沈水河金鹤段实施规划.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流沈水河金鹤段实施规划.精品文档.四川省遂宁市射洪县金鹤乡沈水河防洪治理工程规划报告射洪县水务局二O一三年五月目录1综合说明12水文221气候及水文特征22.2代表性断面水位流量关系32.3河流泥沙52.4治涝水文分析计算63地质143.1地形地貌143.2地层与岩性143.3地质构造143.4工程地质153.5水文地质条件153.6天然建筑材料153.7工程地质条件及评价154工程规模164.1治理河段基本情况164.2工程建设必要性164.3防洪标准184.4工程治理的主要措施185工程设计195.1工程等级195.2工程布置195.3方案
2、设计196建设征地与移民安置226.1征地处理范围226.2建设征地地表附着物236.3移民安置及占地补偿方案237投资匡算247.1投资匡算依据247.2基础单价及费率247.3规划方案投资匡算267.4资金筹措261综合说明沈水河为涪江左岸一级支流,又名洋溪河、洋溪、青岗河、沈水、浒溪。地理位置处于北纬30463109,东经1052410547之间。沈水河属于山区、丘陵地区河流,位于射洪县的东南部。沈水河发源于西充县青龙乡庙子嘴。西南流入红旗水库库区(粘土心墙坝高28m,总库容1086万m3),出库后西南流,过双江乡,入盐亭县境。过雍江、毕村、金鸡镇,入射洪县境。西南至仁和镇,左纳纳溪子沟
3、;右纳凤鹤沟;又西南过青岗镇,折西偏南过金鹤乡,右纳海棠沟;曲折转南,至洋溪镇,汇入涪江。沈水河全长105km,流域面积548km2,河口水量3.61m3/s,总落差105m,水能蕴藏量0.1万kW。沈水河河系发育,支流众多,较大支流共19条,其中,西充县1条、盐亭县11条、射洪县7条。流域面积大于30km2的支流有滩口溪(30.1km2),柳坝溪( 38. lkm2 ),海棠溪(36. 8km2),李田溪(33. 2km2),均在射洪县境内。沈水河在盐亭县金鸡乡与射洪仁和乡交界的界牌嘴进入射洪,县境内河长约51 km,流经12乡、31村,射洪县境内流域面积387.4 km2。沈水河在射洪县洋
4、溪镇板板桥汇入涪江,干流全长97 km,河道平均底坡0.615,流域面积525 km2。射洪县位于川中丘陵区北缘,涪江中游。介于北纬30403110,东经1051010539之间,海拔最高674.4m,最低299m,东邻盐亭县、西充县、蓬溪县,南接蓬溪县,西连三台县,北抵三台县、盐亭县。射洪县的分布形式如心脏形,西北高,东南低,东西最宽处46km,南北最长处58.6km,幅员面积1495km2,境内地形起伏较大,地貌类型比较复杂,坝、丘、山皆备,以丘陵为主。沈水河河口多年平均流量3. 61m3/s,多年平均年径流量1. 14亿m3,流域多年平均径流深208mm ,属四川省径流低值区,径流主要产
5、生于降水,并受降水规律的支配,年内分配不均,洪枯变化很大。据射洪县水利电力志资料,沈水河最大洪峰流量达1150m3/s,最枯时河水断流。沈水河干流上共建坝十级,蓄水170.45万立方米。建有电力提灌站48处,装机59台,容量2567千瓦,灌溉16505亩。若遇枯水年来水不能满足灌溉需要时,沿河由下而上建成从涪江提水的梯级提水工程,以补充沈水河的水源,2006年百年大旱时发挥了很大作用。沈水河在射洪境内上起仁和,下至洋溪镇,其间干流经过仁和、青岗、金鹤、洋溪等重要乡镇。2水文21气候及水文特征沈水河金鹤段位于东经1052710530、北纬30503055,呈东西向纺缍形。从上游官升镇才子滩进入,
