花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程.doc

1、1花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程专业：水利水电工程 学号：xxx 学生姓名：xxxx指导老师：xxxx摘要：重庆市巴南区花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程位于巴南区界石镇武新村，距界石镇约 5km。本工程是以防洪效益为主，同时不断完善界石花木世界的功能，提升总体形象，促进花木世界整体开发、改善周边生态环境、土地开发增值效益等多重效益为一体的河道堤防工程。本次工程采取 20 年一遇的洪水标准，工程级别为级，主要建筑物按 4 级设计。建成后受益面积为 4.85km2,受益人口共计 1.87 万人。关键字：水利工程;防洪护岸1.工程概况重庆市境内河流众多，以中小河流为主，市内降雨充沛，有渝东

2、北、渝东南和渝西三个暴雨区域，多年降水量均值分别在 1600、1400 和 1200mm 以上；长期以来，国家对中小河流治理投入严重不足，近年来取消两工，难以组织群众投工投劳，全市中小河流沿岸城镇和地区基本处于不设防状态，目前重庆市中小河流行洪不畅，洪灾频繁发生，给沿河分布的众多城镇带来巨大的防洪压力和洪灾损失。重庆市巴南区花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程位于巴南区界石镇武新村。工程位置距巴南区政府所在地约 20km，距界石镇约 5km。界石镇属于建制镇，辖 6 个行政村、3 个居委会，面积 68.4 平方公里，总人口 4.16 万。是主城核心经济区，又是重庆市主城外围十一个中心组团之一，

3、交通优势明显，是重庆主城的南大门和南部交通枢纽，重庆南向出海通道的起点，内环、渝黔、渝湘、绕城四条高速公路交汇于此，15 分钟直达主城核心区，地理位置与交通十分优越。花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程主河道从断桥堤坎开始，至下游堰口桥位置，河道长度 3697.7m。小河沟支流从渝道路武新公路桥开始，至下游汇入口尹家祠堂，河道长度 650m。22.水文2.1流域概况花溪河为长江的一级支流，发源于巴南区南彭街道花土湾。由东南流向西北，经南彭街道、界石镇、南泉街道、花溪街道等，于马王坪注入长江。全流域面积 265.25km2，河道总长 60.72km，总落差 561.23m，平均比降 3.4，水能

4、蕴藏量约 4000KW。流域形状略呈狭长形，河道曲折蜿蜒，弯曲度系数达 2.1。河网较发达，支流有马滩、水碓等大小22 条，多分布在中上游，全长 80.1km。其中 5km 以上者 4 条，长 36.4km，河道落差较集中较大者为中游的高滩岩（落差 41.85m） 、七层岩（落差 20.80m）及下游已建有小型的电站的虎啸口、南泉堤坎、花溪滩等。由于本河流域面积较小，其干支流均无水文站。2.2气象特征流域内气候温和湿润，雨量充沛，日照足。根据邻近五布河流域白鹤水文站 1959-2001 年资料统计，多年平均降水量 1093.4mm，但年内分配不均，59 月占全年的67.1%，最大年降水量 13

5、50.7mm，最小年降水量 794.4mm。多年平均气温 18.5C ，极端最高气温 42.3C，极端最低气温-3.6C，多年平均蒸发量 1071.3mm，最大年蒸发量1264.5mm，多年平均日照数 1158 小时，最长无霜期 365 天，多年平均相对湿度 81%，多年平均风速 1.0m/s，瞬时最大风速 27m/s，多年平均最大风速 15m/s，年内风向多偏南。2.3水文基本资料流域内无水文站和雨量站，属无实测资料地区。经分析，本次设计选用 84 年四川省中小流域暴雨洪水计算手册 、本工程河段直线距离约 5km 的巴南气象站和直线距离约30km 的国家级水文站-白鹤水文站的水文基本资料。巴

