陕西省某河汇流段防洪工程初步设计报告.doc

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1、全国重点地区中小河流治理项目陕西省XX县XX河XXXX汇流段防洪工程初步设计报告陕西XX水电工程咨询有限公司二O一O年十月1.综合说明1.1工程概况1.1.1绪论XX县位于秦岭北麓,关中平原东南部,是古城西安的东南门户,县城距西安35公里。公元前379年始置XX县,迄今已有2370多年的历史,因境内盛产美玉而得名。县境东西长64公里,南北宽55公里,总面积1969平方公里,辖29个乡镇,519个行政村,总人口61万。本次防洪工程位于XX河流域,XX河和XX川河汇流段,XX川河上。XX河发源于秦岭北麓箭峪岭南九道沟,全长104km,流域面积2581km2。XX河属暖温带半湿润大陆性季风气候,多年

2、平均气温13.3,各年主导风向为西北风,平均风速1.6m/s,流域多年平均降雨量833.3mm,径流量4.96亿m3,年平均含沙量4.43kg/m3。其中XX川河是XX河的一条重要一级支流,位于北纬33513408,东经1091710936,流域呈葫芦形,上游分为东、西采峪。XX川河向北流经李家村、黄土砭至XX峪口出山,继续北流至蓝天县城西南汇入XX河。从峪口到入河口,沿河两岸村庄居民众多,特别是蓝关镇更为密集。蓝关镇辖区内的XX川河总长8.35km,镇政府所在地周边范围的河道长度6.5km,周边两岸共有村庄8个,耕地5000余亩大小,多个厂矿企业,是蓝天县经济发展的重要集镇,有着举足轻重的作

3、用。受自然地理特征影响,洪水灾害一直是XX川河两岸的首要灾害,严重制约着该镇社会、经济及环境的可持续发展。蓝天县水利局已委托西安市水利建筑勘测设计院对XX川河蓝关镇辖区范围有关区段编制了XX河XX县城段综合治理工程可行性研究报告,该报告中已对XX川河治理了0.66km。1.1.2本次初步设计治理的范围本次蓝天县水利局委托我公司编制XX县XX河 XXXX汇流段防洪工程初步设计报告,工程治理范围是桥南石料厂至两河桥段,工程起点桩号以上游石料厂附近为起点中心桩号1+900到文刘坡村两河桥中心桩号5+256结束,治理天然河道长度3.36km。工程具体位置如图1.1.1。图1.1.1 XX县XX河XXX

4、X汇流段防洪工程地理位置图1.2水文1.2.1流域概况XX河发源于秦岭北麓箭峪岭南九道沟,全长104km,流域面积2581km2。XX河属暖温带半湿润大陆性季风气候,多年平均气温13.3,各年主导风向为西北风,平均风速1.6m/s,流域多年平均降雨量833.3mm,径流量4.96亿m3,年平均含沙量4.43kg/m3。其中XX川河是XX河的一条重要一级支流,位于北纬33513408,东经1091710936,流域呈葫芦形,上游分为东、西采峪。东采峪源于葛牌乡以南的东沟南部,俗称沙沟,素被视为XX川和的正源,沿程汇入18条小支流,流域面积为201.5km2,流域平均高程1378.2m;西采峪源于

5、红门寺东南的的六神沟东部,沿程汇入13条小支流,流域面积160.9km2,流域平均高程1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称XX川河,XX川河向北流经李家村、黄土砭至XX峪口出山,继续北流至蓝天县城西南汇入XX河。流域面积534.1km2,河流干流长度58.1km,平均高程1164.9m,比降19.1,河系类型为混合型,河网密度2.23km/km2。工程区河道流域水系如图1.2.1。1.2.2降雨径流特性受东亚大陆季风气候影响,XX河流域内降水具有夏季大而集中,冬季小的特点。7月降水量约占全年降水量的50%,122月降水量不足全年降水量的5%;河川径流年级变化大,年内分配不均匀。79月径流量