6、流经金鹤乡才子村、石鱼村、文家坝村、南井村村、檀木村、金鹤集镇、海棠村、十柏村进入洋溪镇互助村交汇的马家河石堰。乡境内干流长5.26 km,流域面积19.6 km2。从河源至河口,依次有才子溪、逍遥溪、文家坝溪、南井溪、海棠溪、檀木溪六条溪沟汇入。金鹤段流域气候特点一致,具有冬暖春早、无霜期长,四季分明,雨热同季的特点。多年平均气温为180C,最高气温40.600C,最低气温3.80C。多年平均降雨量957.5毫米,夏半年(49月)为7565毫米,占全年隆水量的80%。在隆水目标分配上呈现明显的双峰型,即七月高过176.8毫米,占全年的18.5%,九月为另一高峰达166.8毫米17.5%。资料
7、显示,最大24小时暴雨达236.8毫米。流域年均相对湿度7080%,多年平均月数时数为1486.8小时。镇境内主要自然灾害为干旱、洪涝,次为大风、冰雹、霜雪等。处于夏旱与伏时时 交错区,因此干旱与洪害是流域内的心腹之患。沈水河流域金鹤段出境多年平均流量为8.12M3/S,是我国湿润地区中的径流低值区之一。径流主要由降雨形成,510月汛期径流由降雨补给,11月翌年4月林季径流由流域前期蓄水消退补给。径流年内分配很不均匀,汛期径流量占年径流量的82%,其中69月盛汛期径流量占年径流量的67%;枯季径流量占年径流量18%,最枯2月径流量仅占年径流量的1.8%。2.2代表性断面水位流量关系为判断现状河
8、道的防洪抗灾能力,本次规划就现状河道条件下分别遭遇5年、10年、20年一遇洪水时沈水河重点河段断面的最高洪水位进行了分析计算。根据河道断面及水位流量关系分析计算,几个重点断面的最高洪水位成果见表2-1。表2-1 各断面现状设计洪水位 单位:m断面名称现状堤顶(假定高程)5年10年20年左岸右岸金鹤二桥6.88.54.45.26.0从表2-1分析可知,金鹤二桥河段现状条件下无法满足5年一遇的防洪要求,遇到10年以上的洪水将形成漫溢,形成严重的洪涝灾害。表2-2 河段洪峰模数统计表重点河段名称整治河段名称流域集水面积(km2)河长(km)P=1%设计洪峰流量(m3/s)洪峰模数(m3/s/公里2)
9、沈水河金鹤段金鹤集镇39071.217104.38马家河4037417504.34图2-3 沈水河流域近期治理重点河段洪峰模数趋势图通过对沈水河近期治理重点河段的实地调查研究,并根据四川省暴雨参数等值线图图集确定桥梁所在支沟的雨量分布,结合当地的实际情况选取暴雨参数。根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册,采用水科院推理公式推求各支流设计洪水,各重点河段洪水洪峰模数如表2-3及图2-1所示。从流域面上分析,该流域洪水主要由暴雨形成,洪水涨落急剧,历时较短,随着河道比降的转缓,洪峰坦化较快。因此,随着河长的增加、流域集水面积的增大,洪峰均值模数及变差系数随着面积增大而减小,计算成果符合这一流域特性。
10、通过以上分析可知,涪江干、支流设计洪水参数符合涪江流域地区变化规律,各统计参数符合本流域地区变化规律并与流域降雨特性一致,本次设计洪水成果是合理的。2.3河流泥沙沈水河过去由于未进行过全面的河道防洪治理规划,规划滞后;过去的堤防建设有自发性,缺乏总体规划的指导,堤线布局不尽合理,建设标准低,质量不高,难免造成洪患;又因洪水高发,泥沙含量重,河床淤积,河岸不断被冲刷演变,岸坡脆弱,河水流向和流态十分不稳定,地处涪江汇流的入口,汛期洪峰巨大,破坏性强,河道自身抗洪能力进一步下降;该河常发生洪害的另一原因就是,缺乏大量的河道防洪建设资金,不能及时排除险情,不能及时系统规划治理。地方对小河流域的规划建
