泽河平原区水文计算书

1、2-1 / 20目目 录录2水文、气象.2-12.1流域概况 .2-12.2气象 .2-12.3设计洪水计算 .2-12.3.1基本资料复核.2-12.3.2计算方法.2-22.3.3设计暴雨.2-22.3.4降雨径流关系.2-32.3.5前期影响雨量.2-42.3.6设计降雨过程.2-42.3.7设计净雨量计算.2-52.3.8设计洪峰流量.2-52.3.9设计洪量及设计洪水过程.2-52.3.10成果合理性分析.2-82.4施工期洪水 .2-82水文、气象2.1流域概况泽河，又名马关水，主河流发源于火煤山东北龙王池，东流过土门到玉皇庙，汇西南来的楼上庄水；再东流入土谷山，汇南来的申门和槐树

2、岭水；东北流到大潭嘴，汇南来的范堂沟水；继东北流到苟堂，汇西来的九龙嘴水，东北流到吉寨，汇南来的南红石峡水，继续东北流，经张小寨、三头湾，过铁路桥，到陡坡入双洎河。主河道长 20km，总流域面积 90km2，其中在新密境内有 83km2。全流域共有二级支流六条，均有活水溪流，汇流后常年活水量为 0.10.3m3/s。从一九五八年以来，沿河支流共建有小型一类水库 3 座，小型二类水库 4 座，总有效库容 242 万 m3，灌溉苟堂乡 5000 多亩耕地。2.2气象新密市属北温带大陆季风气候，冷暖气团交替频繁，春、夏、秋、冬四季分明。冬寒干燥，风多雪少；夏季炎热，雨量集中；春旱冷暖无常；秋凉晴爽。

3、年平均气温 14.3,极高气温 42，出现在 7 月份，极低气温-15.8，出现在元月份。风向多西北和东南风，最大风速为 22m/s，最大冻土深度为30cm。年平均降水量为 650mm，最多年份为 1202mm（1964 年） ，最少年份为 428.3mm（1960 年） ，降水量年际变化量较大。由于受季风气候的影响，年内降水量也不均匀，夏季集中、春秋不足，冬季偏少，夏季降水量约占全年降水量的 50%，春季降水量约占全年降水量的 21%，秋季降水量约占全年降水量的 25%，冬季降水量仅占全年降水量的 4%左右；多年平均蒸发量为1400mm。2.3设计洪水计算2.3.1基本资料复核水文计算前对泽

4、河基本资料进行复核，通过对泽河现场查勘及调查，在“1995 年 1/10000 航测图”上量测，泽河长 20.5km，流域面积为94.91km2，详细参数见表 2-1 所示。泽河流域基本参数见表 2-1。表 2-1 泽河河流域基本参数表控制点区间流域面积（km2）区间河长（km）控制点以上流域面积（km2）控制点以上河长（km）河底高程1129.717.07楼上庄水口9.717.071068.871.38土谷山18.588.45105.118.743.31范堂沟口37.3211.7610412.541.85三宅沟口49.8613.61103.515.382.07南红石峡口65.2415.681

5、0229.674.82入双洎河口94.9120.5101总计94.9120.52.3.2计算方法泽河流域水文资料短缺，站网稀少，可供分析的资料有限。本次水文分析设计暴雨查 2005 版河南省暴雨参数图集 （以下简称“05 图集” ）得出各种历时降雨均值、离差系数，经验系数选取 Cs/Cv=3.5；采用皮尔逊型曲线计算出各设计标准相应的设计雨量。泽河具有平原区的综合特征，按照平原区型洪水进行计算。2.3.3设计暴雨（1）设计点雨量计算设计点雨量计算公式： tptptHHK式中：t 时段设计频率为 P 的点雨量；tpHt 时段点雨量均值；tH频率为 P 的模比系数，由雨量变差系数查皮尔逊型曲线tp

6、KvC值表求得，偏态系数pK3.5svCC和分别在相应历时等值线图上的流域重心处读取。tHvC（2）设计面雨量按下式计算设计面雨量：tptpHH式中：为不同暴雨历时的点面关系系数，由“84 图集”第水文分区暴雨时面深关系图查得。当流域面积大于 50km2时候，需要作点面tF修正。泽河总流域面积为 94.91km2，故设计面雨量时需要考虑不同历时暴雨的点面折减系数。计算出四种暴雨历时在不同频率下的设计点雨量，结果见表 2-2 所示。表 2-2 各频率设计洪水点雨量表P=20%(5)P=10%(10)P=5%(20)时段折减系数点雨量均值变差系数 CvKpHtpKpHtpKpHtp101170.4

7、510.90542.50.560.92767.00.55240.94491.00.52.3.4降雨径流关系本次降雨径流关系采用 2000 年 6 月河南省水利勘测设计院贾鲁河干流河道治理工程可行性研究报告分析成果。该报告所计算新郑站降雨径流关系，适用于双洎河新郑市佛尔岗水库以上干支流，因此本次计算采用该成果。降雨径流关系详见表 2-3。表 2-3 新郑站次降雨径流关系（P+PaR）表 单位：mm站名P+Pa5075100125150175200225250275300325350新郑R061424.5375268.5871071291501741972.3.5前期影响雨量计算前期影响雨量采用公