6、约占全年径流的42%,106月占58%,122月仅占5.5%。1.2.3暴雨洪水特性XX河流域暴雨最早发生在4月,最迟到10月,但量级和强度较大的暴雨多发生在79月。一般长历时的暴雨;笼罩面积大,短历时暴雨强度大,笼罩面积小;XX河流域峪口以上属山区性河流,由暴雨形成的洪水大多陡涨陡落,由于流域面积较小,雨锋和洪峰对应关系较好。1.2.4泥沙特性XX河泥沙-主要集中在汛期,79月输沙量占全年输沙量73.6%,而113月输沙量仅占年输沙量0.9%。1.2.5洪水XX河及其临近河流水文站较多,且观测时间较长。XX河以东的罗敷河上设有罗敷堡水文站;以西的沣河干流设有秦渡镇水文站,支流大峪河上设有大峪

7、水文站;XX河干流下游有马渡王水文站、上有罗李村水文站。另外XX川河曾设有黄土砭水文站(资料年限19561958年)。鲸鱼沟设有高桥水文站(资料年限19481955年)。本次计算主要依据罗李村水文站的基本资料,和西安市实用水文手册上推荐的经验公式和推理公式,进行分析和比较,并参照其他设计文件,选出其中一种较为合理的结果,作为本次洪水计算的成果。经分析比较,以罗李村水文站作为参政站,用水文比拟法计算得到本次工程末点以上流域面积的洪峰,洪峰流量成果如表1.2.5.1不同频率的设计洪峰流量计算成果表 表1.2.5.1 单位:m3/s项目统计参数频率均值CVCS/CV0.10.20.5123.3351

8、0罗李村30013.5262022901880157012701060891629项目区308269323531932161313051089916646图1.2.1 XX县XX河XXXX汇流段防洪工程流域水系图1.3工程地质1.3.1 地形地貌工程区位于渭河盆地东南部秦岭北麓XX河谷地,地势南高北低,南部秦岭山地海拔高程8002000m,河谷地区高程495600m。XX峪河属XX河一级支流,自南向北在XX县汇入XX河。河谷呈“U”字型,河曲发育,深切黄土台塬和XX河三级阶地、二级阶地及基座,发育有一三级阶地,阶地堆积物二元结构清楚,上部为黄土及黄土状壤土,下部为砂卵石层。1.3.2 地层岩性

9、工程区出露地层以第三系(N)、第四系(Q)为主。第三系(N):(1)上新统XX河组(N21),为桔黄色砾岩、砂岩和棕黄色砂质泥岩、棕红色泥岩互层沉积。(2)上新统XX组(N22),以深红色粘土(泥岩)及棕红色、灰白色砂砾岩为主,粘土中富含钙质结核,及会、灰绿色团块,厚度变化大。XX地区厚度1060m。第四系(Q): (1)冲洪积层(Q3-4al+pl),以砂卵石、砂、砂壤土和粉质壤土为主。(2)风洪积层(Q2eol+pl),以黄土状壤土夹古土壤层为主,局部夹有砂砾石薄层和透镜体。(3)风积层(Q3eol),以黄土为主,底部有一层古土壤。1.3.3 地质构造及地震构造上工程区地处骊山台拱(),为

10、渭河断陷中的孤立地垒构造,地貌水系表明至今仍在上升,东以秦岭山前断裂(F6)与太华台拱()为界,南以户县铁炉子断裂(F9)与纸坊永丰褶皱束()相隔。见图1。对工程区稳定有影响的活动断裂有:F5:宝鸡咸阳潼关隐伏活动断裂,横贯关中盆地中部,在宝鸡长寿山、眉县魏家堡等地切割第四系堆积的砂砾石层,沿断裂带在蔡家坡、兴平、咸阳等地有温泉出露,1544年1月沿断裂带在眉县境内曾发生5.5级地震。1556年华县8级大地震即发生F5与F9交汇地带。近年沿断裂带不断有弱震发生。位于工程区以北约34km。F6:秦岭山前断裂带,即宝鸡XX华阴断裂,从渭河盆地南缘呈弧形通过,构成秦岭山地与渭河盆地仰俯悬殊的分界,由

