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摘 要：洪水计算是新建水利工程的主要内容之一，洪水计算的合理性与可行性直接影响到工程的安全运行，贵州属典型喀斯特地貌，岩溶发育，地质条件复杂，很多区域多出现明流、伏流穿插出现的情况，而大部分地区无相关实测水文数据及参数，针对该类空白地区，洪水计算较为复杂，本文以贵州省关岭县上坡贡水库洪水计算分析，对该类无资料地区洪水设计进行探讨。
中图分类号：TV122 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0242-02
1 概 况
关岭县上坡贡水库位于关岭县西北面坡贡镇的上坡贡村。坝址位于打邦河流域右岸坝陵河支流坡贡河支流折溪河上，属珠江流域西江水系。折溪河流域岩溶发育，河流发源于王家寨，由西北向东南，经坡头上，至簸箕田进入伏流，至石洞陵出流进入上坡贡水库。坝址以上总集水面积30.3km2，其中地表集水面积2.07km2，主河道长1.361km，河床平均比降13.7‰；地下补给面积28.23km2。
折溪河流域面积小，流域内无水文测站，而簸箕田至石洞陵区间为伏流区，控制面积约6.27km2，现状无实测流量资料，区间削峰作用不明，本次针对该情况选用几种计算方法进行分析。
2 设计洪水分析计算
2.1 历史洪水
由于项目区流域设计明流及伏流区，为补充相关历史洪水信息，需针对伏流入口、出口及大坝坝址进行调查。在2001年出现过大洪水，至大洪水期，簸箕田伏流入口以上将形成淹没，从涨洪至最高水位历时为4～5h，洪水总历时为1～2d，石洞陵伏流出口同时间洪水至最高水位历时约为4h，洪水从涨洪至回归河槽，洪水总历时为4～5d左右，根据指认历史洪水痕迹，并实测拟建坝址处及石洞陵伏流出口处下游河道的洪水痕迹根据实测拟建坝址处及石洞陵伏流出口处下游河道断面采用比降法分析两处流量约为47.9m3/s和31m3/s。洪水重现期达到50年一遇。
2.2 洪水计算
折溪河流域无水文测站控制，无相关流量资料佐证，本次结合《水利水电工程设计洪水计算手册》及《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订稿）中几种方法进行计算分析。
2.2.1 几种计算方法选用比较分析
（1）三点适线法
三点适线法为无资料地区水文计算适线的一个基本方法，计算数据主要基于洪水调查成果，将调查到的年份、水位及相应流量、频率进行皮尔逊Ⅲ型曲线适线后，统计基本参数值，该方法计算简单，但在无资料地区使用局限性较大，一般工程区流域小，可考证洪水典型较少，该方法调查样本较大，且多数仅能调查到保证率P≥2%的洪水，适线在保证率P<2%无法确定，直接影响到统计参数精度。
（2）泄流曲线法
泄流曲线主要针对伏流进、出口建立且流关系曲线，曲线的确定需充分考虑高低洪水位及对应泄流能力的关系，该方法与三点适线法相似，除资料误差外，若伏流入口以上已出现下漏情况，至伏流入口处时水位失真，且一般伏流进、出口区间相隔较远，区间有小型闭流区汇水，将影响伏流进、出口建立且流关系曲线的真实性，直接影响洪水计算精度。
（3）伏流公式法
伏流计算公式主要是分析流域洪峰流量随暴雨总历时延长而衰减的公式，根据《水利水电工程设计洪水计算手册》及《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订本），伏流暗河计算公式为：
根据公式可看出，该公式主要影响参数为洪水历时，结合流域情况，多数河道邻近农田，针对洪水总历时的调查可行性及可参考性是比较高的，针对上坡贡项目，本次选择伏流公式法作该项目设计洪水基本计算方法。
2.2.2 设计洪水计算
