□郝永山 □王新建（社旗县水利局）

□任泽垠（南阳市水利建筑勘测设计院）

一、流域概况

社旗县位于豫西南南阳盆地东部边沿，地处东经112°46′～113°11′，北纬32°27′～33°09′。社旗县城是全县的政治、经济、文化、工业、交通中心，距南阳市42km，东北傍潘河，南依赵河，处于唐河上游，三面环水。城区地势西高东低，总面积5km2，南北长2km，东西宽3km，西南高，东北低。赵河是穿过社旗县城的主要河流之一。赵河为唐河上游主源，发源于方城县柳河乡石板河村，自西北向东南流经方城县柳河、袁庄后入社旗县境，途径唐庄、桥头、城关及城郊于县城下游2km处和潘河交汇。主河道长76km，流域面积401km2，河道比降1/1000～1/2000，带状河流，河槽宽20～190m，河槽深5～12m，城区段长6.7km，河道弯曲，切割严重。赵河系唐河的一级支流，在赵河上没有设立水文站，无实测洪水资料。

拟建的赵河橡胶坝坝址位于社旗县城建设路赵河桥下游76.85m处，坝轴线与河道流向正交布置。

二、气象水文

（一）气象

赵河流域处于北亚热带北部边缘，属亚热带季风型大陆性气候，季风进退较为明显，夏季受太平洋副热带高压控制，多东南风，炎热多雨；秋季多晴而气候凉爽；冬季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风，冬季气候寒冷少雨雪；春季干旱而多风，一年四季，交替分明。

流域内多年平均气温14.6℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-17℃；绝对温差58.2℃，全年无霜期221d，日照时数2148h，年均＞10℃的活动积温为4776℃，光热资源丰富。

（二）降雨

多年平均降雨量为809mm，降雨年际变化大，年内分配不均匀，最大年降雨量1298.2mm，最小年降雨量526mm；降雨多集中在6～9月，多以暴雨形式出现，汛期雨量约占年降雨量的70%。多年平均水面蒸发量890～1250mm，橡胶坝坝址区水面蒸发量取1050mm。该区相应的土壤多年平均水蚀模数为850t/(km2·a)，属于中度水土流失区，与水文图集查出的侵蚀模数相吻合。

（三）暴雨洪水特性

流域内降雨多以暴雨形式出现，年降水量主要集中在夏季，其暴雨天气系统以切变线和切变线低涡为最多。流域内水系呈扇形分布，缺乏洪水调蓄场所，加之河道比降陡，土壤渗透性弱，致使暴雨集中快，洪峰汇流时间短，洪峰流量大，洪水来势猛，洪峰多为单峰。

（四）年径流

据唐河社旗水文站实测资料，多年平均径流深230mm，坝址位置与社旗站距离较近，可直接作为坝址区径流深资料，坝址区多年平均径流量0.92亿m3。径流年际变化大，径流变差系数CV=0.64，Kp＝0.54，75%年份径流深为124.2mm，径流量为4968万m3。

三、设计洪水

（一）防洪标准

根据国家《防洪标准》（GB50201—94），对于＜20万人口的城镇，防洪标准为20～50年一遇，社旗县县城人口10万人，近期社旗县城防洪标准为20年一遇。故本项防洪治理工程防洪标准为20年一遇。

社旗城区段赵河设计洪水洪峰流量采用两种方法进行计算分析。

（二）利用暴雨资料间接推求设计洪水即单位线方法计算

根据“河南省中小流域设计暴雨洪水图集”，赵河控制流域面积＞200km2，用淮上法计算设计洪水。

计算公式：

式中:qp为单位时段净雨深度20mm的单位线洪峰流量(m3/s)；tp为单位时段净雨深度20mm的单位线涨峰历时(h)；k1、k2为综合系数；A 为集水面积，（km2）；AV为洪峰有效面积（km2）；BAV为相应于AV的平均宽度（km）；LAV为洪峰有效面积的干流河长（km）；LX为洪峰有效面积最远处至出流断面河长（km）；SLX为相应LX的河道平均比降；SLAV为相应LAV的河道平均比降。

由公式可计算单位时段20mm净雨强度的单位线，由单位线，可用不同频率时段设计净雨量，计算洪峰流量见表1。

表1 洪峰流量成果表

（三）利用邻近站设计洪水资料按面积比方法计算

1.唐河社旗站设计洪水计算

由于赵河无实测洪水资料，同一流域下游潘河、赵河汇合口以下大朱营（社旗站）设有水文站，该水文站自1951年实测洪水序列至今，系列较长，精度满足要求，位置相邻，可以利用该水文站流量资料按面积开平方比法，推求赵河设计洪峰流量。

本工程采用的洪水系列为1951～2000年，并加入了2次历史洪水，即1896年洪峰流量为3530m3/s，1912年洪峰流量为3320m3/s。并且把＞2600m3/s的洪水作为特大洪水处理。将实测系列与特大值系列组成一个不连续系列，作为代表总体的一个样本，不连续系列各项值在历史洪水调查期内重新排序，建立经验频率曲线，采用矩法计算统计参数，用皮Ⅲ线型进行适线，对计算Cv值采用不同的Cs/Cv的倍比进行适线，以Cs=2.0Cv拟合较好，故采用Cv=1，Cs=2.0Cv成果，洪水计算成果见表2。

表2 社旗县设计洪水计算结果表 单位：m3/s

2.赵河设计洪峰流量计算

根据社旗县大朱营水文站的洪水计算结果，以社旗站为参证站，按下述公式计算赵河城区段河道设计洪峰流量：

式中：Q设为赵河设计断面洪峰流量(m3/s)；Q参为参证站的洪峰流量(m3/s)；F设为赵河流域面积401km2；F参为参证站以上流域面积1044km2；n为经验指数n=0.5。

采用面积比法计算的社旗县城区段赵河河道设计洪峰流量结果见表3。

表3 赵河设计洪峰流量计算结果表 单位：m3/s

（四）设计洪水计算结果比较分析

根据上述两种方法计算的社旗县赵河城区段设计洪水洪峰流量结果，列表进行对比见表4。

表4 赵河城区段设计洪水洪峰流量结果对比表

从表4中可以看出，两种方法计算的社旗县城区段赵河设计洪水洪峰流量结果相近，考虑到参证站和设计站同在一个流域，并且相距较近，又同在岗丘地带，流域内暴雨分布较均匀，而且水利部长江水利委员会已经审批了《唐白河干流防洪规划报告》唐河社旗站的设计洪水计算结果，因此建议采用面积比法计算的设计洪水成果，作为本次社旗县橡胶坝工程赵河城区段的设计洪水洪峰流量，即社旗县赵河城区段20年一遇设计洪峰流量为1779m3/s。

四、结语

设计洪水计算，对于赵河上没有设立水文站，无实测洪水资料情况，利用暴雨资料间接推求设计洪水的单位线方法、利用邻近站设计洪水资料按面积比方法计算同时计算，结果加以分析比较，可以看出，对于参证站和设计站同在一个流域，并且相距较近，又同在岗丘地带，流域内暴雨分布较均匀，两种方法计算的设计洪水洪峰流量结果相近。如若流域机构或上级主管单位对河道的防洪规划有批复的，最好采取批复或与批复接近的设计洪水洪峰流量作为设计洪水流量。