11、数条紧密平形排列的台阶状断裂组构成,断面总体倾向北,倾角5070,为南升北降的正断层。沿断裂带有眉县、XX汤峪温泉分布。断裂带形成于元古代,尔后长期活动,新生代以来活动达到高潮,有五级以上地震分布。距工程区东南部5km。F9:户县铁炉子断裂,走向275280,倾向N,倾角5080,断裂带宽2080m,断裂带形成于下元古代,第三、四纪活动剧烈,切割了第四系沉积。位于工程区南部13km。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)分析,工程区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应普特征周期为0.35s。相应的地震基本烈度为度。工程区属相对稳定性地区。1.4工程等级和工程规模1.4.1工程

12、等级及防洪标准根据防洪标准GB20501-94规定,并参照其他设计文件,确定本项目区堤防为4级堤防工程,防洪标准为20年一遇。1.4.2工程任务XX县XX河XXXX交汇处防洪工程的任务主要解决两岸的洪涝灾害问题,使两岸农田及工矿企业、农村居民生民财产得到有效的保护。1.4.4工程规模及范围依据工程布置方案和原则,本次XX河XXXX交汇处防洪工程的工程规模为:工程综合治理总长度3.36km,防洪工程设计总长度6439m。其中:新修护岸5.52km,新修堤防1433m,加固堤防4454m。XX河XXXX交汇处防洪工程综合治理总长度3.36km,治理范围:工程起点桩号以上游石料厂附近为起点中心桩号1

13、+900到文刘坡村两河桥中心桩号5+256结束,治理天然河道长度3.36km。1.4.5保护对象该项目完成后可使蓝关镇的8个村庄,1.5万人,5000亩农田,多个厂矿企业得到有效的保护。1.5工程布置及主要建筑物1.5.1设计依据1.5.1.1工程等别及建筑物级别防洪标准根据防洪标准GB50201-94的规定,并参照其他设计文件,确定本次防洪工程项目区的堤防等级为4级,防洪标准为20年一遇洪水;建筑物级别根据堤防工程设计规范(GB20586 98)规定,堤防设防标准为20年一遇洪水,堤防永久建筑级别为4级,临时建筑物级别为5级。1.5.1.2设计的基本资料1.河床的冲刷深度依据堤防工程设计规范

14、中推荐的冲刷深度公式,计算设放河段的水流冲刷深度见表1.5.1堤防工程基础冲刷深度计算成果表表1.5.1 单位:m计算值采用值顺直段斜冲段顺直段斜冲段以河底算起的局部冲刷深度0.341.261.521.5.2建筑物的设计1、堤型:本次堤防的形状采用梯形形式,根据地质资料,工程区既有上更新统风积黄土层,又有砂砾石,河道疏浚剩余的大量开挖料均可利用。因此本次设计的筑堤材料选用砂粒料,其相对密度不小于0.65。砂粒料不足的情况下可选用土料填筑,压实法填筑,其压实系数不小于0.95。根据堤防工程设计规范(GB50286-98),3级堤防以下堤顶宽度不小于3m,本次为了与先前做的工程衔接,堤型采用复式断

15、面形式,迎水坡设有5m宽的亲水平台,护坡形式都采用贴坡式护岸,迎水坡坡比采用1:2的边坡系数,平台以下采用50cm浆砌石护坡砌护,上部采用草皮护坡。背水坡采用1:2边坡系数,并植草皮护坡。基础采用1m宽的浆砌石条形基础,基础埋深在冲刷深度以下0.51m。2、护岸形式本次设计的护岸形式采用50cm厚的贴坡式护岸,砌护至睡眠以上1.4m,边坡系数为1:2,迎水坡设有5m宽的亲水平台,基础采用1m,宽的条形基础,基础埋深在冲刷深度以下0.51m。1.6施工组织设计XX县气象站海拔高程540m,据47年气象观测资料该统计多年平均气温13.1,一月最低,平均-1.23,七月最高,平均27,极端最低气温-

