标题 | 小流域水文流量的计算方法研究 |
范文 | 胡丽丽 摘要:水文流量的计算方法对于测算河流的水文情况和探究相关的桥道建设特点具有重要的作用。小流域水文流量由于其各自不同的地理环境和水域情况其实际的水文流量计算方法都式不同的,其中,主要的水文流量的计算方法主要有径流形成计算方法、数理统计方法等计算方法去进行水文流量的测算。下面将着重探讨该两种方法的主要应用特征,结合实际的流域情况去提出相应的计算方法的应用特点。 关键词:小流域水文流量;计算方法 小流域的水文流量的特点是建设和设计桥的建筑方法和桥孔形状大小的一个主要的数据指标。水文流量大的流域就适合建设桥体较为稳侯和桥孔较为大的桥,而水文流量大的流域就适合建设桥孔较为细小的桥。在公路沿线的两边,一些小河沟大多都是属于汇水量较少的流域。该种小流域由于河床面积和流域面积较小,洪峰期较其他河流流域较短而且流域洪峰所淹没的范围比较小,从而导致了该种流域得不到人们的注意。因此,该种流域的岸边一般很少设置甚至没有设置一些水文流量监测站。这种情况就导致这些流域的水文情况长期得不到应有的监测,最终不利于该流域的小桥涵流量的测算。目前,全国多个交通管理部门和水利部门都很据自身部门的职能和当地实际的水文特点和水文情况设置了相应的各种小河流域流量的计算方法和测算方式。但由于我国地域面积广大,各地的水文流量计算方法很难具备一定的推广性和应用的广泛性。因此,寻求一种很据实际的水文特点和与本地域相适应的流量计算方法对于小桥的科学合理建造和设计有重要的意义。 1、 径流形成计算方法的主要应用特征 径流形成计算方法是一种以暴雨数据为主要的应用数据去测量某一流域洪水流量的测算方法。径流形成方法是依据小流域的洪峰流量和其它影响流量大小的各种天气气象因素之间的相互关系而建立起来的。径流形成方法的主要测量观点认为,小河流域的出河口的断面的最大洪峰的河流流量与一定的暴雨的下雨量在整个河流流域内通过产流和汇流的相互过程而形成的。在形成径流的过程当中,河流的汇流的面积随着时间的增长而逐步增长。将径流形成的过程按照汇流面积随着时间增长的特性和增长率(AF)所形成的图像和暴雨的强度和下雨量过程与降雨时间之间的关系所形成的图像结合在一起时,其分别所表现出来的图像特点为直线趋势和“矩形变化”。径流形成的观点还认为,暴雨的程度SD和河流的净雨强度Si在径流形成的过程当中都是均匀分布形成的。在运用暴雨资料去计算出设计河流流量时,是在假定下暴雨的频率和所出现的洪峰流量的形成频率相同的基础之上的。 对于径流流量的影响因素有以下的主要几种情况:河床的坑洼程度;暴雨程度(暴雨程度指数包括有降雨的强度和暴雨所持续的时间);河床和河堤的土壤属性类型及其吸水能力大小;河边地面的植被密集程度及其对于河流流量的影响;径流的大小及其厚薄程度;主流河沟的河流特性和其粗糙程度;周边湖泊的水库储水能力及其对周边水域的调节作用。这些影响因素在实际的情况之下是共同对径流流量起作用的。在运用径流形成方法去测量小流域的水文流量时,应充分地考虑到上述的各种影响因素对于当地河流流域的作用,从而为科学有效地测量当地实际的河流水文流量提供方法技术的指导。 2、数理统计方法的主要应用特征 小流域水文流量的数理统计方法是通过水文特点和水文现象的一次性和非重复性等特征和各种水文因素所出现偶然性的数值的变化特点,再结合数学上的概率理论和运算原理对某一地区的水文情况和所记录的水文资料进行概率化的统计,以此来作为测算出该流域的水文活动的规律性的重要的数据指导,并以此来作为估算和预测往后该流域的水文现象的重要的指针。而在实际的使用过程之中,人们对于数理统计方法的应用不可以单单依靠某一时间段所测得的水文数据去作为处理所有水文问题的不变原则,而应该根据实际的水文情况,以过往所记录的水文资料作为工作指导基础,运用物理成因分析的技术和问题解决途径去促进水文计算结果更加符合当地流域的水文条件的客观实际。 在水文流量的物理统计方法中,必然事件、不可能事件和随机事件是其计算方法的主要计算统计内容。必然事件是指在特定的河流流域中,在检测员多次对于小流域的水文流量的观察过程中,有一些水文现象是在一定条件之下所必然发生的。这些必然事件的发生对于该流域的实际情况的掌握和水文流量的计算具有重要的指导作用。例如,在某一特定河流中肯定会出现汛期,而每一次汛期都必然会有一次最大的洪峰量;不可能事件是指在一定的水文条件和水文情况之下不可能发生的事件。不可能事件的存在对于排除某一流域的某些水文问题和避免在计算过程中出现不必要的错误奠定了重要的基础。例如,在某一特定流域中,大暴雨过后,其水位的变化和河流的流速不可能不发生相应的变化;随机事件是介乎于必然事件和不可能事件事件的自然事件。它是指在流域的水文现象中,在一定的水文条件之下可能发生或者可能不发生的事件。对于事件的水文现象来说,由于水文资料的庞杂性和采集资料事件的长期性,数理统计方法适合于某些具有一定水文规律及其规律性较为明显的流域的水文流量计算。而在实际的测算过程当中,实测的水文资料越丰富,河流水文现象的规律性越位明显,其统计和预测的准确度就会越高。因此,水文流量的测试人员应该根据在实际的测算过程中所掌握到的水文资料去进行水文流量计算方式的选择,从而为准确高效地测算出相关的水文数据提供重要的指导。 3、总结 综上,对于小流域水文流量的计算应该根据某一特定的流域的水文特点而采取相关的计算方法。而寻求一种很据实际的水文特点和与本地域相适应的流量计算方法对于小桥的科学合理建造和设计具有重要的意义。不同的水文条件合适不同的计算方法,这就要求水文流量的测算人员具备良好的专业素质,从而掌握不同的水文流量的计算方法,为促进桥面建筑和建设提供重要技术支持。 参考文献: [1]徐霞晴,小流域水文计算的分析与应用[J],中国水运,2007年4月第5卷第4期 [2]宋爱清,李强,小流域水文流量计算方法探讨[J],辽宁交通科技2010年第1期 |
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