深圳市主要河流水文设计成果合理性评价

第３７卷第８期　人　民　长　江　Ｖｏ１．３７．Ｎｏ．８　２００　６年８月　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ａｕｇ．，２００６　文章编号：１００１—４１７９（２００６）０８—０Ｏ４Ｏ一０３　深圳市主要河流水文设计成果合理性评价　罗健萍　（深圳市水利规划设计院，深圳５１８００８）　摘要：对深圳市５大河流设计洪水成果，从设计暴雨、不同的计算方法设计洪水成果的比较、同一河流上下游断　面设计洪水成果比较分析、相邻河流设计成果地区综合比较分析、与调查洪水成果比较等方面进行合理性分　析，来评价深圳市防洪（潮）规划（修编）所做的深圳市５大主要河流设计洪水成果的合理性。通过分析，得到结　论：《深圳市防洪（潮）规划报告（修编）》（２００２—２０２０年）所做的５大河流的设计洪水成果是合理、可行的。　关键词：水文设计成果；合理性分析；评价；深圳　中图分类号：ＴＶ１２２　．３　文献标识码：Ａ　１概况　所辖的横岗、龙岗、坪地、坑梓４镇，在坑梓镇下陂村附近进入惠　州市境内。龙岗河流域面积３６４．４３　ｋｍ２，河道总长３５．５３　ｋｍ。　深圳市由自东西向西北排列３个地貌一南部半岛与海湾地　一级支流有ｌ０条，流域内建有中型水库２座、小型水库４３座。　貌带、中部海岸山脉地貌带和北部丘陵谷地带。深圳地形呈东　坪山河位于深圳市东北部龙岗区坪山镇内，属淡水河一级　西长、南北窄，地势东南高，西北低，多为低丘陵地，间以平缓的　支流，发源于梅沙尖（海拔７５３．６８　ｍ），流经坪山镇，在下土湖纳　台地，西部沿海一带是滨海平原，主要山脉走向从东到西，贯穿　入淡水河。流域面积１４４．６５　ｋｍ２，河长２４．８　ｋｍ，平均比降为　中部，成为主要河流发源地和分水岭。　０．５９７％。流域水系呈梳状，有７条一级支流，流域内建有中型　深圳地形地貌的特点决定了河流水系分布基本特点是小河　水库１座，小型水库２５座。　较多，大河较少。据统计，全市大小河流３１０条，但流域面积大　５条河的河口断面流域自然地理特征参数见表ｌ。　于１００　ｋｍ　的河流仅５条，即：深圳河、茅洲河、观澜河、龙岗河和　表１深圳主要河流特征　坪山河。　深圳河流域位于珠江口东侧，属海湾水系。深圳河是深圳　与特区的界河，自源头至深圳河口全长３３．１０　ｋｍ，平均比降　为０．１４０％，流域集雨面积３１２．５　ｋｍ２，其中深圳境内１８７．１６　ｋｍ２、境内１２５．３４　ｋｍ２。深圳河流域有６条一级支流，其中　莲塘河左岸、梧桐河均在境内。深圳境内兴建了１座中型　水库，ｌ６座小型水库。　茅洲河位于深圳市西北部，属珠江口水系。发源于石岩水　库的上游一羊台山，流经石岩、公明、光明街办、松岗、沙井五镇　２洪水成因及特征　（街办），在沙井民主村汇入伶仃洋，流域面积３４４．２３　ｋｍ２，全河　深圳市的洪水主要由暴雨形成。全市地貌主要以丘陵为　长４１．６１　ｋｍ，河床平均比降０．０９４％，茅洲河水系呈不对称树枝　主。有６２％的地面坡度大于３。。该市地处广东省南部沿海，北　状分布，共有干支流４ｌ条，流域内已建有石岩、罗田２座中型水　回归线以南，属南方湿润地区，产流量较大。一般情况下，当雨　库，２４座小型水库。　强大于５　ｍｍ／ｈ即产流。