16、21.2,极最高气温43.3;多年平均气压9543hPa;多年平均日照时数2076小时;多年平均相对湿度68%;平均风速1.4m/s,最大风速24m/s。工程区位于乡镇附近,所以水电供应充足,交通条件好,所需建筑材料部分可就近开采或采购。本工程施工期安排在2011年11月1日开工,2011年10月31日完工,总工期为12个月。施工导围堰5年一遇的洪水流量设防。导流围堰采用沙砾石填筑,围堰总长 2.5 km,填筑土方量2.7万m3。1.7工程占地及补偿1.7.1占地特点工程永久占地按工程建设性质可分为以下三部分:新建堤防占地;护堤地占地;施工临时占地。1.7.2实物指标调查方法依据本工程占地特点

17、大部分占地范围内实物指标单一、易辨别。本次实物指标调查是在地形图布线的基础上,沿堤防中心线,根据堤防设计高度、坡比、堤顶宽度估算不同堤段占地宽度,并在图中标出,沿堤线进行实物指标统计,对工程区进行实际全面调查,并得到当地政府部门的确认。1.7.3实物指标依据地形图量算和现场实地调查,该工程永久占地总面积75亩,其中:工程中河堤占用耕地14亩,其余均为河滩地,施工临时地6.3亩。1.7.4补偿单价拟定根据编制原则的要求,结合占地影响实物指标调查成果,并参考其它水利工程占地补偿标准,制定本工程的占地影响各类实物指标的补偿补助标准。该工程占地涉及区人均耕地在1亩以下,耕地利用率高,土地利用矛盾突出。

18、通过实地调查及近3年社经资料的收集分析耕地、园地亩产值,按照有关规定耕地、园地补偿补助标准取其年亩产值的16倍作为补偿标准。经调查计算:工程占地补偿费每亩1.5万元,青苗赔偿费综合平均每亩1200元。1.7.5投资估算依据调查实物指标及占地处理规划,按拟定的各类实物指标补偿、补助标准预算本工程永久占地及建设征地费用投资为21万元。1.8水土保持方案按照水保法“建设项目中的水土保持措施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。建设工程竣工验收时,应当同时验收水土保持设施,并有水行政主管部门参加”的规定。水土保持实施进度安排的原则是与主体工程施工进度尽可能相适应,工程建设完建一处,水保措施

19、防护治理一处。根据水土保持方案提出的水保措施,计算本工程水土保持概算总投资为13.28万元。1.9 环境影响评价对施工中产生的不利影响采取的主要措施为:合理规划施工用料地点,推行清洁生产工艺,施工场地及道路应经常洒水、清扫、保持湿润和干净,废渣应在附近指定的低洼地方掩埋,规定作业时间,较少对周围居民生活的影响,加强环境管理,协调工程建设和施工区环境保护的关系。对弃土、弃渣场实行填埋,绿化等措施,降低水土流失。1.10工程管理设计本次按照堤防工程管理设计规范(SL17196),要求,本工程建成后纳入全县河道堤防统一管理,管理单位为XX县河道管理站,由于堤防的管理长度增加,管理上需增加管理人员2人

20、。在管理范围上,考虑到该县XX川河两岸,土地利用上矛盾非常突出,按照规范三级堤防护堤地宽度不应小于10米,本次设计对于河堤加固加高地段或堤基是砂岩的地段护堤地不作具体规定。其它新修堤段,在背水侧平行堤线划出10m宽的护堤地和5m宽的保护范围,以确保堤防安全。增加的管理人员均属事业编制,并应报请XX县人民政府批准。新增管理经费应编报年度预算,由水利建设基金或财政专款解决。1.11 工程设计概算本次设计的XX河 XXXX汇流段防洪工程位于XX县蓝关镇内,综合治理河道总长3355。主要工程量为:清基运输7.47万m3,土方开挖28.34万m3,土方回填15.72万m3,浆砌石4.73万m3,砼290