6、南气象站:收集了 19802003 年共 24 年的 1/6h 短历时实测暴雨资料和19702003 年共 34 年连续 1h，6h，24h 的短历时实测暴雨资料。该资料观测较长，观测精度高。白鹤水文站:收集了 19592001 年共 43 年的 1/6h、1h、6h、24h 实测降水资料。该站的观测资料系列长，观测精度高。32.4洪水2.4.1洪水特性据白鹤水文站 19592004 年，n=46 年实测资料统计，洪水由暴雨形成，发生时间与暴雨发生时间相应。暴雨为局部性雷雨，降雨历时较短、强度较大，降雨量集中，形成的洪水过程历时较短，最大洪峰持续时间约为 2-3h，洪水过程为 1 天左右。暴雨

7、多集中在 5-8 月，其中 6-8 月发生的洪水总量占全年的 77%。2.4.2洪水标准根据防洪标准 （GB50201-94） ， 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000）和堤防工程设计规范 （GB50286-98） ，并参考重庆市城市防洪总体规划（2006-2020） ，由于界石镇是主城核心经济区，又是重庆市主城外围十一个中心组团之一，花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程防洪标准确定为 20 年一遇。2.4.3流域特征参数由于本工程涉河段上游约 10km 处建有中型水库南彭水库，工程河段洪水受南彭水库的调节影响较大，本次在进行洪水计算时主要考虑各工程断面与南彭水库的区间洪水+

8、南彭水库的下泄流量工况，因此本次在进行流域特征数据搜集计算时取得了南彭水库及各工程断面与南彭水库间的流域特征值，见下表 2.41。表 2.41序号 断面 集雨面积（km 2）河长（km）比降（）地名 备注1 K28 44.6 12.41 3.143 堰口桥 区间流域特征值2 K23 34.26 11.85 3.361 尹家祠堂 区间流域特征值3 K10 29.9 9.85 4.657 新房子 区间流域特征值4 南湖 39.5 13.94 6.821 南彭水库42.4.4设计暴雨根据收集到的巴南气象站 1970 年2003 年实测的 1/6h、1h、6h、24h 降雨量系列资料和白鹤水文站 19

9、59 年2001 年实测 1/6h、1h、6h、24h 降雨量系列资料，84 年四川省中小流域暴雨洪水计算手册 1/6h、1h、6h、24h 降雨量系列资料分站分别统计1/6h、1h、6h、24h 降雨量，采用 P-型频率曲线适线，确定暴雨参数（其中均值用矩法计算） 。暴雨参数成果见表 2.4-2。表 2.4-2 单位：mm最大 24 小时 最大 6 小时 最大 1 小时 最大 1/6 小时站名均值 Cv 均值 Cv 均值 Cv 均值 Cv巴南气象站 89.4 0.40 66.4 0.44 41.2 0.42 16.9 0.27白鹤水文站 96.4 0.45 72.8 0.45 45.3 0.

10、40 16.6 0.29手册 90.0 0.5 70 0.45 40 0.45 16.5 0.352.4.5设计洪水2.4.5.1 南彭水库设计洪水计算推理公式法计算设计洪水：依据设计暴雨及流域特征参数按手册中的推理公式法，推算南彭水库的设计洪水。根据流域内山区土层较薄、植被较差、间有零星低山地带等盆地丘陵区特征，确定平均入渗强度 。汇流参数 m 由参数 查算。控制断面设计流量计算成果见表 2.4-3 所示。瞬时单位线法推求设计洪水：产流参数:流域平均暴雨损失量 If，查手册中的综合分区图，设计流域属区，If=1535mm，取均值 25.0mm 计算；流域平均稳定入渗率c，查 手册综合分区图

11、c=0.90mm/h。f f汇流参数:根据设计流域的位置，查手册综合瞬时单位线汇流参数分区图,属 4区。暴雨点面折减系数分区为1(江北以上)区设计雨型:根据手册查设计雨型综合分区图为1(江北以上)区。各涉河控制断5面设计流量计算成果见表 2.4-3 所示。表 2.4-3 南彭水库洪峰流量计算成果表 单位：m 3/s资料 计算方法 P=1% P=2% P=5% P=10% P=20%推理公式法 268 228 177 138 101手册瞬时单位线法 303 264 194 155 120推理公式法 239 203 158 124 92巴南站瞬时单位线法 275 232 175 144 107推理

