杨洪泽

(辽宁省朝阳市水务工程质量与安全监督站，辽宁 朝阳 122000)

1 顾洞河流域概况

1.1 地理位置

顾洞河是大凌河左岸的一级支流。发源于金厂沟梁，位于北票市的西北部，自北向南流经北票市龙潭乡、哈尔脑乡、和双塔区桃花吐镇，于桃花吐镇坤头营子村汇入大凌河。顾洞河全长57.5 km，流域面积451 km2，河道平均比降5.14‰，流域重心地理坐标120°30′00″,北纬41°44′00″。其中桃花吐镇的荒地村至顾洞河入大凌河口处属于朝阳市双塔区水利局管辖范围。

1.2 水文气象

顾洞河流域属于北温带大陆性季风气候，四季分明，雨热同季，夏季多雨炎热，冬春少雨干燥。多年平均气温8.1℃-8.9℃，极端最高气温43.3℃(多出现在6-8月)，极端最低气温-31.1℃(多出现在12-1月)。最大冻土深度1.35 m，多年平均日照时数为2855.6～2 980.8 h，是我省日照时数最长的地区，地面平均温度10℃左右，积雪深20 cm。无霜期146～160 d，风速参数采用朝阳气象站1981-1997年17年6-9月汛期平均最大风速1.5倍，汛期多年平均最大风速为13.84 m/s,设计风速19.89 m/s。

顾洞河流域的降水主要受华北气旋、台风、冷涡及高空槽等天气系统的影响，降雨年内、年际变化较大，时空分配极不均匀。多集中在7、8两个月，占全年降雨51.7%。降水天数约为66 d。流域内多年平均径流深为86.8 mm，多年平均降雨量为450～580 mm多年平均蒸发量为2 000～2 200 mm。径流多以洪水方式下泄为主，非汛期河道径流量很小,上段时有断流现象。冬季由于受内蒙古冷高压的控制，所以盛行西北风，气候寒冷干燥，为此冬春季节雨雪稀少，积雪最大深度20 cm。

1.3 地形地貌

顾洞河横穿北票市西部地区和双塔区北部地区，发源于金厂沟梁，自北向南流经北票市龙潭乡、哈尔脑乡和双塔区桃花吐镇三个乡镇。沿河地势北高南低。本次拟建工程区地貌形态以河漫滩、高漫滩、一级阶地地为主，河谷后缘发育冲洪积扇裙，向远过渡到丘陵。地形较平缓。

2 洪水设计标准确定

该区域保护对象为乡村和耕地，依据国颁《防洪标准》，根据其人口和耕地面积分为四个等级，各等级的防洪标准防护对象等别与防护标准对照表见表1。

表1 乡村防护区的等级和防洪标准

目前，顾洞河在桃花吐镇辖区内长11.228 km，大凌河回水堤长730 m，所以本次治理疏浚河道长度10.498 km，流经8个行政村，现有人口1.2万人，耕地1.0万亩，林地0.8万亩，根据人口<20万人，耕地面积<30万亩的现状，本次设计双塔区顾洞河的疏浚河道均按10 a一遇洪水标准设防。

3 设计洪水计算

该地区经在1：5万地形图上量算，顾洞河大凌河口以上流域特性为：全流域集雨面积为251 km2，大凌河口至扎兰营子段流域面积20 km2，大凌河口至李家窝铺段流域面积82 km2。

3.1 流域特性

3.2 设计暴雨

3.2.1 设计暴雨参数

表2 设计暴雨参数表

3.2.2 时段面雨量的计算

(1)

式中：KF为点面折减系数=0.93《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》。见表3。

表3 各时段面雨量计算成果表 mm

3.2.3 暴雨衰减指数n1p和n2p计算

根据P1P/P6P和P6P/P24P的比值见表4。

表4 n1p和n2p计算成果表

3.2.4 汇流历时τ时段内设计面雨量和面暴雨强度计算

pτp=P24p·24n2p-1·6n1p-n2p·t1-n1p

(2)

ip=pτp/τ

(3)

计算结果见表5。

表5 汇流历时设计面雨量和面暴雨强度计算表

3.3 设计洪水计算

3.3.1 洪峰流量计算

Qp=0.278φp·ip·F

(4)

式中：φp为洪峰径流系数(查辽宁水文手册)

计算结果见表6。

表6 洪峰流量计算成果表

3.3.2 洪水总量计算

计算式：

W三p=0.1α三p·P三p面·F

W(三-24)p=0.1α(三-24)p·P(三-24)p面·F

W24p=W三p-W(三-24)p

式中：α三pα(三-24)p分别为洪量径流系数，见表7。

表7 洪量计算成果表

3.3.3 设计洪水过程线

计算洪峰形状系数γp

结果见表8。

表8 形状系数γp计算成果表

计算前峰第6 h流量，经判别，各种频率均为W(三-24)p>2.25Q20

故前峰最大流量Q6按下式计算：

计算结果见表9。

表9 Q6计算成果表

根据已经通过审查的《龙潭水库除险加固工程初步设计报告》，采用其下泄流量与本次设计洪水同频率最不利组合得出本次洪水设计成果，见表11。

表11 顾洞河干流设计洪水成果

3.4 设计洪水认定

由于龙潭水库与顾洞河都位于大凌河的中上游，龙潭水库处于顾洞河上游，因而可以用已经通过审查认定的《龙潭水库除险加固工程初步设计报告》的水文计算成果作参证分析。计算方法采用水文比拟法。龙潭水库流域面积为200 km2，河长25.825 km，比降11.77‰，顾洞河流域面积为251 km2，河长31.855 km，比降5.14‰。见表10。

表10 水文比拟法洪水计算成果

4 结语

分析顾洞河用推理公式法和水文比拟法所做的两种洪水成果可以看出，两种方法的设计洪水成果比较接近，水文比拟法的成果略大于推理公式的成果，经分析原因是龙潭水库地处顾洞河上游，流域内比降较大，汇流历时短，因此洪峰较大，考虑到本流域的具体情况，结合水文比拟法的成果，采用本次推理公式法的洪水成果作为本次洪水计算成果。