21、3.04 m3,草皮护坡1.00万 m2,排水管5768.22m。主要材料及工日量:水泥5308t,砂子20600m3,块石55773m3,碎石2488m3,柴油353t,总工日13.13万工日(其中:技工3.57万工日,普工9.56万工日)。依据陕西省计委陕计项目20001045号文颁发的陕西省水利水电工程概(预)算编制办法及费用标准,并按照陕西省发改委陕发改项目2009821号文件关于陕西省水利水电工程概预算编制办法及费用标准(2000版)调整意见的批复进行调整。工程静态总投资3128.48万元,总投资3128.48万元。1.12经济评价从项目国民经济评价的指标来看,经济内部收益率为11.

22、90%,大于社会折现率8%;经济净现值为1097.08万元,大于零;经济效益费用比1.34,大于1.0。从项目国民经济评价的敏感性分析成果看,当费用增加10%或20%、效益减少10%或20%时,国民经济评价指标符合要求,说明项目具有一定的抗风险能力。因此可得出结论,本项目在国民经济上是合理的。1.1.3工程特性表工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.流域面积罗李村水文站km2526XX川河流域km25482.多年平均年径流量亿m32.023.代表性流量多年平均流量m3/s3.55实测最大流量m3/s12901972.4实测最小流量m3/s35设防标准频率%520年一遇洪峰流量m3/s91

23、6施工导流频率%205年一遇(89月)导流流量m3/s55二、工程效益指标保护人口蓝关镇8个村庄,1.5万人,5000亩耕地三、主要建筑物地基特性砂壤土、砾石位于河漫滩及一级阶地地震基本烈度度堤顶高程m498.02518.91堤顶宽度m6四、施工1.主体工程数量明挖土方万m328.34填筑土方万m318.49实方浆砌石方万m34.732.主要材料水泥t5308块石万m35.58碎石万m30.25砂子万m32.063.所需劳动力总工日万工日14.79平均高峰人数人高峰工人数人4.施工临时房屋m27305.对外交通距离km16.施工导流万m32.77.施工占地亩6.3临时用地8.施工期限总工期年1

24、五、工程规模1.治理河长km3.362.工程总长度其中:左岸堤防右岸堤防左岸护岸右岸护岸左岸加固右岸加固mmmmmmm6439326110727769251519393.新修护岸m14334.新修堤防m5525.加固堤防m4454六、经济指标1.静态总投资万元3128.482.总投资万元3128.48建筑工程万元2448.93机电设备及安装金属结构设备及安装工程临时工程万元118.96其他费用万元390.95预备费万元147.94水土保持工程万元13.28环境保护工程万元8.422.水文2.1流域概况2.1.1地理位置XX河流域位于东经1090010947之间,北纬33503427之间。南止秦

25、岭,北到渭河。南北长约78km,东西宽50km,总流域面积2563.7km2。流域的绝大部分属于西安市XX县、长安区和XX桥区管辖。2.1.2地形地貌XX河流域的地形地貌大体分为三区,即南山区,丘陵区和川塬区。XX河各支流峪口以上的秦岭山区均属南山区,总面积1474.3km2,地势南高北低,山峦叠嶂,河谷狭窄程V字型,区内植被良好,水源含养好,是XX河的主要来水区;XX河右岸的北岭地区为黄土丘陵沟壑区,总面积418km2,地形破碎,沟壑发育,塌岸滑坡多,水土流失严重,土地脊贫;XX河中下游两岸为川塬地区,总面积671.4km2,左岸有白鹿原,八里塬,塬面平坦,土地辽阔,高程在600700m之间

