涉河管线工程防洪影响评价计算方法探讨

摘要：随着目前社会的发展，涉河工程项目越来越多的应用于工程实践中，防洪影响评价作为工程项目评估及河道防洪安全理论依据的作用越来越突出，为了更好的开展同类建设项目评估工作，提高防洪影响评价的可靠性，本文以某涉河工程为例对防洪影响评价计算方法作了简要的分析和应用，以供同类项目参考。

关键词：防洪评价、设计暴雨、频率曲线、等值线、偏态系数、堤顶高程

中图分类号：文献标识码：文章编号：

Abstract: With the rapid development of society, more and more projects involving river have been used in engineering practice, and the flood control impact assessment, as the theoretical basis for project assessment and flood control security, has been occupied increasingly prominent role. In this paper, in order to easily carry out the assessment of similar construction projects and to improve the reliability of flood control impact assessment, a brief analysis and application of the method for calculating the flood control impact assessment has been conducted with an example of a project involving river, and that will be the reference of similar projects.

Key Words: flood control、design storm、frequency curve、contour、coefficient of skewness、dike elevation

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济社会的发展，穿越河道的管道、桥梁等涉河工程项目越来越多，河道管理范围内建设项目的管理工作越来越重。河道管理范围内的穿河、跨河管道及建筑物由于设计或建设不符合防洪要求，造成汛期水位雍高、束水、冲刷等一系列问题，对河势稳定和防汛抢险以及水利管理工作造成很大不便，极大地增加了防汛抢险压力和难度。因此，必须对河道管理范围内的建设行为进行规范【1-4】。为此根据建设项目的基本概况、所在河段的防洪任务与防洪要求、防洪工程与河道整治工程布局等情况，对建设项目的防洪影响进行综合评价，这对指导穿河、穿堤、跨河、拦河等涉河类项目审查、减轻和降低新建项目对现有防洪工程的不利影响，保证河道汛期行洪安全等方面具有现实指导意义【5】。如何更好地完善和提高防洪影响评价的可靠性，寻求更加有效和便捷的防洪影响评价方法，为涉河类项目提供有效的技术支持是目前防洪影响评价方面需要进一步发展和延续的课题。根据多年的实践经验，本文以某热气管道穿越河道工程为例进行防洪影响评价，通过推求设计暴雨和设计洪水进行水文分析，采用明渠均匀流公式进行水力计算，通过相关技术规程进行堤顶高程分析及河道冲刷分析，通过此方法进行防洪评价计算，其评价的可靠性可以得到有效保证，从而说明以其作为同类项目技术参考具有一定的现实意义。

1某河道概况

河道流域属暖温带大陆性湿润、半湿润季风气候区，年内四季分明，春冬季风多、雨雪少、干冷，夏秋季气候湿热、雨水集中、秋长于春，形成了春旱、夏涝、晚秋又旱的自然规律。多年平均降雨约640mm；主要特点是年际变化大，时空分布不均。涉河工程穿越地区地形、地貌、地质特征及该地区水文地质情况：穿越区地貌属洪积平原区，地势较为平坦，两岸种有树，地面高程约59.08～59.14m，河床最低处高程56.03m左右，河床宽60m左右，管线穿越位置河道顺直，河床两侧地形开阔；工程区内地下水有第四系孔隙潜水和基岩碎屑岩类孔隙-裂隙潜水两种类型。穿越断面情况：穿越断面位于该河一桥的下游，地形起伏不大，坡度较缓，为宽浅式自然河道；穿越断面以上流域面积105km2,干流比降0.00504，流域内建有一座小(一)型水库。河道治理设计断面为复式断面，设计河底高程为55.955m，断面底宽35m，边坡系数为2，主河槽深3m，滩地高程为58.955m，左滩地宽9m，右滩地12m，设计坡降为1/950。

2防洪评价计算

2.1 水文分析计算

2.1.1防洪标准

根据《防洪标准》（GB50201-94）、《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002），确定本工程设计洪水标准为50年一遇。

2.1.2穿越断面设计暴雨推求

设计暴雨采用实测暴雨法和暴雨等值线法两种方法分析比较确定。

（1）实测暴雨法计算设计暴雨

1）设计面雨量的分析计算

根据流域内3处雨量站的实测暴雨资料，采用算术平均法计算流域的面雨量。面雨量的统计采用年最大值法选样。在n项连续最大降水量系列中，按大小排序的第m项最大降水量的经验频率按Pm采用数学期望公式进行计算： 。 （2-1）

按矩法公式初估频率曲线的统计参数的均值X、变差系数CV，取偏态系数CS=3.5CV，采用皮尔逊Ⅲ型曲线适线，以理论曲线与经验点据拟合较好为原则,并重点考虑曲线中上部的点据拟合情况。穿越断面以上流域年最大24小时及年最大3日面雨量频率曲线可查阅该地区水文勘测局编写的规程。

表1穿越断面以上流域设计面雨量成果表

2）设计净雨的推求

根据以上分析计算出的各时段设计面雨量，采用《该地区大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法》（以下简称《洪水计算办法》）中山丘平原混合区公式：

R混=R山-K（R山-R平）（2-2）

求得穿越断面以上流域的设计净雨。

表2穿越断面以上流域设计净雨成果表

（2）暴雨等值线图法计算设计暴雨

为使穿越断面以上设计洪水计算更加合理可靠，采用《洪水计算办法》的暴雨等值线图法，对洪水进行推求，具体分析计算如下：

根据该地区水文水资源勘测局编制的“多年平均年最大24小时、最大3日暴雨等值线图”和“最大24小时、最大3日暴雨变差系数等值线图”查得穿越断面以上流域H24h=100.0mm，H3d=119.0mm，变差系数分别为CV=0.54和CV=0.53；由皮迩逊Ⅲ型曲线的模比系数KP值表，查得各相应频率的最大24小时、3日设计点暴雨量。从《洪水计算办法》中点面关系换算系数表中，查得穿越断面以上流域最大24h、最大3日点雨量面换算系数分别为0.78、0.81。经计算，两种方法设计面雨量计算成果见下表

表3两种方法设计雨量成果表