摘要：文章采用水文比拟法、推理公式法、淮上法三种不同的方法对内乡县黄水河的设计洪水进行计算，通过合理性比较分析，确定采用水文比拟法的计算成果，为河道治理下一步的设计工作提供了扎实的水文基础。
关键词：黄水河；设计洪水；水文比拟法；推理公式法；淮上法
1基本资料
黄水河属长江流域唐白河水系，系湍河右岸支流，发源于西峡县田关西北鸡笼山北侧五斗凹，盘山绕岭而下，自西北向东南流经西峡、内乡县，于内乡县徐坡村汇入湍河。主河道全长43km，流域面积219km2，河道平均比降1/350，河床一般宽50～100m。带状河流，河道弯曲，局部切割严重。黄水河在内乡境内全长19.50km，流经赵店、湍东、大桥三个乡镇。黄水河流域内多年平均降雨量为780mm，降雨年内分配极不均匀，降雨主要集中在6-9月，约占全年降雨量的61.80%。流域洪水变化主要受暴雨特性及地形等因素影响，洪水涨落陡峭，一场洪水历时单峰约2d，连续洪峰一般约为4d。一场局部暴雨形成的洪水，是峰形尖瘦的孤峰，若全流域普降暴雨，将形成峰高、量大、持续时间长的复式洪峰，往往给下游带来严重的洪涝灾害。根据有关历史文献记载，黄水河在建国前发生较大洪水的年份有1632、1919年，建国后生较大洪水十余次，其中1964、1979、1996、2010年的4次洪水灾害较为严重。根据《防洪标准》《堤防工程设计规范》，结合黄水河段防洪保护对象（人口11万人，耕地1.60万hm2，内乡县城及2个乡镇及重要通讯设施）的重要性及发展趋势，确定防洪标准为20a一遇，临时工程洪水标准为非汛期洪水5a一遇。
2设计洪水计算
根据《水利水电工程设计洪水计算规范》，确定设计洪水推求方法。因黄水河入河口上游2.70km处湍河干流设有内乡县水文站，可利用实测流量成果采用水文比拟法计算设计洪水；根据《河南省中小流域暴雨洪水图集》的规定，流域面积200km2以下时，可采用推理供水法计算设计洪水，流域面积在200~5000km2时可采用淮上法计算设计洪水。因黄水河入湍河口以上流域面积219km2，略>200km2，可采用推理公式法、淮上法来计算验证设计洪水，三种不同方法的计算成果如下。
2.1利用水文站资料计算设计洪水
黄水河流域内无水文站，在黄水河入河口上游2.70km处湍河干流设有内乡县水文站。现收集到内乡站1979-2011年实测洪水资料，资料系列长度33a，满足规范要求的系列长度30a的要求。根据河南省水利厅水文水资源总站1987年7月出版的《河南省洪水调查资料》整编成果，湍河1919年发生特大洪水，分析内乡站洪峰流量为8540m3/s。根据《南水北调中线一期工程陶岔至沙河南渠段总干渠河渠交叉建筑物防洪评价报告》（河南省水利勘测设计院，2005）中分析，其重现期相当于200a一遇。将加入1919年特大洪水的系列进行按不连续系列进行频率分析。根据经验频率计算成果绘制经验频率曲线，然后采用目估适线法选定拟合较好的理论频率曲线（皮尔逊Ⅲ型），根据频率分析计算（详见表1），湍河内乡水文站20a一遇设计流量为3263m3/s。根据河南灵捷水利勘测设计研究有限公司2012年编制的《河南省内乡县湍河北园至徐坡村段段河道治理工程初步设计报告》，内乡水文站20a一遇设计流量为3030m3/s。由洪峰模数比较表可以看出：黄水河20a一遇洪峰模数为2.17m3/s/km2；湍河河道治理中20a一遇洪峰模数为2.01m3/s/km2。洪峰模数相对误差为7.69%。两者计算方法相同，河道设计中采用的是1979-2006年共28a内乡水文站实测洪水资料系列，黄水河设计中对以上洪水资料系列进行延长，采用的是1979-2011年共33a内乡水文站实测洪水资料系列，并考虑了1919年特大洪水。从计算结果可以看出，资料系列延长后，洪峰模数约增大了7.69%，变化不大。因此，工程设计洪水计算成果是合理的。考虑到河道治理计算成果已经河南省水利厅审批通过并应用于湍河治理中，为保持水文成果一致性，采用河道治理的洪水成果：即湍河内乡水文站20a一遇设计流量为3030m3/s。根据内乡水文站的洪水计算结果，以内乡水文站为参证站采用水文比拟法推求得设计断面洪峰流量，即黄水河入湍河口处20a一遇设计流量为1155m3/s。
2.2利用推理公式法计算设计洪水
黄水河入湍河口以上流域面积219km2，略>200km2，故可以用推理公式法来计算验证设计洪水。主要根据《河南省中小流域设计暴雨洪水集》（1984年10月）及配套的推理公式法进行计算，暴雨参数查2005年河南省水文水资源局《河南省暴雨参数图集》。
3设计洪水成果比较
水文比拟法、推理公式法、淮上法三种算法的计算结果见表2。由计算成果可以看出，推理公式法与水文比拟法的计算成果的相对误差为1.39%，淮上法与水文比拟法计算成果的相对误差为20.35%。
4结论
结合以上三种计算方法得到的设计洪水结果分析，并根据水规总院中小河流治理工程初步设计指导意见，“参照《水利水电工程设计洪水计算规范》，结合具体资料情况，选择合适的设计洪水计算方法。当工程地址及上、下游附近有较长实测洪水流量资料时，可优先采用频率分析计算方法，直接推求设计洪水”，设计洪水采用水文比拟法计算成果，即黄水河入湍河口20a一遇洪水洪峰流量1155m3/s。同时也验证了如设计河段处无实测洪水资料或者不适宜移用水文站洪水资料时候，对于流域面积略>200km2的山丘区河道，也可用推理公式法计算设计洪水。
作者:吴沛 郭晓丽 张国辉 贾鹏生 单位:南阳市水利建筑勘测设计院 河南灵捷水利勘测设计研究有限公司