11、设,维护管理都意识都不强。另外射洪县沈水河两岸基本为自然河岸,缺少防护堤等防洪设施的保护,加之河道调蓄能力有限,一旦遇到10年以上的洪水,没有一定的防洪抵抗能力。沈水河流域洪灾频繁,据有关史志记载:从清初(1644)年至民国末年(1949)的306年间,有32年发生过洪水,造成严重损失,洪灾的平均频率为10%,洪灾的平均频率为26%。建国以后,沈水河经过近50年的河道整治,其防洪能力有了明显的提高,对保护沿河两岸多次造成洪灾损失。48年间,沈水河发生大洪水有11次,给沿岸村、社带来不同程度的灾害损失,其中尤有1954年、1998年、2002年为最严重。沈水河洪水平均35年发生一次,洪水灾害给沿
12、河两岸人民的生产、生活带来较为严重的危害。2.4治涝水文分析计算射洪县沈水河流域洪水主要由暴雨形成,流域内属于龙门山暴雨区。沈水河流域洪水发生时间与暴雨相对应,主要发生在69月,其中7、8两月最为集中。由于沈水河流域上游河道坡陡流急,且处于暴雨区,暴雨强度大,洪水汇流时间短,形成尖瘦型洪水过程,洪水过程线以单峰型为主,一般单峰历史13天,洪峰滞时24小时,洪峰流增大,加上沈水河多处过水断面小,河道弯道多,多年来未清淤疏浚,河床不断抬高,河道行洪能力大大减弱。射洪县内沈水河流域近期治理建设规划所设计的重点河段如草坝村、石柱村、高华村、纳溪村、广生溪仁和段、仁和镇段、何家湾、张王庙涌滩庙、筒车王、
13、毛家滩、磨家桥、才子滩、金鹤集镇、马家河、瓦子埡村、天桥村等,无实测水文资料,故采用水科院推理公式法,根据暴雨资料及流域特征参数计算制定频率的设计洪峰流量。水科院推理公式为:式中: 频率为P的洪峰流量(m3/s);洪峰径流系数; 频率为p的“雨力”,年最大1小时平均雨强(mm/h);流域汇流时间(h);产流历时(h);暴雨公式指数;汇流参数 ;流域面积(公里2);自出口断面起沿主河道至分水岭的河流长度(公里);沿最远流程河道平均纵比降;损失参数,即产流历时内流域平均入渗强度(mm/h)。1)当,说明成峰暴雨时段内的雨强都大于下渗率,产流强度都大于0,称为全面产流情况,则 ;2)当,说明成峰暴雨
14、时段内,必然有部分时段的雨强低于下渗率而不产流,称为部分产流情况。在产流历时tc范围内产生的径流全部参与形成洪峰,故 。流域特征值的确定:代表出口断面以上的集水面积,可在适当比例尺的地形图上勾绘出流域分水线后,直接量算。一般在10公里2以上的河流要求用五万分之一的地形图,10公里2以下的要求尽可能用更大的比例尺地形图,以保证量算精度。使用求积仪要求张度保持在30150,两次读数误差不超过其算术平均值的1。:采用自出口断面起沿主河道至分水岭的最大距离,包括主河道以上沟行不不明显的坡面部分,即流程自分水线起至出口断面止的全部长度,从地形图上量测。:沿的坡面和河道的平均比降。在量出的过程中读取河道各
15、转折点的高程和间距,用下列公式进行计算:若令出口断面处的高程,则其余各转折点的相对高程各点间距不变,则上式变为: 式中 ,以米计;,以公里计;以千分率()计,用于计算时应化为绝对值。纵断面转折点一般不宜少于8个。主河道有两条以上支流,有一条比降代表性不好时,则应选出影响较大的数条用面积加权平均。一般当有一条较大支流的面积超过40,或两条支流的面积各超过25时,就应当作这样的处理。设计暴雨参数的确定设计频率的雨力通过相应频率年最大小时暴雨量与暴雨公式指数n值计算:即 式中:代表历时为,设计频率为的暴雨量;暴雨参数;(1)当历时624小时范围内时 (2)当历时16小时范围内时 (3)当历时1/61