而且河道平均坡降相对较大，属山区性　观澜河位于深圳市中北部，是东江水系石马河的上游段，源　小河流。以上流域特征使得流域平均汇流时间较短，洪峰流量　于大脑壳山，自南向北流经布吉镇、平湖镇（君子布河）、龙华镇、　模数大，洪水过程尖而瘦，一般为１—３　ｄ，表现出山区性河流暴　观澜镇、光明农场，在观澜镇企坪下进入东莞市境内，流域面积　涨暴落的特性。　２０２　ｋｍ　，全河长２４．７１　ｋｍ，河床平均比降０．２０７％。观澜河水系　发育分布如扇形，一级支流ｌ９条，干流深圳市境内已建中型水　３　５条主要河流的设计洪水计算　库１座，小型水库３０座，１项提引水工程，设计提水能力６　ｒｎ３／ｓ。　深圳市缺乏实测洪水流量资料，但有实测暴雨资料。因此。　龙岗河流域位于深圳市东北部，是东江二级支流淡水河上　可根据资料条件，采用由暴雨资料推算设计洪水的方法。一般　游段，发源于梧桐山北麓，正源为梧桐山河，流经深圳市龙岗区　采用广东省水电厅１９９１年颁发的《广东省暴雨径流查算图表使　收稿日期：２００６—０５—１０　作者简介：罗健萍，女，深圳市水利规划设计院，工程师。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第８期　罗健萍：深圳市主要河流水文设计成果合理性评价　４１　用手册》中所介绍的“广东省综合单位线法”及“推理公式法”来　分析设计洪水。　实测雨量资料，密切结合《广东省暴雨参数等值线图》已有的成　果，分析了各雨量站最大１０　ｍｉｎ、１、３、６、２４　ｈ、３　ｄ及全年雨量点　计算成果考虑了城市化对洪水的影响以及大中小型水库对　洪水的滞洪、削峰作用。经与以往所做成果比较，成果基本接　近，误差在允许范围内。　设计暴雨及统计参数的空间分布规律，点绘了《深圳市暴雨参数　等值线图》，弥补了《广东省暴雨参数等值线图》在深圳范围分布　稀疏，以致采用的点暴雨资料精度较差的缺陷。两种不同的等　值线图查算的设计暴雨成果比较见表４。　深圳市５条主要河流设计暴雨成果见表２。主要河流设计　洪水成果见表３。　表２￣ｔ／１１市５条主要河流河口断面２４　ｈ设计暴雨成果　表３　５条主要河流１００　ａ一遇设计洪水成果　４设计洪水成果的合理性分析评价　４．１设计暴雨成果合理性分析　设计洪水是决定防洪工程规模的基础成果，而设计暴雨又　是设计洪水计算的基础。因此，必须对设计暴雨加以分析论证。　以往在进行设计洪水计算时，设计暴雨常常采用《广东省暴雨参　数等值线图》成果，本文中的设计洪水计算成果中的设计暴雨采　用深圳市实测雨量站资料。　深圳地区径流资料少，雨量资料相对较多，雨量资料观测系　列在３０　ａ以上的测站有１１个，分别为深圳水库、赤湾、石岩水　库、西沥水库、铁岗水库、三洲田水库、清林径水库、南澳圩、罗田　水库、高峰水库和甘坑水库。充分利用深圳地区及周围地区的　表４￣ｔ／１１市５条主要河流河口断面２４　ｈ设计暴雨成果　经表４比较分析，两种等值线图所得成果基本一致，误差在　５％以内，属合理范畴。《深圳市暴雨等值线图》使用的雨量站点　较多，采用的资料系列更长，且最大１、３、６、２４　ｈ、３　ｄ雨量及变差　系数控制范围比较明显，由西北向东南递增的趋势也比较明显；　而在《广东省暴雨参数等值线图》上控制范围就比较粗，比如３　ｈ　雨量、１０　ｍｉｎ的变差系数，在深圳地区就是空白。