某河流域綜合治理工程可行性研究報告-資料下載頁

　　

【正文】 22②沙坪 壩氣象站 1981 年2022 年年最大 1/6 小時、1 小時、6 小時、24小時暴雨量及 1952 年2022 年 24h 暴雨統計 參數；③璧山氣象站 1980 年2022 年年最大 1/6 小時、1 小時、6 小時暴雨量，1959 年2022 年最大 24 小時暴雨量；④《重 慶市的暴雨統計參數等值線圖》；⑤《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》；⑥雙石 橋水文站 1973 年1999 年實測流量系列。 設計洪水（1）暴雨洪水特性某河流域位于長江上游流域東亞副熱帶季風區，屬于中亞熱帶濕潤季風氣候，由于西南季風和東南季風均可長驅直入，成為季風頻繁活動的場所。入夏以來，副高北進西伸，西南季風盛行，將孟加拉灣和南海的暖濕空氣大量輸送到四川盆地，西風環流不斷有小槽東移，加上貝加爾湖大槽分裂的冷空氣不斷南下與西南暖濕氣流頻頻交綏，南北風場氣旋切變明顯，同時，由于局部地形的屏障作用，有利于水汽輸送和抬升，在強烈的復合作用下，易形成暴雨、大暴雨以致特大暴雨。因此，形成本流域的暴雨天氣系統主要為西南低渦、江淮切變線，其次是地面冷鋒和低空急流等。本 流 域 洪 水 主 要 由 暴 雨 形 成 ，大 暴 雨 主 要 集 中 在 七 、八 月 ，歷 時 一 般 一 天左 右 ，以 一 日 暴 雨 強 度 最 大 ，往 往 雨 區 移 動 方 向 與 河 流 走 向 一 致 ，且 上 游 干 支流 洪 水 嚴 重 遭 遇 ，常 常 形 成 特 大 洪 水 ，如 1998 年 的 洪 水 和 1981 年 的 暴 雨 洪 水 。由 于 降 雨 年 內 分 配 不 均 ，洪 水 發 生 季 節 與 暴 雨 相 適 應 ，且 流 域 地 處 丘 陵 區 ，故洪 水 陡 漲 陡 落 、過 程 線 呈 現 尖 瘦 形 ，具 有 山 溪 洪 水 特 點 。（2）歷史洪水據統計自 1981 年至今該地區發生過 5 次較大洪災，洪災的主要成因系某河流域綜合治理工程可行性研究報告23集中暴雨形成，尤其是 2022 年 洪水（24 小時降雨達 ）和 2022年 洪水（24 小時降雨達 271mm），給某河沿線人民特別是陳家橋鎮人民造成了嚴重的災害。根據沙坪壩氣象站資料可知， “ 特大暴雨”沙坪壩氣象站日降雨量突破了該站自 1892 年有氣象觀測記錄以來的歷史最大日降雨量，故其重現期為 115 年， “2022 年 大暴雨”及“1981 年 大暴雨”均為 510 年一遇。（3）設計洪水1）流域特征參數各洪水計算斷面以上的流域面積 F（km2）系在 1/50000 的航測圖上量算求得。河道縱斷面系在 1/10000 航測圖上量算求出，并計算了相應的河長L（km）和比降 J（‰），詳見表 51 流域各斷面特征值表。表 51 流域各斷面特征值表斷面名稱 集雨面 積 （km2） 河長（km） 比降（‰）四 塘 龍鳳河河口 陳家橋 虎溪河河口 蓮花灘河河口 新 橋 2）暴雨參數工程所在流域附近有沙坪壩氣象站，距本工程直線距離 13km 左右，此站有長短歷時降水觀測資料，系列長，精度高。因此本次計算收集了沙坪壩氣象站 1981～2022 年年最大 1/6 小時 暴雨量及 1952 年～2022 年 24h暴雨資料，采用皮爾遜Ⅲ型曲線適線分析計算。考慮到沙坪壩氣象站具有自記雨量資料統計的年最大 1/6 小時暴雨量 資料系列不足 30 年，統計參數計算的系列較短，分析中通過年最大 24h 的暴雨長系列（1952 年2022 年）某河流域綜合治理工程可行性研究報告24與短系列（1981 年～2022 年）分析比較后，對沙坪壩氣象站 1981～2022 年年最大 1/6 小時暴雨量系列 進行了修正，得到該站長系列暴雨特征參數，詳見表 52。表 52 沙坪壩氣象站設計暴雨特征值 單位：mm沙坪壩氣象站資料參數 1/6h 1h 6h 24h均值 CV CS CV工程所在流域附近另有璧山氣象站，距本工程直線距離 11km 左右。