西河灣流域洪峰流量與暴雨特性的推算論文

　　1、流域情況簡介

　　西河灣屬于內陸河，是黃旗海水系中流域面積為第七大的河流。西河灣發源于豐鎮市柏寶莊鄉大西山，向西南傾。由發源地向西南流至一間房后，轉向西北至小郝家村北注入黃旗海。全河在新院子以上為干河，新院子至壩墻南營子有間歇水，壩墻南營子至高家村為干河，并通過九號海子，高家村以下均有清水。

　　西河灣河長( 入黃旗海口) 40． 4 km，河道比降5． 85‰，匯口以上集水面積 188 km2。西河灣上建有隆盛莊大橋，本次研究以隆盛莊大橋為控制斷面，以上河長21． 5 km，河道比降9． 74‰，集水面積85 km2。西河灣流域總的地勢南高北低，海拔高程 1 868 ～ 1 350m。流域內多為臺地丘陵，植被較差，水土流失嚴重。

　　2、水文測站及資料情況

　　2． 1、水文站分布及測驗情況

　　西河灣無水文測站，黃旗海水系的另一條支流霸王河設有集寧( 四) 水文站，該站設于 20 世紀 50 年代中、后期，觀測至今，資料系列比較完整。氣候及下墊面條件與西河灣基本相似，同屬于黃旗海水系，從氣候及產匯流條件來看基本相似，故選其做為本次研究的參證水文站。集寧( 四) 站1950 年3 月30 日由綏遠省水利局設立為水文站，1951 年 4 月后停測，6 月 1 日恢復觀測。1952 年 7 月改為水位站，1953 年 1 月改為三等水文站。1954 年 3 月綏遠省撤消后改由內蒙古自治區水利局領導，恢復原測驗項目，改為水文站。1955年 7 月 1 日基本水尺斷面上遷至集二線鐵路橋上游195 m 處觀測。1967 年 7 月基本水尺斷面下遷 50 m繼續觀測。測站以上集水面積為 701 km2。測驗河段較順直。左岸土石山人工漿砌塊石護岸，右岸為漿砌塊石大堤。斷面寬淺，主流靠左岸，大水時右岸有漫灘，上斷面以上大片樹林，對水流有影響。枯水時有分流串溝現象。河床為砂礫石組成，沖淤變化較大。測站高程系統為假定基面，觀測項目有水位、流量、含沙量、冰情、降水等。

　　2． 2、水文資料情況

　　集寧( 四) 水文站可利用水文系列為 1955 ～ 2006年，共 52 年。1955 ～ 1980 年水文資料摘自內陸河水文年鑒; 1981 ～2006 年水文資料摘自內蒙古水文總局經過整編的成果。另外，霸王河有歷史洪水調查資料，可供參考。

　　3、洪水分析研究

　　西河灣流域屬水文資料缺乏河流，設計洪水采用洪水地區經驗公式和 24 h 雨量經驗公式進行推求。黃旗海流域隆盛莊西河灣洪水分析研究以隆盛莊大橋為控制斷面，控制斷面以上流域面積 85 km2，而集寧參證站流域面積為 701 km2，大于 100 km2，它們的洪峰流量面積比指數不一樣，故不能用面積比擬法進行計算。而周邊地區有水文站的河流集水面積都大于 100 km2，故洪水分析研究采用地區經驗公式。查1976 年編制的《內蒙古自治區水文手冊》洪水分區圖，工程位置及集寧站均屬Ⅵ區，屬臺地丘陵區。

　　1976 年編制的《內蒙古自治區水文手冊》僅有十幾年洪水資料系列，系列截止到 1974 年，需選擇鄰近河流測站進行必要的復核與論證，根據集寧參證站設計洪水成果來修正水文手冊小于 100 km2洪水地區經驗公式。

　　控制斷面洪峰流量，采用本次以集寧代表站集水面積小于 100 km2的洪峰流量地區經驗公式，洪峰流量采用面積比指數 0． 67 計算。洪峰 CV值、Cs/Cv 值參考集寧站并結合地區變化規律選取，設計洪水成果，見表 1。

　　表 1 控制斷面設計洪水成果( 地區經驗公式法)

　　4、結論

　　通過 2 種方法計算成果對比分析，地區經驗公式法計算的設計洪峰流量成果偏大些。洪峰流量與暴雨特性及流域特征有關，地區經驗公式法僅用單一面積參數; 而西河灣控制斷面集水面積較小，流域形狀呈扇形，24h 雨量經驗公式法能夠反映集水面積、主河道比降、流域形狀系數等，比較全面。基于以上分析，西河灣控制斷面設計洪水采用由 24h 雨量經驗公式法計算的成果。

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