因此，采用当　地实测雨量资料计算自ｑ设计暴雨，能更真实地反映深圳市的暴　雨特性，更准确地控制深圳市各河各断面的雨量变化情况，成果　比采用《广东省暴雨参数等值线图》查算的成果更合理、可靠。　４．２多种方法计算成果比较分析　采用综合单位线法及推理公式法两种方法计算得到的５条　河流不同断面１００　ａ一遇的设计洪峰流量成果见表２，基本上采　用的是综合单位线方法计算的成果，经分析相对计算误差最大　为１６．３％，最小为０　６％。《广东省暴雨径流查算图表使用手　册》规定：为贯彻“多种方法、综合分析、合理选定”的方针，凡大　（二）型及中型工程必须同时应用广东省综合单位线方法及推理　公式法（１９８８年修订）两种方法计算设计洪水，在对参数（综合单　位线滞时ｍ　１，推理公式汇流参数／７，／）结合工程集水区域下垫　面条件合理调整、协调两种方法的设计洪峰流量相差不超过　２０％后，原则上应采用广东省综合单位线方法的设计洪水及调　洪演算成果。　由上可见，用两种方法计算的设计洪水成果误差在允许范　围内，且一般为综合单位线成果大于推理公式成果。所以认为　维普资讯 http://www.cqvip.com

４２　人　民　长　江　２ＯＯ６芷　最终采用综合单位线法计算成果是合理安全的。　段，根据调查洪水位推算的洪峰流量为５７０　／ｓ，经归槽计算，　渔民村断面洪峰流量为９４８　ｍ３］ｓ。将深圳水库及笋岗滞洪闸泄　流过程还原计算，并经不稳定流演进计算，估算得渔民村附近河　段天然洪峰流量约为１　４６８　ｍ３］ｓ。本河段１０　ａ一遇设计洪峰流　量为１　３６２　ｍ］／ｓ，两者相差７．８％，属允许误差范围。　４．３结合地区经验公式分析　１９７７年广东省水利电力局编制出版了《广东省洪峰流量经　验公式》，经验公式的计算参数包括流域特征和暴雨特征。同时　还包括有反映流域地貌、植被、覆盖、地质等下垫面因素的经验　性参数和经验性指数。深圳市一般采用该地区经验公式进行分　析计算。本次成果又结合地区经验公式进行了分析比较，所得　成果与采用成果在误差允许范围内。经分析已审查通过的深圳　河、茅洲河等不同断面的洪峰模数，发现与本次计算成果具有相　同的分布规律，即上游洪峰模数较大，随着流域面积的增大，洪　峰模数是递减的，且各河上游的洪峰模数一般在１０～１５，中游在　８～１０，下游在５～８，符合分布规律。　４．４考虑水库调蓄后的设计洪水成果分析　防洪工程设计中，设计断面上游调蓄作用较大的水库或分　洪、滞洪等工程，对洪水具有调节作用，改变了天然洪水的状况，　直接影响了下游设计断面的设计洪水。上游工程调节作用的大　小，一般与工程所在断面洪水的大小有关，它对下游设计断面洪　水的影响与工程所在断面及无工程控制的区间洪水的组成情况　’叫　＼　一　国蟹攥　有关。因此，为推求设计断面的设计洪水，咖　姗猢　㈨　∞　∞　ｍ　就应研究设计断面以　上各部分洪水的地区组成。　２ＯＯ２年水库普查统计，深圳市已建有小（二）型以上水库　１９６座，其中中型水库１０座，小（一）型水库６５座，小（二）型水库　１２１座，笋岗滞洪区一处。这些水库和滞洪区起到不同程度的　调洪削峰作用，尤其中型水库对下游设计断面洪水的影响愈来　愈突出。本文根据各流域内已建蓄水工程的规模及现状资料条　件采用如下方法计算设计洪水。　对于中型水库及滞洪区，逐一进行了调洪演算，按同频率组　成法拟定设计洪水地区组成，即区间洪水与设计断面洪水同频　率，上游水库为相应洪水，或上游水库洪水与设计断面洪水同频　率，区间为相应洪水，选取不利组合分析作为设计洪水。