8、式：,1,()a tta tPKPP式中：第 t+1 天的前期影响雨量；,1a tPT影响时间，取 15 天；K递减系数，取 0.9；第 t 天之前的降雨量；tP第 t 天的前期影响雨量。,a tP最大初损值取 90mm。本次设计参照 1977 年平原区水文分析采用成maxI果，见表 2-4 所示。表 2-4 设计前期影响雨量 Pa 表重现期（年）5102050100200三天4550556063652.3.6设计降雨过程洪峰流量一般为 1 日（支流） 、3 日及 7 日降雨形成，本次设计参照1977 年平原区水文分析暴雨日程分配成果，详见表 2-5 所示。表 2-5 暴雨日程分配成果表 单位

9、：mm时间（日）12345671 日100%3 日50%50%7 日50%50%2.3.7设计净雨量计算根据降雨径流关系、前期影响雨量、暴雨日程分配，对泽河流域采用新郑站 P+PaR 关系曲线，进行设计净雨量计算，净雨量设计成果详见表 2-6所示。表 2-6 净雨量计算成果表河流名称重现期（年）设计 1天面雨量（mm）Pa（mm）P+Pa（mm）设计 1 天净雨深 R（mm）5113.39 10142.60 泽河20170.95 2.3.8设计洪峰流量泽河设计流量，参照 1977 年平原区水文分析采用的平原排水模数公式：0.25MkRF0.75QkRF式中：M排水模数；a综合折减系数，当洪水超

10、过河槽设计标准，洪水将漫滩行洪，面上有积水滞蓄，对洪峰有一定的消减作用，根据洪水大小选用综合折减系数见表 2-7 所示。表 2-7 各种频率洪水综合折减系数重现期 N（年）5102050100200a10.90.80.750.70.65K峰量系数，参照省内外已治河道的分析成果，选用泽河 K=0.04。F流域面积。当流域面积小于 50km2时，仍按 50km2的排水模数计算。Q平原区设计洪峰(m3/s)2.3.9设计洪量及设计洪水过程设计洪量： 1000WRF设计洪水历时： 0.278RFTQ式中：为面积系数。采用河南省水利厅的分析成果：F500km2， =0.34；F= 5001000km2，

11、 =0.35；F= 10002000km2， =0.375。采用概化过程线法推求设计洪水过程。由以上所求出的 T、Q 分别乘以概化过程线坐标值，即可求出各河控制断面的设计洪水过程。概化过程线坐标值采用 1970 年 5 月“河南省治淮规划要点报告”中水文计算数据，见表 2-8。表 2-8 概化线坐标值010204060809010090806040201005000468101213152226334259731000.345001000046891112152327344360751000.35F(km2)T(%)Q(%)依据上述方法计算，推求泽河平原区洪水设计洪峰、洪量及其洪水过程，成果见

12、表 2-9 所示。表 2-9 泽河平原区各频率设计洪水成果表重现期（N）5 年10 年20 年控制点控制点以上流域面积（km2）河线距（km）洪峰(m3/s)洪量(万 m3)洪峰(m3/s)洪量(万 m3)洪峰(m3/s)洪量(万 m3)7.07楼上庄水口9.711.38土谷山18.583.31范堂沟口37.321.85三宅沟口49.862.07南红石峡口65.244.82入双洎河口94.912.4施工期洪水根据水利水电工程施工组织设计规范 【SL303-2004】表 3.2.2 导流建筑物洪水标准划分，确定施工期洪水标准重现期为 5 年一遇。由于泽河控制流域范围内无实测流量资料，本次计算参照

13、郑州市自1960 年至 2005 年的暴雨观测资料进行施工期洪水计算。（1）设计暴雨计算根据工程施工总体安排，泽河治理工程施工期为非汛期，因此，由实测观测资料，选取 19602005 年历年非汛期（10 月至次年 5 月）实测最大 24 小时降雨量为分析系列，进行经验频率计算，暴雨经验频率计算成果表见 2-11。按配线法推求理论频率，根据计算结果绘制理论频率曲线。泽河非汛期最大 24 小时暴雨频率曲线图，见图 2-1。表 2-11 泽河降雨量经验频率计算表（施工期）排序后序号年份降雨量(mm)年份降雨量(mm)(Ki-1)2P=m/(n+1)1196024.5 2196125.5 319625

14、2.1 4196358.8 5196440.1 6196519.8 7196623.1 8196716.2 9196870.0 10196923.6 11197024.0 12197129.3 13197266.4 14197351.8 15197442.5 16197515.0 17197652.6 18197770.3 19197849.1 20197971.7 21198016.6 22198117.3 23198253.0 24198327.5 25198472.2 26198579.8 续表 2-11 泽河降雨量经验频率计算表（施工期）排序后序号年份降雨量(mm)年份降雨量(mm)(

15、Ki-1)2P=m/(n+1)27198649.0 28198725.2 29198851.3 30198932.3 31199033.5 32199153.6 33199292.8 34199349.4 35199459.5 36199552.4 371996105.3 38199773.2 39199825.8 40199915.9 41200045.2 42200133.5 43200269.2 44200320.8 45200426.1 46200520.4 合 计2027.2平 均44.01图 2-1 泽河降雨量频率曲线图根据理论计算结果绘制的理论频率曲线查得：施工期 5 年一遇设计暴雨为 59.99mm。（2）降雨径流关系、前期影响雨量、设计降雨过程、净雨量计算等同2.4。泽河施工期 5 年一遇设计净雨量成果见表 2-12。表 2-12 泽河施工期 5 年一遇设计净雨计算表河名控制地点P+Pa(mm)净雨深(mm)泽河入双洎河口（