璧山縣氣象站位于璧山縣城，其地理位置為東經 106176。14′、北緯 29176。34′。本次 計算收集了璧山氣象站 1980～2022 年年最大 1/6 小時、1 小時、6 小時暴雨量觀測資料和 1959～2022 年最大 24 小時暴雨量觀測資料用于本次設計洪水計算，經頻 率分析， 設計 暴雨統計參數見表 53。表 53 璧山氣象站設計暴雨特征值 單位：mm璧山氣象站資料參數 1/6h 1h 6h 24h均值 CV CS CV本次 設 計 還 收 集 了 由 重 慶 市 水 文 局 編 制 的 《重 慶 市 的 暴 雨 統 計 參 數 等 值線 圖 》（以 下 稱 《等 值 線 圖 》）中 最 大 1/24 小 時 暴 雨 量 均 值 等 值 線 圖 和 暴雨 量 變 差 系 數 CV 等 值 線 圖 ，經 頻 率 分 析 ，設 計 暴 雨 統 計 參 數 見 表 54。表 54 等值線圖暴雨特征參數表 單位：mm查《等值線圖》資料參數 1/6h 1h 6h 24h某河流域綜合治理工程可行性研究報告25均值 CV CS CV（3）設計暴雨成果根據沙坪壩站、璧山站、等值線圖暴雨特征參數計算設計暴雨成果見表 55。表 55 暴雨成果表 單位：mm站名 時段 均值 CV CS/CV p= 1% p=2% p= 5% p=10% p=20% p=50%1/6h 1h 6h 195 172 142 119 沙坪壩站24h 271 239 197 164 131 1/6h 17 25 1h 42 6h 70 176 157 132 112 等值線圖24h 95 260 230 189 158 126 1/6h 15 25 22 141h 6h 199 177 148 125 102 璧山站24h 241 216 182 156 128 4）暴雨參數合理性檢驗由暴雨特征參數表可知，起控制作用的 6h、24h 暴雨時段，璧山站均值較大，沙坪 壩站居中， 《等值線圖》參數值較小。沙坪壩站和壁山站與本工程屬于同一暴雨區域，分別位于本流域左右兩側中梁山以東和縉云山以西，暴雨資料對本工程的代表性相近，但璧山站的暴雨資料年限（28 年）較短，采用的 19802022 年資料中豐水年偏多，其暴雨 資料的代表性不如沙坪壩站。某河流域綜合治理工程可行性研究報告26而《等值線圖》資料統計年限截至 1998 年，沒有反映 1998 年至今的近年大暴雨對暴雨參數的影響，故計算的統計參數成果偏小。同時，由設計暴雨成果表分析可見，用璧山站參數計算的設計暴雨成果最小，用《等 值線圖》參數值計算的暴雨成果居中，而用沙坪壩站參數值計算的暴雨成果最大。從防洪工程安全角度出發，選用沙坪壩站暴雨參數較好。綜上所述，本工程采用沙坪壩站暴雨特征參數作為洪水計算依據。5）流域產、匯流參數根據工程流域特征參數及暴雨統計參數，按推理公式法和瞬時單位線法計算設計洪水。①推理公式法產匯流參數的確定 μ根據兩條河流流域地理位置、地質概況、流域下墊面情況，采用《手冊》中表 31 盆地丘陵區的 μ 值統計系數公式：μ =、CV=、Cs=計算各設計 μ 值。 m根據《手冊》中表 32 的 m 值綜合成果表，盆地丘陵區的 m 值計算公式：當 θ=1～30 時， m=，當 θ=30～300 時，m= 。②瞬時單 位線法匯流參數及雨型的確定流域平均暴雨損失量 If，查《手冊》中的綜合分區圖，設計流域屬 1 區，If=25～ 40mm；流域平均 穩定入滲率 c，查《 手冊》綜合分區圖fc=。f根據設計流域的位置，查《手冊》綜合瞬時單位線匯流參數分區圖，屬 2某河流域綜合治理工程可行性研究報告27區。根據《手冊》查設計雨型綜合分區圖為Ⅳ江北以上區。6）設計洪水計算成果根據沙坪壩暴雨資料及流域參數分別采用推理公式法和瞬時單位線法推求，洪水計算成果見表 56。