（1）伏流区洪水计算
根据设计洪水方法选用，本次伏流区的洪水计算采用伏流公式法进行计算，根据石洞陵伏流出口洪水调查，至最大洪水年份，伏流出口由于水量较大，水面超过河坎淹没周边农田，通过村民罗永贵介绍，最大一次洪水河坎以上第一块田被完全淹没，第二块田淹没部分，一次洪水从涨水至回到河槽的时间大约为4～5d左右，水面涨到最高需要4h左右。计算中偏安全考虑，洪水总历时按4d计，洪水过程采用三角概化计算，经计算，计算成果如表1。
（2）计算参数合理性分析
针对石洞陵伏流出口设计洪水合理性分析主要是洪水峰现时间及洪水总历时，从可考证性看，邻近周边现状有农田及居民居住，岸边洪痕较为明显，可考证人员人数较多，较同类地区，调查资料可靠性较好。而其中，洪水峰現时间一般较为难以调查，本次计算中补充分析伏流出口以上全流域面积洪水，判断天然状态及滞洪阶段洪水变化情况及滞洪时间，经计算，从流量来看，保证率（P=0.1～20%）天然状态下石洞陵出流量最大为342～75.1m3/s，保证率（P=0.1～20%）伏流公式法计算石洞陵出流量最大为58.45～17.6m3/s，可见，区间伏流区的消峰作用较大；从伏流出口峰现时间来看，若以石洞陵伏流出口计算成果为基础，控制伏流区开始滞洪流量，从天然状态洪水过程线看，保证率（P=0.1～20%）天然洪水约2～2.5h开始滞洪，区间簸箕田至石洞陵伏流区假定按直线岩溶管道过水，过水长度约为5km，流速按1m/s计算，至石洞陵伏流出口，洪水现峰时间将延长1.5h，从（P=0.1～20%）过程线来看，石洞陵现峰时间将为3.5～4h左右，计算参数参照一般河流参数取值，从计算成果来看，与调查成果基本吻合，计算成果较为合理。
（3）坝址设计洪水计算
根据流域特性，本次计算采用伏流出口流量叠加伏流出口至坝址区间流量，伏流出口至坝址区间流量直接采用《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订稿）中F<10km2计算公式进行计算，由于区间较短，本次计算不考虑错峰，经计算，上坡贡坝址设计洪水计算成果如表2。
（4）坝址设计洪水合理性分析
从明流区看，基本参数取值根据邻近气象站及贵州省等值线取值，计算公式根据《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订稿）选择，区间洪水基本满足设计要求，但从叠加成果看，考虑现阶段可考证的历史洪水调查成果，结合被调查及暴雨排频成果，确定项目区出现最大洪水约为50年一遇，从计算成果来看，本阶段计算50年一遇成果与调查成果基本相近。但因本阶段历史洪水调查成果仅为50年一遇，相关洪水过程特征在反映超过50年一遇洪水标准的情况会略有偏差，故本阶段根据《水利水电工程设计洪水计算规范》，用频率分析法计算的校核标准设计洪水，考虑对超过50年一遇标准洪水进行修正，修正系数取20%。经计算，上坡贡坝址洪水修正后成果如表3。
3 结 语
本文根据典型工程、岩溶状况及相关水文资料条件基础上，分析无资料地区情况下几种伏流区设计洪水计算方法可行性及选用计算方法的计算成果合理性进行分析，本工程伏流区影响流域大，洪水坦化严重，洪水历时长，总体洪水呈现双峰状。由于该类设计流域伏流出口以上含有较大的闭流区，除泉点出流外，还应注意伏流段表层是否有地表汇流进入库区。
本文仅对较为简单的伏流区流域进行浅析，由于本类工程基本无岩溶影响区影响参数及实测数据，区域水文条件复杂，计算难度较大，故在该类工程中洪水调查就显得尤为重要，因此，在同类工程中，应根据对设计流域的调查及研究，确定适应的计算方法，合理补充调查成果，提高设计洪水成果的合理性。
参考文献
[1]贵州省水利厅.贵州省暴雨洪水计算实用手册[G].贵阳：贵州省水利厅，1983.