26、,土层深厚,是流域内的主要农作区。2.1.3河流水系XX河是渭河南岸一大支流,发源于秦岭北麓,注入渭河。全长107km,流域面积2563.7km2。XX河有较大支流5条,浐河最大,占全流域面积的41.6%,XX川河次之,占全流域面积的20.8%,其余是清河、流峪、倒沟峪。2.1.3.1XX川河XX川河系XX河一级支流,位于北纬33513408,东经1091710936,为XX河第二大支流,流域呈葫芦形,上游分为东、西采峪。东采峪源于葛牌乡以南的东沟南部,俗称沙沟,素被视为XX川河正源,沿程汇入18条河流,流域面积为201.5km2,流域平均高程1378.2m;西采峪源于红门寺东南的刘申沟东部,

27、沿程汇入13条小支流,流域面积160.9km2,流域平均高程1549.5m。二峪北流至两河桥汇合后称XX川河,XX川河向北流经李家村、黄土砭至XX峪口出山,继续北流至XX县城西南汇入XX河。流域面积534.1km2,河道干流长度58.1km,平均高程1164.9m,比降19.1,河系类型为混合型,河网密度2.23km/km2。2.1.4水文气象2.1.4.1气象要素XX县气象站海拔高程540m,据47年气象观测资料该统计多年平均气温13.1,一月最低,平均-1.23,七月最高,平均27,极端最低气温-21.2,极端最高气温43.3;多年平均气压9543hPa;多年平均日照时数2076小时;多年

28、平均相对湿度68%;平均风速1.4m/s,最大风速24m/s。2.2.4.2降雨径流特性受东亚大陆季风气候影响,XX河流域内降水具有夏季大而集中,冬季小的特点。7月降水量约占全年降水量的50%,122月降水量不足全年降水量的5%;河川径流年级变化大,年内分配不均匀。79月径流量约占全年径流的42%,106月占58%,122月仅占5.5%。2.1.4.3暴雨洪水特性XX河流域暴雨最早发生在4月,最迟到10月,但量级和强度较大的暴雨多发生在79月。一般长历时的暴雨;笼罩面积大,短历时暴雨强度大,笼罩面积小;XX河流域峪口以上属山区性河流,由暴雨形成的洪水大多陡涨陡落,由于流域面积较小,雨锋和洪峰对

29、应关系较好。2.1.4.4泥沙特性XX河泥沙主要集中在汛期,79月输沙量占全年输沙量73.6%,而113月输沙量仅占年输沙量0.9%。2.2站网分布、基本资料及复核2.2.1水文站XX河及其临近河流水文站较多,且观测时间较长。XX河以东的罗敷河上设有罗敷河水文站;以西的沣河干流设有秦渡镇水文站,上游支流潏河有高桥水文站,支流大峪河上设有大峪水文站(资料年限19561958年)。鲸鱼沟曾设有高桥水文站(资料年限19481955年)。2.2.3基本资料本次计算主要依据罗李村水文站的基本资料,罗李村水文站1954年12月设立,系国家基本水文站,1956年起,水文年鉴正式刊印其测验整编成果。经复核,罗

30、李村水文站测验河段顺直,两岸干砌石护岸,断面规整,测验设施布置合理,水准点几面系黄海高程系统,直立式水尺,各项目观测方法和精度符合测验规范。观测内容齐全,整编成果可靠。唯有左岸支流清河原从基本水尺断面下游1500m汇入XX河,1978年因当地政府进行改河造田,对清河进行人工改道,改道后由基本水尺断面上游150m处汇入XX河。清河改道后,罗李村断面控制流域面积由原来的526km2增加到754km2,增加228km2。计算中以消除这一因素,将19782007年实测的径流、洪水、泥沙等资料同意换算到526km2,其中年径流、年最大1、3日洪量、年输沙量按面积比换算,年最大洪峰流量按面积比的2/3次方

