大埔县梓里水库设计洪水复核计算.doc

大埔县梓里水库设计洪水复核计算 1970 年动工兴建，1973年 10 月竣工，属小（一）型水库坝顶高程为 49.9m（基准高程为假设高程），最大坝高 29.5m，总库容约为 139m3,集发电、防洪、灌溉、种养于一体的综合利用的水库，周边植被较好，故水库淤积较少，且水质良好据 1974 年《大埔县水利水电工程技术资料汇编》，梓里水库原设计标准为 P＝5%，洪水位为 47.54m，校核标准为P＝0.5%，洪水位为 48.45m二、基本资料1、集水区域下垫面情况梓里水库集水区内大部份属高丘区，局部为低山及低丘，土壤以砂壤土为主，水性属中上，植被中等，属针叶林为主的灌木草坡2、工程审核标准根据国家《防洪标准》（GB50201－94 水利水电工程标准），梓里水库（小一型）属 IV 等工程，主要建筑物按 4 级设计，次要建筑物按 5 级设计永久性建筑物和泄水建筑物，设计洪水位采用 50年一遇（P＝2%），校核洪水位采用 500 年一遇（P＝0.2%）3、工程集水区域地理参数根据 1：10000 航测地形图量得各项地理参数如下：集水面积 F＝6.5km2，干流河长 L＝4.7km，河床比降 J＝0.0706集雨区域特征参数 θ＝ 4、水库集水区域参数梓里水库集水区域位于《广东省暴雨径流查算图表》分区的韩江分区，采用韩江的设计雨型，设计雨型代号为Ⅰ。

采用暴雨低区的 αt～t～F 关系图（如图 1）根据粤水电总字〔1992〕12 号文，查广东省分区产流参数表，采用内陆产流参数表广东省综合单位线滞时 m1～θ 关系图 k ,大陆低区 B 线工程集雨面积 F＜500 km2, 采用广东省综合单位线Ⅱ号无因次单位线 ui～ui三、计算方法计算方法按照“多种方法、综合分析，合理选定”的方针，本水库虽属小一型水库，但级按大中型工程的要求进行复核复核设计洪水按无流量地区计算，采用 1991 年《广东省径流查算图表使用手册》中的综合单位线和推理公式法同时计算，推理公式法的原理是先求设计洪峰流量 Qm，Qm＝0.278（ ）F，τ＝ ，式中 Sp—洪峰径流系数，τ—流域平均汇流历时， —平均后损率，P—流域平均降水量，再推求设计洪水过程线；综合单位线法的原理是用无因次单位线 ui～xi 表达的经验线型，只需一个参数 m1 即可直接求定时段单位线并对综合单位线法中单位线滞时参数 m1 及推理公式法中的汇流参数 m 结合下垫面条件进行调整，在使用两种方法的计算成果相差不超过 20%的条件下，按相关规定要求，采用综合单位线法的计算成果四、计算步骤1、推理公式法的关键在于正确确定汇流参数 m，本水库的集水区域部分为高丘区，按推理公式法 m～θ 关系图选定 m=0.65。

2、综合单位线法参数的确定（1）单位线滞时 m1 的确定集水区域部分为高丘区，部分为低山及低丘区，J＝0.028，θ＝15.5查 m1～θ 关系图的大陆低区 B 线选定 m1＝1.32）适宜计算时段的 Δt 的确定根据集雨面积 F＝6.5km2,查《广东省暴雨径流查算图表》附表5，适宜计算时段取 Δt＝ 3、产流参数的确定梓里水库地区属内陆，F＜500 km2,平均后损率P＝2%，f1d=4.58mm/h, f3d=1.99mm/h,P＝0.2%，f1d=4.91mm/h, f3d=2.32mm/h,4、设计点暴雨量的查算及设计面暴雨量的计算根据 1991 年广东省水文总站编制的《广东省水文图集》查得集水区域中心的参数 Ht、暴雨统计参数 Cv；根据《使用手册》附表 2，Cs＝3.5Cv 皮尔逊Ⅲ型曲线 KP 值表查出各历时暴雨 P＝2%，P＝0.2%的 KP 值；按公式 Htp=HtKtp, Htp 面=Htpαt,计算 Htp 面的值，如下表 1：表 1　　　梓里水库设计洪水参数统计时程（小时）项目1 6 24 72备注暴雨参数 Ht 52.5 83 116 150 P=2%变差系数 Cv 0.37 0.41 0.45 0.45P=2% 1.987 2.12 2.28 2.28模比系数Ktp P=0.2% 2.64 2.89 3.2 3.2换算系数 α 1 1 1 1P=2% 104.3 175.96 264.48 342面暴雨量Htp=Htp面 P=0.2% 138.6 239.87 371.2 480Sp=104.32np=0.71P=0.2%Sp=138.6np=0.69五、计算成果依据上述确定的各种参数，使用综合单位线法和推理公式法电算程序进行计算，所得结果如表 2。

表 2　　计算成果方法 项目 P＝2% P＝0.2% 备注单位线滞时 m1 1.3 1.34.58 4.91广东省综合单位线法SUHM－1A 1.99 2.32雨型分区：Ⅰ区无因次单位线Ⅱ号Wt 64.83 86.9W24 106.14 165.21洪水总量（万m3）W72 129.17 203.24洪峰流量（m3/s） 119.91 162.24滞时m1～θ 关系线 B 区汇流参数 0.65 0.65f24 4.58 4.91平均损失率（mm/h） f72 1.99 2.32推理公式法（1988 年修订）TL－1A 暴雨递减指数 np汇流时间 t（h）洪峰流量（m3/s）0. 712.07104.10. 691.88153.1雨型分区：Ⅰ区地形因素：高丘区暴雨因素：低区六、推理公式法与综合单位线法成果的调整由于推理公式对降雨过程的变化没有充分考虑，计算方法不尽合理，因而导致洪量过于集中，调洪水位偏高综合单位线法的时段单位线是根据单位线滞时 m1 及各类典型无因次单位线 ui～xi 推求得出，能较好地反映降雨过程的变化，洪峰流量和洪水过程的推求有机地结合在一起经实测洪峰验证，精度也比推理公式法高。

因此，两种方法经过合理协调后，设计洪峰流量的误差小于 20%即采用综合单位线法的成果进行调洪演算在梓里水库用两种方法设计洪水计算过程中，主要是对单位线滞时 m1 进行调整，在一般情况下汇流历时 τ＞m1m1 减小，单位线的峰值 qm 增大，m1＝1.277～1.3 作调整，结果采用 m1＝1.3，计算结果较为理想，P＝2%，P＝0.2%各自用两各方法算得的洪峰流量值误差均小于 20%，采用误差计算公式为 δ＝（Q 单－Q 推）/ Q 推表 3　　两种计算方法误差比较P 方法 Qm（m3/s）δ V（万m3）Qm（m3/s）Zm（m）推理公式法104.1 2%单位线法 119.9113.2%129 82.4 47.87推理公式法153.1 0.25单位线法 162.245.6%139 113.2 48.43七、结语从表 3 中可知，推理公式法与综合单位线法推求的洪峰流量值Qm 的误差 δ，当 P＝2%时，δ＝13.2%，当 P＝0.2%时，δ＝5.6%，故采用综合单位线法的计算成果，即 P＝2%设计洪水位 Z 设＝47.87m，P＝0.2%校核洪水位 Z 校＝48.43m。

梓里水库此次洪水复核计算，提高了原设计标准 P＝5%，Z 设＝47.87m，P＝0.2% Z 校＝48.43m。