[2]水利部长江水利委员会水文局.水利水电工程设计洪水计算手册[M].水利电力出版社，1995.
[3]陈家琦，张恭肃.小流域暴雨洪水计算[M].北京：水利电力出版社，1985.
收稿日期：2018-8-7
中图分类号：TV122 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0242-02
1 概 况
关岭县上坡贡水库位于关岭县西北面坡贡镇的上坡贡村。坝址位于打邦河流域右岸坝陵河支流坡贡河支流折溪河上，属珠江流域西江水系。折溪河流域岩溶发育，河流发源于王家寨，由西北向东南，经坡头上，至簸箕田进入伏流，至石洞陵出流进入上坡贡水库。坝址以上总集水面积30.3km2，其中地表集水面积2.07km2，主河道长1.361km，河床平均比降13.7‰；地下补给面积28.23km2。
折溪河流域面积小，流域内无水文测站，而簸箕田至石洞陵区间为伏流区，控制面积约6.27km2，现状无实测流量资料，区间削峰作用不明，本次针对该情况选用几种计算方法进行分析。
2 设计洪水分析计算
2.1 历史洪水
由于项目区流域设计明流及伏流区，为补充相关历史洪水信息，需针对伏流入口、出口及大坝坝址进行调查。在2001年出现过大洪水，至大洪水期，簸箕田伏流入口以上将形成淹没，从涨洪至最高水位历时为4～5h，洪水总历时为1～2d，石洞陵伏流出口同时间洪水至最高水位历时约为4h，洪水从涨洪至回归河槽，洪水总历时为4～5d左右，根据指认历史洪水痕迹，并实测拟建坝址处及石洞陵伏流出口处下游河道的洪水痕迹根据实测拟建坝址处及石洞陵伏流出口处下游河道断面采用比降法分析两处流量约为47.9m3/s和31m3/s。洪水重现期达到50年一遇。
2.2 洪水计算
折溪河流域无水文测站控制，无相关流量资料佐证，本次结合《水利水电工程设计洪水计算手册》及《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订稿）中几种方法进行计算分析。
2.2.1 几种计算方法选用比较分析
（1）三点适线法
三点适线法为无资料地区水文计算适线的一个基本方法，计算数据主要基于洪水调查成果，将调查到的年份、水位及相应流量、频率进行皮尔逊Ⅲ型曲线适线后，统计基本参数值，该方法计算简单，但在无资料地区使用局限性较大，一般工程区流域小，可考证洪水典型较少，该方法调查样本较大，且多数仅能调查到保证率P≥2%的洪水，适线在保证率P<2%无法确定，直接影响到统计参数精度。
（2）泄流曲线法
泄流曲线主要针对伏流进、出口建立且流关系曲线，曲线的确定需充分考虑高低洪水位及对应泄流能力的关系，该方法与三点适线法相似，除资料误差外，若伏流入口以上已出现下漏情况，至伏流入口处时水位失真，且一般伏流进、出口区间相隔较远，区间有小型闭流区汇水，将影响伏流进、出口建立且流关系曲线的真实性，直接影响洪水计算精度。
（3）伏流公式法
伏流计算公式主要是分析流域洪峰流量随暴雨总历时延长而衰减的公式，根据《水利水电工程设计洪水计算手册》及《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订本），伏流暗河计算公式为：
根据公式可看出，该公式主要影响参数为洪水历时，结合流域情况，多数河道邻近农田，针对洪水总历时的调查可行性及可参考性是比较高的，针对上坡贡项目，本次选择伏流公式法作该项目设计洪水基本计算方法。
2.2.2 设计洪水计算
（1）伏流区洪水计算