31、折算。XX河马渡王水文站刊布有悬移质颗粒级配资料,经复核,该站1967与1968两年悬移质颗粒级配资料中的平均小于某粒径的沙重百分数(粒径级)资料有误,进行了修正。2.3径流2.3.1XX川河径流分析与计算2.3.1.1参政站选择及其年径流计算本次防洪区无实测水文资料,采用水文比拟法计算多年平均径流量。XX河罗李村以上流域与本次工程XX川河以上流域同属XX河上游支流,其地理位置相近、流域和河道特征相似、气象特征相同,故选用XX河罗李村站作为参政站。经计算罗李村镇多年平均径流量为1.81亿m3。以罗李村站为参政站,采用XX川河黄土砭站19561958年3年平均径流量与罗李村同步系列径流量比值,来

32、推算项目区多年平均径流量。见下式:W设=W黄F设/F黄W黄=W罗W黄3/W罗3式中:W设、W罗、W黄为设计断面、罗李村参证站、黄土砭站多年平均径流量;W黄3、W罗3为黄土砭站、罗李村参政站19561958年3年实测年径流平均值;F设、F黄为设计断面和黄土砭占集水面积。根据已有资料,黄土砭站1956年1958年实测年径流分别为1.836、1.913、2.976亿m3,三年平均2.242亿m3;罗李村参证站同期的年径流分别为1.973、1.87、2.887亿m3,三年平均2.243亿m3,黄土砭与罗李村同期径流比值1.0。罗李村19562007年52年实测多年平均径流1.82亿m3,一次计算得到黄

33、土砭站多年平均年径流量1.82亿m3。黄土砭站流域面积493km2,项目区两河桥以上流域面积为548km2,采用面积比拟法算得项目区两河口桥以上的流域的多年平均径流量为2.02亿m3。2.4历史洪水XX河干流及支流XX川河先后由原水利部北京勘查设计院西北分院、陕西省水文总站及XX县水工队进行过历史洪水调查工作,陕西省水利水电勘察设计院于1989年8月对XX川河历史洪水又进行复查。XX河百余年来曾发生过两次特大洪水,即1835年(清道光15年)及1953年。1835年洪水无从定量;对1953年历史洪水,陕西省水文总站于1972年4月在XX川河两河桥(坝址附近)调查值为1290m3/s,陕西省水利

34、厅勘察设计院与1989年8月在相同河段复查为1092m3/s。两单位在不同时间同一天河段调查成果相差约15%,鉴于陕西省水文总站对该场洪水调查时间早,调查洪峰流量较大,故采用陕西水文总站调查的1290m3/s洪水。另外XX河马渡王河段根据陕西省水利厅(陕西省洪水调查)政变成果确定1953年洪水洪峰流量为2160m3/s。2.5设计洪水本项目区上游23km处建有李家河水库,其大坝枢纽标准为:50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核。本次项目区的设计防洪标准为20年一遇,李家河水库对此不做调洪,因此,本此洪水计算所采用的参数为XX川河流域的基本参数,即:流域面积548km2,河道长度55.3km,

35、汇流比降12.1。本次设计洪水计算采用水文比拟法、经验公式法、推理公式法分别进行计算。2.5.1水文比拟法由于项目区位于XX河流域,其水文站可利用的资料较丰富,罗李村站自19562007年有52年实测洪水资料,因此项目区洪峰流量的计算以罗李村站为参证站,采用水文比拟法进行计算。2.5.1.1罗李村站设计洪水计算以罗李村站自19562007年有52年实测洪水资料,加1953年历时洪水,按不连续系列进行计算,其中经验频率采用以下数学期望公式计算:图2.5.1统计参数均值、变差系数Cv、偏态系数Cs采用矩法初步估算,并采用皮型曲线线型,按目估适线法调整步初估算的统计参数,适线时在全部点据拟合的基础上

36、,侧重考虑大洪水的点据。其频率曲线见图(2.5.1),计算结果见表2.5.1。罗李村站设计洪水计算成果表表2.5.1 单位:Qm:m3/s统计参数频率(%)均值CvCs/Cv0.10.20.5123.335103001.03.52620229018801570127010608916292.5.1.2项目区设计洪水XX川河为XX河的支流,流域面积548km2,河道长度55.3km,汇流比降12.1。面积比拟法计算公式为:Q设=Q站(F设/F站)2/3KQ设、F设设计流域洪峰流量及面积;Q站、F站参证流域洪峰流量及面积;K降雨量修正系数,由于两流域距离很近,降雨量相似,K=1.0.计算的到项目区