小型水　库对天然洪水的调蓄作用，采用区间洪峰流量与水库最大下泄　流量进行组合，考虑已建水库对洪水的调蓄作用。其成果见表　２的采用成果，经分析，中小型水库或滞洪区，最大削峰能力为　２０．９％，参考城市设计洪水成果，是合理的。　４．５同一河流上、下游断面设计洪水成果比较分析　点绘５条大河汇水面积与干流各控制断面５０　ａ一遇洪峰流　量模数关系图，见图１。从图１中可以看出，各河流都有一个洪　峰流量模数由上游向下游递减的趋势，说明上、下游洪水成果是　合理的。　４．６相邻河流设计成果地区综合比较分析　点绘５条河流流域面积与干流各控制断面５０　ａ一遇洪峰流　量模数综合图，见图２。从图２中分析可以看出洪峰模数的变　化随着影响产流的主要因素一暴雨与下垫面的变化而变化，符　合一般规律。　４．７与调查洪水成果比较分析　（１）深圳河。１９９３年“６．１６”洪水主要发生于布吉河，从６　ｈ　暴雨量分析，布吉河此场洪水重现期为２０～２５　ａ。农贸市场河　段调查洪峰流量为４５５　／ｓ，本河段２０　ａ一遇设计洪峰流量为　４８８．８　ｍ３／ｓ，两者较为接近，说明设计洪水成果较为合理。　１９９３年“９．２６”洪水主要发生于深圳河干流，从６　ｈ暴雨量　资料分析，此场洪水大于且接近１０　ａ一遇。渔民村一渔农村河　洪峰流量模数ｌｏｇＭ／（ｍ　・ｓ　・ｋｍ。”）　图ｌ深圳市各河流流域面积一洪峰流量（２％）模数关系　∞∞∞∞ｍ　∞　∞　∞国蟹僬　∞ｍ　２　３　４　５　１０　２０　３０　４０　５０　１Ｏ０　洪峰流■模数ｌ　ｏｇＭ／（ｍ　・ｓ　・ｋｍ　）　图２深圳市各河流流域面积一洪峰流量（２％）模数关系　１９９８年“５．２４”洪水主要发生于沙湾河，从６　ｈ暴雨量资料　分析，此场洪水约为１０　ａ一遇，其调查的洪峰流量为３０１　ｍ］／ｓ。　本次计算的沙湾河河口１０　ａ一遇的洪峰流量为３７５　ｍ３／ｓ，两者　相差１９．７％。　（２）龙岗河。龙岗河下陂站１９４３年调查洪峰流量为１　２２０　／ｓ，１４９３～１９９２年近５０　ａ内未发生大于１９４３年的洪水，故认为　１４９３年洪水重现期约５０　ａ。下陂站５０　ａ一遇设计洪峰流量为１　４９５　ｍ］／ｓ，与调查资料相差７２５　／ｓ（３７％）。究其原因，主要是由　于下陂站以上干流河段堤防标准低，且洪水受油罂口等峡口的　阻碍而壅高，导致洪水漫堤，使位于龙岗河下游的下陂站洪峰流　量偏小，属合理现象。　（３）观澜河。观澜河观澜镇附近河段１９５７年及１９７６年调　查洪峰流量分别为１　３３０　／ｓ及９００　／ｓ，１９５７年洪水重现期约　为１００　ａ，１７９６年洪水重现期约３０　ａ。本河段１００　ａ一遇及３０　ａ　一遇设计洪峰流量分别为１　３４２　／ｓ及１　０５５　ｍ３／ｓ，与调查值分　别相差１２　ｍ］／ｓ及１５５　ｍ］／ｓ，相对误差为０．９％和１７．２％，在允许　误差范围之内，且认为设计值大于调查值是安全合理的。　５评价　通过对深圳市５条主要河流的流域情况、暴雨洪水特性等　基础资料分析，对各河流设计暴雨和设计洪水成果进行了合理　性分析论证，可以得出这样的结论：《深圳市防洪（潮）规划报告　（修编）））（２ＯＯ２～２０２０年）所做的５大河流的设计洪水成果是合　理、可行的。　（编辑：常汉生）