渠首取水枢纽水毁修复工程水文特征分析.docx

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1、渠首取水枢纽水毁修复工程水文特征分析1.1 气象蓝田县属暖温带半湿润大陆性季风气候，冬寒干燥，夏热多雨有伏旱，秋凉气爽阴雨多。据气象站多年统计资料：多年平均气温13.0C,极端最高气温43.3（1966年6月21日），极端最低气温-17.4C （1977年1月30）；平均无霜期211天，冻土最大深度25cm （1967年1月19日21日）。全年主导风向为西北风，其次是西风、东南风，平均风速1.6m/s,最大风速20m/s。多年平均降雨量为833.3mm, 69月降水量占全年降水量的58.4% （罗李村水文站实测）。1.2 河流概况1.1.1 濯河濯河原名滋水，是渭河较大的一级支流，发源于蓝田县

2、浦嫄乡箭峪岭南九道沟，向南流经潘源后西行，到冯家弯出峪口，先后汇入清峪、流峪、兰桥河、道沟峪，在蓝田县城于lOOkn?的一级支流有清河、辆峪河和济河；流域面积大于100km2的二级支流有红星河（西采峪）、岱峪河、库峪河等三条。濡河流域多在秦岭山区，地形南高北低，岩石裸露，土层较薄，植被良好，平时水质清洁，洪水时挟带少量泥沙，上游河道（蓝田故京）平均比降9%o,洪水陡涨陡落，水流湍急；中下游河为平原弯曲型河道，河床为宽浅式断面，河道比降中上游（故京至济濯交汇口）为1.35%。，下游（交汇口至入渭口）为1.58%oo秦岭山区面积占浦河集水面积的57%,浦河洪水汇流时间短，具有暴涨暴落的山区性河流特

3、点。濯河洪枯流量相差悬殊，据马渡王水文站实测资料统计，浦河多年平均流量为15.73m3/s,年径流量为4.96亿n?, 710月份径流量占全年的56.5%, 12月至翌年2月占全年径流量的6.7%o浦河最大洪峰流量为2160.0m3/s （1953年8月12日），多年平均含沙量4.43kg/m3,多年平均输沙量为216.8万t,输沙模数1354.2t/km2o1.1.2 车罔峪河辆峪河为满河的第二大支流，发源于蓝田县葛牌镇南部的东沟南部，流域大部分属于秦岭山区。上游分为东采峪和西采峪，在两河桥附近两河相遇称为辆峪河，在蓝田县城汇入浦河，灌道全长55.3km,流域面积548km2,平均比降濡河蓝

4、田县城段综合治理工程位于河交汇口，治理区段浦河长5.136km,辆峪河长707m,交汇口流域面积1322km2,上游主要为秦岭山脉，坡陡流急，水质清澈，基本无污染。1.3 径流1.3.1 设计年径流量濡河的径流主要是由降水形成，以雨水补给为主，融雪水等其它补给形式为辅，降水的多少是径流变化的决定性因素。由于濯河流域降水年际之间变化大、年内分配也不均匀,径流也具有年际变化大，年内分配不均匀，具有明显季节性变化的特点。根据浦河马渡王水文站19532005年共53年的连续径流系列频率计算，采用皮尔逊一HI型曲线目估适线，统计参数（包括均值、变差系数Cv和偏态系数Cs）按照矩法进行初步估算，再用适线法

5、调整确定。浦河马渡王水文站不同频率年径流量计算成果见表2-1 o潘河马渡王水文站不同频率年径流量成果表2-1单位：亿m3均值Csl木日止石说左久泌县1 rci/ccn/rue/cue/A C/LA A1 un cuU 公OA 匚匚Q QO11 OL3.2径流量年内分配马渡王站及河交汇口片75%及25%径流量的年内分配见表2-2o浦河径流量年内分配表表2-2单位:万立方米频月份P=75%P=95%马渡王站交汇口下游马渡王站交汇口下游1月995. 67821. 161525. 481259.642月1184.54978. 111431.741183.063月5330. 064401.211248.

6、 441030.884月2573. 832125.304621.813817.215月3896. 093217.131054. 16870. 466月1911.391578.30881.40727. 807月3409. 02814. 991261.51041.68828月906. 38748. 43904. 47746. 859月4189. 343459. 282086. 681723.0510月3165.572613.923980. 753287.0411月4477. 363697.111217.531005.3612月1160. 71958. 44984. 01811.53合计332002

7、7414.372120017505.56濯河多年平均流量为15.72m3/s,年径流量为4.96亿m3,年径流深为309.74mm,径流模数为9.82L/6 kn?）,最大年径流量10.51亿m3（1964年）,最小年径流量1.25亿m3（ 1995年），最大值与最小值分别为平均值的1.12倍和0.25倍，极值比达到8.38。濯河在50年代至60年代中期为丰水期，60年代中期至80年代末丰、枯交替，90年代初至今为一连续的枯水期，反映出径流年际之间变化大的特点。濡河径流量主要集中在汛期，710月径流量为1.8亿n?,占年径流量的56.51%,非汛期径流量为1.16亿n?,占年径流量的43.49