12、公式法 283 241 187 147 108白鹤站瞬时单位线法 321 271 202 164 1222.4.5.2 南彭水库洪水调节计算本次设计我们搜集了南彭水库的复查资料和南彭水库除险加固资料，取得了南彭水库的库容曲线和下泄曲线，详见表 2.4-4 和图 2.4-1、图 2.4-2。根据上述数据对南彭水库对应的洪水频率进行了调洪演算，其成果详见表 2.4-5。表 2.44 南彭水库水位库容下泄流量成果表水位（m） 库容（万 m3） 泄量（m 3/s）398.91 880 0399 905 1.7399.5 970 28.6400 1060 71.8400.5 1170 126.6401

13、1250 190.7401.5 1350 263.1402 1450 342.9402.5 1560 429.4403 1680 522.26图 2.4-1 南彭水库库容曲线万 2. 4-1 万 万 万 万 万 万 万 万850100011501300145016001750398.5 399.5 400.5 401.5 402.5 403.5万 万 (m)万万(万m3)万 万 万 万 万 万图 2.4-2 南彭水库泄流曲线万 2. 4-2 万 万 万 万 万 万 万 万0100200300400500600398.5 399.5 400.5 401.5 402.5 403.5万 万 (m)万

14、万万(m3/s)万 万 万 万 万 万 万南彭水库调洪演算成果汇总表表 2.4-5 单位:m、m 3/s频率 堰顶高程 调洪水位 堰上水深 洪峰流量 下泄流量 削峰量P=1% 398.91 401.1 2.19 321 205 116P=2% 398.91 400.815 1.905 271 166 1057P=5% 398.91 400.443 1.533 202 120 82P=10% 398.91 400.228 1.318 164 95.3 68.7P=20% 398.91 399.988 1.078 122 70.6 51.42.4.5.3 区间洪峰流量+南彭水库下泄流量计算本工程河

15、段的洪峰流量受上游不远处南彭水库调节影响较大，工程起点堰口桥处控制流域面积为 84.11km2，而南彭水库的控制流域面积达到了 39.5km2,占工程河段控制流域面积的 47%，因此要科学合理的计算出本工程河段实际各频率的洪峰流量就必须计入南彭水库的调节影响。本次进行工程河段的洪峰流量计算时采用的设计工况为：区间洪峰流量+南彭水库下泄流量，各工程断面的区间流域特征值见前表 2.4-1。各工程断面的设计洪水计算成果见下表 2.4-6。各工程断面洪水计算成果表表 2.4-6 单位：m/s设计频率 设计断面 区间 洪峰流量 南彭水库 下泄流量 各工程断面 洪峰流量堰口桥 282 205 487尹家祠

16、堂 219 205 424P=1%新房子 215 205 420堰口桥 244 166 410尹家祠堂 192 166 358P=2%新房子 179 166 345堰口桥 189 120 309尹家祠堂 151 120 271P=5%新房子 148 120 268P=10% 堰口桥 147 95.3 242.38尹家祠堂 117 95.3 212.3新房子 116 95.3 211.3堰口桥 112 70.6 182.6尹家祠堂 88 70.6 158.6P=20%新房子 85 70.6 155.62.4.5.4 支沟设计洪水计算本工程河段共有 3 条支沟汇入，其中左岸支沟 1 条，右岸支沟

17、2 条，各支沟的流域特征参数 F（km2） 、L（km） 、J（）在 1/10000 航测图上量算，成果如表 2.4-7。表 2.47 各支沟流域特征值表序号 断面 集雨面积（km 2） 河长（km） 比降（） 备注1 右 1 支 9.6 6.48 30.2 小河沟支流2 右 2 支 3.028 3.63 29.9 半边河支流3 左 1 支 0.332 1.225 38.1 老马湾支流根据收集到的白鹤水文站 1959 年2001 年实测 1/6h、1h、6h、24h 降雨量系列资料，采用 P-型频率曲线适线，确定暴雨参数。暴雨参数成果见前表 2.4-2。本河段属无资料地区，各支沟控制流域面积较