37、20年一遇设计洪峰流量为916m3/s。不同频率的设计洪峰流量计算成果表 表2.5.2 单位:m3/s项目统计参数频率均值CVCS/CV0.10.20.5123.33510罗李村30013.5262022901880157012701060891629项目区3082693235319321613130510899166462.5.2经验公式法项目区流域面积为548km2,因此采用西安市实用水文手册P68页流域面积在501000km2、20年一遇公式:Q20=25.06F0.465计算得到项目区20年一遇设计洪峰流量为470 m3/s。2.5.3推理公式法根据西安市实用水文手册,查暴雨、产流、汇

38、流参数,推算设计洪水,汇流计算采用推理公式法。暴雨分区:参照西安市实用水文手册项目区属于秦岭以北渭河以南的南区。设计暴雨历时取值:本流域控制面积F(548km2)300 km2,采用西安市实用水文手册P52设计暴雨历时计算时段取值范围表5-1,本流域设计暴雨历时选取24小时。点暴雨量计算:结合本流域具体情况查西安市实用水文手册得到相应历时t的点暴雨均值和变差系数Cv,再以偏态系数Cs=3.5Cv的关系,查皮尔逊型曲线模比系数表,得设计频率为P的模比系数Kp,再根据设计历时为t的点暴雨量公式:Htp =Kp计算得到相应历时t的点雨量成果表见2.5.3。点雨量成果表表2.5.3 单位: m3/s防

39、洪标准频率P(%)t(小时)1361224 20527.538505565Cvt0.60.60.580.570.55Kp2.22.22.162.142.1Htp60.583.6108117.7136.5式中:Htp设计历时为t,设计频率为P的点雨量(mm);设计历时为t的点暴雨均值(mm);Kp经验参数。设计面暴雨量1)由于本流域为秦岭以北渭河以南的南区,因此选用西安市实用水文手册P55页表5-4中南参数,带入点面系数公式:式中:历时t的暴雨点面系数;F设计控制面积(km2);at、bt拟合曲线参数与指数。项目区流域面积为548km2,并根据西安市实用水文手册秦岭以北渭河以南的南区不进行流域形

40、状修正。根据面雨量公式:Htp面=tHtp式中:Htp面设计历时为t的流域面雨量(mm);t设计历时为t的暴雨点面系数;Htp设计历时为t的流域点雨量(mm)。计算得到相应历时t的面雨量成果表见2.5.3。面雨量成果表表2.5.4 单位: m3/s参数点面系数面雨量历时tabHtp10.004890.34440.63844.0530.005160.28280.68462.3960.005420.24340.71577.21120.003540.25051117.7240.00260.2541136.5 设计暴雨的时程分配:根据并采用西安市实用水文手册南区设计暴雨时程分配雨型表进行分配见表2.5

41、.5。项目区设计暴雨时程分配雨型成果表表2.5.5 单位: m3/s时段分配比例(%)流量H1H3-H1H6-H3H12-H6H24-H12Htp面171.322112.073107.6942510.125197.696156.077124.868104.059345.0410549.91110044.0512468.4413405.9314263.8515101.8816112.0717112.0718112.0719101.882081.52171.322250.942350.942440.75产流计算:根据并采用西安市实用水文手册南区流域最大需水量Im为70mm,设计前期影响雨量Pm=Im=46.67mm。采用刀切形式将初损(Io=Im-Ia)一次扣除。计算得到本流域产流过程表(表2.5.6)。 汇流计算:根据并采用西安市实用水文手册中流域特征参数1=49.79(南区),根据西安市实用水文手册中南区汇项目区产流过程表表2.5.6 单位: m3/s时段123456789101112面雨量Htp面1.322.077.6910.127.696.074.864.055.049.944.058.44产流R00005.566.074.864.055.049

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