿，单项因素的计算值更具有综合性。另外，小流域主河槽相对较短，河槽调蓄影响较小，而山坡水流过程对流量的形成影响较大，而大流域正好相反。因此，影响小流域洪峰流量的因素很多，其主要因子为水量大小和汇集运动。
3.设计洪水计算
3.1参证站洪水计算
二期工程中搜集到草坪头水文站1959-2009共51年实测洪峰流量资料。黔西南州水文队曾于1976年12月对乌都河草坪头河段进行过历史洪水调查，成果如表２所示。将该站历年实测洪水洪峰流量序列，加入1906年调查历史洪水，构成不连续洪水序列进行频率分析计算。由于1906年历史洪水未超过实测最大洪峰流量，因此不做特大值处理，实测的1979年洪水重现期经考证分析取为105年，1968年次大洪水重现期为53年，采用P-III曲线进行适线分析。
3.2历史洪水计算
在坝址上调查到1979年、2007年、2009年洪水位，在厂址处调查到2007年、2009年洪水位，由于坝址处洪水受下游入伏口的顶托影响，洪峰流量采用水文比拟法计算，厂址洪水采用曼宁公式计算并采用 水 面曲 线 法进 行验证，调查成果表明：河段1979年洪水最大为乌都河1906年至今最大洪水，由于更远时期的洪水难以考证，故洪水考证期从1906年开始至2011年为105年，确定1979年洪水重现期为105年，与上游草坪头水文站的重现期一致。
3.3参数估计方法
当频率分布线型选定后，接下来需要进行估计频率分布的参数。参数估计最简单的方法是矩法，其中三阶矩的估计有较大抽样误差，影响C s 的精度；极大似然法与分布形式有关，求解较繁，亦未普遍应用。目前常用的方法有适线法、概率权重矩法、权函数法和线性矩法等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆适线法包括经验适线法和优化适线法两类。经验适线法虽然能灵活地综合各类信息，但拟合优度缺乏客观标准，具有较大的任意性。
3.4设计洪水过程线
我国的设计洪水过程线通常采用同倍比或同频率方法放大典型洪水过程线得到。同倍比法计算简单且保持典型洪水过程线形状，缺点是峰、量不能同时满足设计频率。其中，按峰放大适用于洪峰流量起决定影响的工程，如桥梁、涵洞、堤防及调节性能低的水库等；按量放大适用于洪量起决定影响的工程，如分蓄洪区、排涝工程、调节性能很好的大型水库工程等。同频率法优点是峰、量同时满足设计频率，缺点是计算工作量大，修匀带有主观任意性，不保持典型洪水过程线的形状，适用于峰、量均起重要作用的水利工程。针对同倍比和同频率方法的不足，许多学者进行了研究与改进，以期达到既能同时控制洪峰流量与时段洪量达到设计频率，又不必徒手修匀的目的。
3.5流量反演法
当资料不能满足用流量叠加法且汇入库区的支流较少时，可采用流量反演法推算入库洪水。按照使用资料条件的不同，一般可分为马斯京根法和槽蓄曲线法。采用流量反演法时，均应将典型年的流量资料按天然状态顺演至坝址与实测流量比较，以检验所选用的参数和槽蓄曲线的合理性。流量反演法仅考虑了槽蓄量对入库洪水的影响，只能用于计算集中的入库洪水。当坝址处有实测水位流量资料，干支流入库点有部分实测资料时，可根据坝址洪水资料，用马斯京根法反演推求入库洪水。马斯京根法在推求入库洪水时，采用与一般洪水演进相反的程序进行演算，由时段末的出流，推求时段初的入流，即逆时序反演。
4.河道渗漏对径流量的影响
河道渗漏不仅使洪峰流量减小，同样也使河道径流量减小。1977年某桥站年径流量0.3741×108m3，固安站相应径流量为0.1364×108m3，径流量损失率为63.5%;1978年某桥站年径流量0.0721×108m3，固安站相应径流量为0.0021×108m3，径流量损失率为97.1%;1979年某桥站年径流量2.877×108m3，固安站相应径流量为1.4708×108m3，径流量损失率为48.9%;1980年某桥站年径流量2.582×108m3，固安站相应径流量为0.5467×108m3，径流量损失率为78.8%;1995年某桥站年径流量0.9183×108m3，固安站相应径流量为0.1047×108m3，径流量损失率为88.6%;1996年某桥站年径流量0.6321×108m3，固安站相应径流量为0.3857×108m3，径流量损失率为39.0%。可见永定河河道渗漏相当严重，初次洪水或小洪水的径流量损失率更大。
5.结束语：
科学发展到今天，将洪水时间序列的演变，即洪水峰、量、过程线的逐年变化视作随机变化，用概率论与数理统计理论来揭示和描写其统计规律是合适的。当采用工程措施达到防洪目的时，防洪计算的任务是遵循洪水的统计规律，建立调洪库容-调洪流量-频率(重现期)之间的关系。概率论途径和数理统计途径是建立这个关系的理论途径，理论上是正确的，概念上是清晰的。但由于概率论途径存在库容函数和洪水多维概率分布难以确定的问题，数理统计途径缺乏论证防洪库容系列代表性的方法，因此，概率论途径至今难以应用。数理统计法也只能作为评判其他方法理论上是否合理的判据。
参考文献：
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[4]杨允大. 尾矿库工程设计洪水计算方法研究[D].华南理工大学,2013.
论文作者:刘裕民
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第10期
论文发表时间:2017/10/26
标签：洪水论文; 径流论文; 固安论文; 河道论文; 流量论文; 卢沟桥论文; 坝址论文; 《建筑科技》2017年第10期论文;