表 56 洪水計算成果表 單位：m 3/s采用資料 沙坪壩氣象站暴雨參數計算方法 推理公式 瞬時單位線頻率（％）斷面 1 2 5 10 20 1 2 5 10 20四塘 1750 1490 1150 896 649 1440 1220 943 716 512龍鳳河河口 925 784 601 465 333 879 737 559 439 320陳家橋 939 797 612 476 343 906 767 598 455 328虎溪河河口 285 241 185 143 102 271 227 172 135 蓮花灘河河口 615 520 398 307 219 584 489 370 290 205新橋 614 521 401 312 225 583 490 373 295 210由表 56 設計洪水計算成果比較可知，兩方法推求的不同斷面各 頻率洪峰流量成果，均以推理公式法的成果比瞬時單位線法的成果大。由于采用綜合瞬時單位線推求設計洪水綜合因素較多，參數確定較困難，其概化后的參數與設計流域也存在一定差異，因此推求的設計洪水誤差也較大。本工程洪水計算從工程的安全角度考慮，推薦采用沙坪壩氣象站推理公式法計算的設計洪水成果為本次設計所用。（4）設計洪水成果合理性分析本次設計流域特征值是在 1/5 萬和 1/萬的航測圖上量算求得，精度均滿足設計要求。暴雨資料采用距本工程流域較近的沙坪壩氣象站、璧山氣象站和《等值線圖》對比計算，經分析后從工程安全角度考慮選其大者—采用某河流域綜合治理工程可行性研究報告28沙坪壩氣象資料計算的成果。該系列中已包含了最新的降雨信息（如 特大暴雨），系列長度和精度均滿足本次設計要求。流域產、匯流參數是參照《手冊》中的選項選取的。通過以上基本參數采用四川省水電設計院編寫的《暴雨洪水計算程序》計算出工程河段的各頻率設計洪水成果。綜合以上分析認為本次設計洪水計算成果是合理的。 分期設計洪水本工程流域內無水文測站，采用鄰近河流小安溪上的雙石橋水文站（集雨面積 246km2）1973 年～1999 年實測流量系列繪制各月最大流量散布圖。根據洪水特性，將全年分為四期，即汛前過渡期 4 月，汛后過渡期 10 月，主汛期 5 月～9 月，枯水期 11 月～3 月、12 月～3 月。主汛 洪 水 直 接 采 用 設 計 洪 水 相 應 頻 率 計 算 成 果 。汛 前 、汛 后 過 渡 期 及 枯 水期 ，根 據 雙 石 橋 站 實 測 流 量 資 料 按 年 最 大 值 不 跨 期 獨 立 選 樣 法 ，得 到 各 分 期 時段 洪 峰 流 量 系 列 ，經 頻 率 分 析 計 算 ，采 用 水 文 比 擬 法 推 算 到 本 工 程 各 斷 面 ，面積 比 指 數 按 計 算 ，其 分 期 洪 水 計 算 成 果 見 表 57。表 57 分期洪水計算成果表 單位：m 3/s地名（集雨面積） 時段 P=5％ P=10％ P=20％ P=50％4 月 10 月 11 月～3 月 雙石橋站F=246km212 月～3 月 4 月 10 月 11 月～3 月 四塘F=12 月～3 月 4 月 10 月 11 月～3 月 陳家橋F= km212 月～3 月 某河流域綜合治理工程可行性研究報告29地名（集雨面積） 時段 P=5％ P=10％ P=20％ P=50％4 月 10 月 11 月～3 月 幸福堰F=12 月～3 月 泥 沙設計流域無實測泥沙資料，由《四川省水文手冊》多年平均懸移質輸沙模數等值線圖，查得流域多年平均懸移質輸沙模數為 550t/km2，經計算某河陳家橋地區多年平均懸移質輸沙量為 萬 t，推移質輸沙量根據有關資料分析，并結合流域實際情況按懸移質輸沙量的 5%計算，該區域多年平均推移質輸沙量為 萬 t。則某河流域陳家 橋地區多年平均泥沙量為 萬 t。 水位流量關系本工程水面線計算起始斷面取四塘（跌坎）斷面為控制性斷面。由于該處建有攔河堰，堰型為典型實用剖面堰，兩岸約束條件穩定，下游為一高達15m 的跌坎，斷面出流不會受下游回水水位 頂托影響。故該斷面水位流量（泄量）關系的確定采用堰流公式計算。四塘堰在橋面高程以下采用實用堰型計算泄流曲線，橋面以上采用寬頂堰計算泄流曲線。則四塘斷面的泄流關系曲線見表 58。表 58 四塘斷面水位泄流曲線上游水位 流量 上游水位 流量 上游水位 流量Z Q Z Q Z Q（m） （m3/s