8、%。1.4 洪水L4.1暴雨洪水特性辆峪河汇流前濡河南河桥以上流域面积770km2,辆峪河流域面积548 km2,河交汇口流域面积为1322 km2。该段属于浦河中上游，南部为秦岭山区，县城以上河流域正处于两个降雨的高值区，降雨量变化在800900mm之间，远大于全县多年来平均降雨量。流域降雨量时空分布不均匀，汛期四个月降雨量占全年的55%以上。暴雨最早出现在4月，最迟在10月，量级和强度较大的暴雨一般发生在79月,次暴雨历时约24小时左右，其主雨峰约六小时。海河洪水最早出现在4月，其峰量较小，年最大洪水发生在79月，10月由于受淋雨影响，亦有洪水发生，但量级较小。海河流域峪口以上属山区性河流

9、，洪水大多陡涨陡落。由于河槽调蓄能力较小，一次暴雨形成一个洪峰，在多雨季节形成陡涨陡落的连续洪峰。出峪口后，由于辆峪河、沪河的汇入，一次暴雨往往形成陡涨陡落的连续洪峰。1.4.2设计洪水计算(1)基本资料浦河流域于1952年及1956年分别设立马渡王和罗李村水文站，观测流量、泥沙、降水等项目，蓝田县城设有气象站，观测有关气象资料。渠首溢流坝位于罗李村水文站与马渡王水文站之间，河交汇口下游约330m o马渡王水文站控制流域面积为1601km2,河交汇口处流域面积为1322km2,流域面积比较接近，本次洪水计算采用面积比拟法，以马渡王水文站作为参证站。马渡王水文站设立于1952年，收集到马渡王水文

10、站自1952年至2005年共54年实测流量系列资料。（2）马渡王水文站设计洪水计算根据马渡王水文站19522005年共54年实测洪峰流量资料，加入1835年历史洪水，按不连续系列计算经验频率,用矩法计算统计参数作为初试值。偏态系数Cs=3.5Cv,采用pIII型曲线目估适线，适线时着重考虑曲线中、上部的较大洪水点数据。频率曲线见图，统计参数及不同频率洪水洪峰流量见表2-3 o图1海河马渡王水文站洪峰端量演率曲卷340029752S502125Q=646 ,立方米比Cv=0. 74Cg/Cv=3. 50.：.Z .5 1 2 3 5 LO ZB 30 40 SB E6 B6 5G 55 9T79

11、9马渡王站洪峰流量频率计算成果表2-3单位：m3/s统计参数频率（）均值CvCs/Cv123.3510646.00.743.525002113185016081238（3）河交汇口设计洪水流量河交汇口流域面积1322km2,交汇口处设计洪水计算采用面积比拟法，参证站选用马渡王水文站，面积比拟法计算公式为：Qi=Q站义（F设/F站）2/3xkQ设、F设一一设计流域洪峰流量及面积；Q站，F站一一参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=LO.河交汇各频率设计流量见表2-4o河交汇口设计洪峰流量成果表表2-4单位：m3/s频率（）多年平均123.351056922

12、0018481628140811441.5泥沙濡河为多泥沙河流，河床泥沙粒径随河床比降显著变化，西蓝公路桥以上为砾石粗沙，西蓝公路桥沪浦交汇口为粗沙，交汇口以下为泥质细沙。西安理工大学2006年6月完成了西安市沪浦河水沙特性分析及水沙系列设计编制，根据浦河马渡王水文站19552005年51年的统计资料，马渡王水文站多年平均流量15.72 m3/s,平均含沙量4.43kg/m3 ,年输沙模数1354.17t/km2,年输沙量216.80万t,实测最大侵蚀模数6083.35t/km2o濯河输沙量、含沙量的年内分配与径流量年内分配相似，年输沙量主要集中在汛期710月，输沙量达到183.05万t,占到

13、全年输沙量的84.43%,非汛期输沙量33.75万3占年输沙量的15.57%,反映出年内分配不均匀的特点，但与径流的年内分配也不完全一致，往往泥沙的年内分配更加集中在汛期，汛期沙峰与洪峰不一定相应，沙峰多提前于洪峰出现。根据该报告，浦河在50年代至60年代末期为丰沙期,70年代初期至80年代末丰枯交替，90年代初至今为一连续的枯沙期，与径流的年际变化基本相一致，具有年际之间变化大，水大沙多，水小沙少的特点。1.6施工导流1.6.1 导流标准本工程永久性建筑物的级别为4级，依据SDJ338-89水利水电施工组织设计规范规定，导流建筑物级别为5级，导流洪水标准选择5年一遇。本次设计洪水系列采用19561990年马渡王站实测资料，分期设计洪水成果见表2-5。马渡王站枯水期设计洪水成果表表2-5时段设计频率p (%)102033.3503月13010766334月4572802221135月57452134621611月次年4月380280222152n月次年3月17014411390n月次年2月1461138840根据分期洪水计算成果，结合本工程实际，施工期为4月6月，5月份洪峰流量为521m%。