(陕西省延安志丹县水土保持工作队，陕西 志丹 716000)
江河湖泊具有重要的资源功能和生态功能，是洪水的通道、水资源的载体、生态环境的重要组成部分。水利工程是实施防洪排涝、农业灌溉、抗旱、供水、生态调节的重要基础设施。加强河流及水利工程管理与保护，是“水利工程补短板，水利行业强监管”的重要基础工作，对于保障防洪、供水、生态安全，促进经济社会可持续发展具有重要意义。
玉皇沟为杏子河左岸一级支流，发源于志丹县田家湾村，流经狼岔咀村和老庄沟村，于庄科村处汇入杏子河，位于志丹县东北侧，西邻牛家沟，东邻岔路川，总流域面积为73.1 km2，河流总长度为17.36 km，玉皇沟全流域均在志丹县境内。流域内现存一座中型淤地坝和一座大型淤地坝。根据志丹县小型水利工程调查摸底调查情况和现场勘察，玉皇沟河道两岸分布着沿河居民的房屋、耕地及3座跨河桥、2座淤地坝。
根据《延安地区实用水文手册》洪峰流量经验公式分区图可知，玉皇沟全部属于丘陵沟壑Ⅱ区。寨科峁淤地坝以上流域位于黄土丘陵沟壑Ⅱ区，流域面积5.8 km2，主沟道长3.43 km。
淤地坝坝址以上设计洪水采用推理公式法、综合参数法计算设计洪水[1]。淤地坝存在调洪拦蓄的作用，下游分段通过流域面积计算设计洪峰流量时，应该扣除淤地坝坝址以上的流域面积，寨科峁淤地坝存在溢洪道，下游计算洪峰流量时应该加入同频率最大下泄流量。见表1。
表1 寨科峁淤地坝以上流域范围
玉皇沟流域无水文站，其设计洪水主要用《延安地区实用水文手册》中介绍的几种方法分析计算，最后综合分析、合理确定。
(1)设计暴雨
1)设计暴雨历时和计算时段长确定
根据《水文手册》推荐的设计暴雨历时和计算时段与计算流域面积的关系表(见表2)，按照计算流域的集水面积查算设计暴雨历时和计算时段长。
表2 设计暴雨历时取值表
2)点暴雨量计算
据《陕西省中小流域设计暴雨洪水图集》和《陕西省延安地区实用水文手册》查得寨科峁淤地坝以上流域几何中心处设计与校核频率最大6 h、3 h、1 h、1/3 h暴雨量雨量均值和变差系数Cv后，按Cs=3.5Cv查对应的不同频率kp值，按下式计算流域几何中心年最大6 h、3 h、1 h、1/3 h历时设计点雨量。
Hp=kpH
式中：Hp为频率P不同时段设计暴雨量，mm；kp为频率P对应的模比系数；H为年最大不同时段暴雨量均值，mm。
流域几何重心年最大各历时设计点雨量成果见表3。
表3 寨科峁淤地坝以上流域几何重心年最大各历时设计点雨量
(2)设计面雨量
表4 寨科峁淤地坝以上流域几何重心年最大各历时设计面雨量
(3)产流计算
设计条件下，土壤前期含水量33 mm，当S<100时，入渗率f=1.65S-0.374i0.565，S≥100时，f取3.7 mm/h，潜流雨按10%扣除，计算结果见表5。
表5 寨科峁淤地坝以上P=10%产流计算过程表
(4)汇流计算
通过查询《陕西省延安地区实用水文手册》得知推理公式法、和瞬时单位线法的适用范围见表6。
表6 适用范围表
寨科峁淤地坝以上流域面积小于200 km2，采用推理公式法。
1)推理公式法
公式采用《陕西省延安地区实用水文手册》(1987年)中：
式中：Qm为设计频率为m的最大洪峰流量，m3/s；H为净雨深，mm，在全面汇流时代表相应于τ时段的最大净雨，在部分汇流时代表单一洪峰对应的面平均净雨；F为流域面积，km2；τ为流域汇流历时，h；L为沿主沟道从出口断面至分水岭的最长距离，km；m为汇流参数；J为沿程L的平均比降。0.278为单位换算系数。
汇流参数m计算：项目在黄土丘陵沟壑区，采用下式计算。
m=3.52θ0.225hR-0.31
式中：m为汇流参数；θ1为流域特征参数；hR为净雨量，mm；J、L、F为意义同前。
计算得出P=10%时，m为1.86。
汇流历时T及洪峰流量Qm推求：查算出汇流参数m后，假定一系列Qm，计算并绘制Qm-T曲线，同时计算净雨过程并绘制Qm-t曲线，两条曲线的交点所对应的纵坐标即为所求的洪峰流量Q，横坐标即为汇流历时τ。
Qm-T曲线和Qm-t曲线的关系曲线见图2。
图2 寨科峁淤地坝上以上P=10%，Qm-T曲线和Qm-t曲线
由图查得寨科峁淤地坝以上P=10%设计洪峰流量为90 m3/s。
表7 设计点暴雨量计算表
设计洪峰流量计算：寨科峁淤地坝以上综合参数法设计洪峰流量成果见表8。
表8 综合参数法设计洪峰流量成果表
本次计算玉皇沟寨科峁淤地坝以上洪峰流量，在缺乏实测资料的情况下，采用经验公式(洪峰流量汇水面积相关法和综合参数法)和推理公式法。推理公式法计算过程考虑到流域的长度、面积、比降等因子对洪水的影响，能够较为准确地反应流域中的洪峰流量；经验公式计算成果选用参数固定、单一，具有一定的局限性，但其以小流域内设计暴雨量和流域特征参数为基础，对于无资料地区的洪水计算有着重要的意义，综合考虑采用综合参数法。计算结果见表9。
表9 寨科峁淤地坝以上洪峰流量计算成果表
为科学合理开发利用玉皇沟河道洪水资源，保证水资源的可持续利用，充分发挥洪水资源经济、社会和生态效益，参考水利工程通常采用“多种方法、综合分析、合理选定”的原则，采用推理公式、经验公式(洪峰流量汇水面积相关法和综合参数法)对玉皇沟寨科峁淤地坝以上洪峰流量进行计算。通过分析，综合参数计算方法以小流域内设计暴雨量和流域特征参数为基础，对于无资料地区的洪水计算有着重要的意义，综合考虑，玉皇沟寨科峁淤地坝以上洪峰流量采用综合参数计算结果70.1 m3/s。