根据设计洪水方法选用，本次伏流区的洪水计算采用伏流公式法进行计算，根据石洞陵伏流出口洪水调查，至最大洪水年份，伏流出口由于水量较大，水面超过河坎淹没周边农田，通过村民罗永贵介绍，最大一次洪水河坎以上第一块田被完全淹没，第二块田淹没部分，一次洪水从涨水至回到河槽的时间大约为4～5d左右，水面涨到最高需要4h左右。计算中偏安全考虑，洪水总历时按4d计，洪水过程采用三角概化计算，经计算，计算成果如表1。
（2）计算参数合理性分析
针对石洞陵伏流出口设计洪水合理性分析主要是洪水峰现时间及洪水总历时，从可考证性看，邻近周边现状有农田及居民居住，岸边洪痕较为明显，可考证人员人数较多，较同类地区，调查资料可靠性较好。而其中，洪水峰現时间一般较为难以调查，本次计算中补充分析伏流出口以上全流域面积洪水，判断天然状态及滞洪阶段洪水变化情况及滞洪时间，经计算，从流量来看，保证率（P=0.1～20%）天然状态下石洞陵出流量最大为342～75.1m3/s，保证率（P=0.1～20%）伏流公式法计算石洞陵出流量最大为58.45～17.6m3/s，可见，区间伏流区的消峰作用较大；从伏流出口峰现时间来看，若以石洞陵伏流出口计算成果为基础，控制伏流区开始滞洪流量，从天然状态洪水过程线看，保证率（P=0.1～20%）天然洪水约2～2.5h开始滞洪，区间簸箕田至石洞陵伏流区假定按直线岩溶管道过水，过水长度约为5km，流速按1m/s计算，至石洞陵伏流出口，洪水现峰时间将延长1.5h，从（P=0.1～20%）过程线来看，石洞陵现峰时间将为3.5～4h左右，计算参数参照一般河流参数取值，从计算成果来看，与调查成果基本吻合，计算成果较为合理。
（3）坝址设计洪水计算
根据流域特性，本次计算采用伏流出口流量叠加伏流出口至坝址区间流量，伏流出口至坝址区间流量直接采用《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订稿）中F<10km2计算公式进行计算，由于区间较短，本次计算不考虑错峰，经计算，上坡贡坝址设计洪水计算成果如表2。
（4）坝址设计洪水合理性分析
从明流区看，基本参数取值根据邻近气象站及贵州省等值线取值，计算公式根据《贵州省暴雨洪水计算手册》（修订稿）选择，区间洪水基本满足设计要求，但从叠加成果看，考虑现阶段可考证的历史洪水调查成果，结合被调查及暴雨排频成果，确定项目区出现最大洪水约为50年一遇，从计算成果来看，本阶段计算50年一遇成果与调查成果基本相近。但因本阶段历史洪水调查成果仅为50年一遇，相关洪水过程特征在反映超过50年一遇洪水标准的情况会略有偏差，故本阶段根据《水利水电工程设计洪水计算规范》，用频率分析法计算的校核标准设计洪水，考虑对超过50年一遇标准洪水进行修正，修正系数取20%。经计算，上坡贡坝址洪水修正后成果如表3。
3 结 语
本文根据典型工程、岩溶状况及相关水文资料条件基础上，分析无资料地区情况下几种伏流区设计洪水计算方法可行性及选用计算方法的计算成果合理性进行分析，本工程伏流区影响流域大，洪水坦化严重，洪水历时长，总体洪水呈现双峰状。由于该类设计流域伏流出口以上含有较大的闭流区，除泉点出流外，还应注意伏流段表层是否有地表汇流进入库区。
本文仅对较为简单的伏流区流域进行浅析，由于本类工程基本无岩溶影响区影响参数及实测数据，区域水文条件复杂，计算难度较大，故在该类工程中洪水调查就显得尤为重要，因此，在同类工程中，应根据对设计流域的调查及研究，确定适应的计算方法，合理补充调查成果，提高设计洪水成果的合理性。
参考文献
[1]贵州省水利厅.贵州省暴雨洪水计算实用手册[G].贵阳：贵州省水利厅，1983.
[2]水利部长江水利委员会水文局.水利水电工程设计洪水计算手册[M].水利电力出版社，1995.
[3]陈家琦，张恭肃.小流域暴雨洪水计算[M].北京：水利电力出版社，1985.
收稿日期：2018-8-7