16、小时范围内时 令 :模比系数,可由省中小流域暴雨洪水计算手册等值线图分析确定,为指定频率的标准正态分布值。 损失参数的确定 为产流历时内的平均损失率,它基本上反映了地面平均入渗能力,除与流域土壤透水性能、地貌、植被等下垫面因素有关外,还受暴雨量大小,历时长短,时程分配以及前期雨量等气候因素的影响。因此,由实测资料分析的各次洪峰的值,变化幅度甚大,难于直接综合利用。故一般建立设计条件下的暴雨径流关系,由设计暴雨换算得相应径流深,然后根据产流历时内一次洪水径流深与值的理论关系进行分析,以寻求本地区的变化规律,即: (水科院水文所推荐此公式)若无地区综合资料,可根据工程所在地的地形,土壤及设计降雨量
17、。查洪峰径流系数表计算径流深, 。另外,可通过查阅省中小流域暴雨洪水计算手册中值综合成果表,根据地区的不同,选择相应的公式计算,本次计算采用此方法。计算如下:断面以上的集水面积(公里2) 地区系数汇流参数的确定汇流参数,是反映洪水汇集特性的参数,与流域河网的调节作用,水力学特性以及气候条件等都有关系。但对小流域,值实际上反映了流域中洪水的峰量关系特性。即在特定流域内,值的大小主要受洪水峰量关系的影响;对于一定地区,则同时受流域特性和峰量关系的综合作用。在设计情况下,峰量关系一般视为线性变化,于是值的地区综合可以直接建立成关系。因此,就其实质上说,小流域洪水的峰量关系亦主要受下垫面因素,即流域特
18、征的影响。若 则 式中:河道起点至断面处距离 (公里)比降 (计)断面以上的集水面积 (公里2)根据省中小流域暴雨洪水计算手册中小流域汇流参数m综合成果表,以地区不同选择相应的计算公式计算出汇流参数m值。本处计算采用此法。计算如下:式中:系数 指数; 计算步骤用水科院推理公式计算设计流量的步骤如下:(1)确定设计流域的、 、。(2)由暴雨参数等值线图或直接进行统计分析确定设计流域的暴雨特征值,由皮尔逊型频率表查出指定频率的Kp值,计算的设计雨力。(3)计算损失参数值。(4)计算,根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册中小流域汇流参数综合成果表中的公式,计算汇流参数m值。(5)迭代求解暂假定 ,将公
19、式 与 联立求解,将代入进行试算,当时,即试算得到的使2个公式都满足时,计算结束。(6)检验产流计算模式由于上述计算是假定条件下的产流模式,有必要检验假定条件是否成立。为此:计算产流历时: 计算汇流时间: 若符合于条件,则计算正确。若 则用水科院推理公式的第二种计算方法进行计算。同理,其他频率的设计洪水可按以上步骤计算。查四川省中小流域暴雨洪水计算手册,计算射洪县沈水河近期治理重点河段所在区域各种频率的暴雨参数,如表4-1所示,并利用水科院推理公式计算各支沟的设计洪水。表4-1 沈水河流域近期治理重点河段基本数据及暴雨参数统计表重点河段名称整治河段名称整治河段水面积河长河床比降最大60min点
20、雨量均值变差系数最大6小时点雨量均值变差系数最大24小时点雨量均值变差系数F(km2)L(km)J()H1(mm)CV1H6(mm)CV6H24(mm)CV24沈水河金鹤段金鹤集镇39071.22400.40700.451000.50马家河403742400.40700.451000.50表4-2 沈水河流域近期治理重点河段设计洪水成果表重点河段名称整治河段名称设计洪水Qp(m/s)P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%沈水河金鹤段金鹤集镇171014601120873627323马家河1750149011508926413293地质3.1地形地貌流域内地形大势东北高,西南低,
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