18、小，设计洪水按四川省中小流域暴雨洪水计算手册中介绍的方法推理公式方法进行计算。各支沟洪峰流量设计成果见表2.4-8。支沟洪水计算成果表表 2.4-8 单位：m 3/s白鹤水文站推理公式法序号 断面P=1% P=2% P=5% P=10% P=20%91 右 1 支沟 133 116 92.6 75.1 57.62 右 2 支沟 50.7 44.1 35.4 28.8 22.23 左 1 支沟 8.33 7.27 5.88 4.83 3.762.4.5.5 设计洪水成果选用从报告 2.4.5.1 章节计算成果可以看出：南彭水库洪峰流量采用单位线法计算成果大于推理公式法成果；从采用暴雨资料来看，白

19、鹤站与手册暴雨资料计算的洪水成果较为接近，巴南站暴雨资料计算洪水成果偏小；因此，为偏于工程安全，南彭水库洪峰流量计算成果采用白鹤水文站暴雨参数单位线法计算成果（详见表 2.4-3 中加粗一行） 。从计算成果可以看出，南彭水库对工程河段洪峰流量的调节影响较大，100 年一遇时削峰 116m3/s，50 年一遇时削峰 105m3/s，20 年一遇时削峰 82m3/s，10 年一遇时削峰68.7m3/s，5 年一遇时削峰 51.4m3/s。因此，为科学合理的计算工程河段的设计洪水，就应该考虑南彭水库对本工程河段的调节影响，工程河段的设计洪水应采用区间洪峰流量+南彭水库下泄流量，其洪峰流量成果详见表

20、2.4-6 加粗一列。各支沟控制流域面积较小，均为全面汇流，设计洪水采用白鹤水文站暴雨参数推理公式法计算成果较为可行，洪水标准采用与本堤防工程一致为 20 年一遇，支沟洪水采用成果详见表 2.4-8 加粗一列。2.4.6施工洪水2.4.6.1.分期时段的划分花溪河流域的洪水是由暴雨产生，影响本流域降水的天气系统主要是太平洋副高和西风带气流。由于重庆市巴南区花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程施工期较短，主体工程均安排在枯水期施工，故不考虑汛期施工洪水问题。2.4.6.2 分期洪水计算由于花溪河流域内无实测资料，采用距离此次工程建设河段较近的白鹤水文站作为参证站，采用水文比拟法计算公式，修正移用

21、白鹤水文站各分期频率分析计算结果到本10工程。 白鹤水文站集雨面积为 283km2，采用 19592004 年(缺 19811987 年)历年各月最大流量资料制作散布图。根据散布图的分布规律和分期洪水时段划分，并分别按最大值独立选样。各洪水分期采用矩法计算其均值，用 P-型曲线适线。白鹤水文站分期设计洪水计算成果见表 2.4-8。表 2.4-8 白鹤水文站分期设计洪水计算表 单位：m 3/s不同保证率时段10% 20% 33.3%113 月 63.3 37.5 21.5123 月 27.1 15.1 8.494 月 130 79.2 45.210 月 91.4 62.8 42.1重庆市巴南区花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程施工导流部份主要集中在主河道下游堰口桥位置处，堰口桥以上流域集雨面积 84.11km2，分期洪水面积比修正指数n 值，n 值为 0.67，分别计算出重庆市巴南区花溪河花木世界段防洪护岸综合治理工程分期洪水成果见表 2.4-9。表 2.4-9 分期设计洪水计算表 单位：m 3/s不同保证率时段10% 20% 33.3%113 月 28.08 16.63 9.54123 月 12.02 6.70 3.774 月 57.66 35.13 20.0510 月 40.54 27.86 18.67