洪水水面线计算书193页

1、广东省吴川市城市防洪工程初步设计阶段洪水水面线计算书-设计院工程设计证书：-级1991178-sy 二00六年六月鉴江及袂花江洪水水面线推算一、基本资料1)、断面资料鉴江及塘尾河河道横断面为实测断面，断面间距180米990米。袂花江河道横断面为实测断面，博茂减洪河8号断面以上为设计断面,8号断面以下为实测断面。断面间距为150米1150米。）、用糙率鉴江干流及分洪河平均水深较深,河面较宽,分析确定鉴江干流糙率为0.027，塘尾分洪河糙率为0.03。袂花江及分洪河平均水深较深,河面较宽,分析确定袂花江糙率为0.03，博茂分洪河糙率为0.027。 二、 洪潮组合方案的确定1、鉴江及袂花江堤防设计标

2、准为50年一遇。2、洪潮组合采用广东省城乡水利防灾减灾工程建设指引中推荐的洪潮组合计算方法：“对于下游河口有洪潮遭遇组合的河道，考虑到洪潮遭遇的不同组合，受潮影响大小等，河道设计水面线可采用以洪水为主的设计洪水水面线和以潮水为主的设计洪水水面线的外包线作为成果。对以洪水为主的设计洪水水面线确定，可采用以常遇潮位（多年平均或五年一遇）为起推水位，用河道设计洪水洪峰流量推求。对以潮水为主的设计洪水水面线确定，则采用以设计潮位为起推水位，用河道常遇洪水（多年平均）洪峰流量推求。”本次城防工程设计的洪潮组合根据上述原则，采用多年平均高潮位，遭遇50年一遇洪水水面线和50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水水面线

3、的外包线作为设计成果。三、鉴江洪水水面线推算鉴江干流集水面积6320平方公里，干流河长231公里，境内河长46.3公里,河床坡降0.000374,塘尾河为鉴江干流的分洪河，全长3.1公里。1、鉴江干流起推水位、流量的推求1）鉴江及塘尾分洪河出海口断面起推潮位的确定根据广东省海堤工程设计导则（试行）宣贯材料，鉴江的多年平均高潮位为2.52米，50年一遇高潮位为4.26米。2)鉴江30#断面下游及塘尾河分流量的推求采用广东省水利厅推荐的天然河道水面线计算程序HD-5进行水位及分流量的推求。、起推潮位为平均高潮位（2.52米）。（一）鉴江干流30#断面下游水位流量关系的推求A）根据二四年湛江市水利水

4、电勘测设计院编写的广东省吴川市大岸1、2号水闸和大岸3号水闸水文分析报告的计算结论，大岸1、2、3号闸，闸上最高设计闸排水水位为2.5米，低于闸下多年平均高潮位2.52米，因而本次从沙角漩河口采用2.52米潮位推求鉴江干流水面线，不考虑鉴西大岸闸的排水。吴阳坝位于鉴江出海口上游19号断面处，此坝已经运行四十多年，残旧不堪，经吴川市水利局和湛江市水利局安全鉴定为四类坝，属拆除重建工程，初步规划在吴阳原坝址附近建深水闸，初步规划深水闸设计闸上、下水位差为10，闸底高程为-2.0。B）假定不同流量，推求得鉴江干流30断面水位流量关系曲线如下表1。具体推求过程见本附件。30断面水位流量关系（鉴江下游分

5、流）表1流量(m3/s)100200300500700100012001500水位(m)2.7092.9073.1233.5273.8594.2644.4984.815（二）、塘尾河分流水位流量关系的推求A）起推水位为多年平均高潮位2.52米，假定不同流量，从塘尾河口推算到塘尾闸下（即塘尾断面6）的水位流量关系曲线如下表2：具体计算过程见本附件。塘6断面水位流量关系 表2流量(m3/s)500100015002000250030003500400045005000水位(m)2.5582.6642.863.0893.3583.6323.9134.1974.4744.757B）塘尾闸上水位流量关系

6、的计算根据水闸设计规范(sl265-2001)附录A(闸孔总净宽计算)中推荐的公式：式中 B0闸孔总净宽(m)；Q过闸流量(m3/s)；H0不计入行近流速水头的堰上水深(m)；g重力加速度，可采用9.8(m/s2)m堰流流量系数,可采用0.385； 堰流侧收缩系数，对于单孔闸可按公式(A.0.1-2)计算求得或由表A.0.1-1查得；对于多孔闸可按公式(A.0.1-3)计算求得；b0闸孔净宽(m)；bs上游河道一半水深处的宽度(m)；N闸孔数；z中闸孔侧收缩系数，可按公式(A.0.1-4)求得或由表A.0.1-1查得，但表中bs为b0+dz；dz中闸墩厚度(m)；b边闸孔侧收缩系数，可按公式(

7、A.0.1-5)计算求得或由表A.0.1-1查得，但表中bs为b0+d2/2+bb；bb边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离(m)；堰流淹没系数，可按公式(A.0.1-6)计算求得或按表A.0.1-2查得； hs由堰顶算起的下游水深(m)。表A.0.1-1 值b0/bs0.20.30.40.50.60.70.80.91.00.9090.9110.9180.9280.9400.9530.9680.9831.000表A.0.1-2 宽顶堰值hs/H00.720.750.780.800.820.840.860.880.900.911.000.990.980.970.950.930.900.

8、870.830.80hs/H0.920.930.940.950.960.970.980.990.9950.9980.770.740.700.660.610.550.470.360.280.19塘尾闸闸底高程为-2.0米，23孔闸孔，每孔净宽10米，闸墩宽1.5米，边墩距离岸边17米。根据上述表1及公式，计算得塘尾闸上水位流量关系，见下表3： 塘尾闸闸上水位流量关系 表3流量(m3/s)100015002000250030003500400045005000水位(m)2.682.913.183.493.84.134.474.85.12C）由塘尾闸上(塘断7)推至鉴江30断面水位流量关系见下表4：

9、鉴江30断面水位流量关系(塘尾分流) 表4流量100015002000250030003500400045005000水位2.8413.1183.5653.9694.3614.7635.1755.5585.938现经上面的分析计算得出两种不同情况的水位流关系(表1、表4)，假定不同的水位Z，此水位对应的不同流量Q1和Q2，当Q1+Q2=Qp(Qp为鉴江30#断面上游干流流量)时，即可得鉴江下游分流量Q1、塘尾河分流量Q2及30#断面的起推水位Z。由上面得出的Z和Qp,而得鉴江干流30断面在塘尾河及鉴江30#断面下游分流时总的水位流量关系如下表5：鉴江30#断面ZQp关系（鉴江总干流） 表5水位

10、(m)2.83.23.64.04.44.84.9流量(m3/s)1150185025403270412049505150根据上述的计算成果，鉴江总干流在50年一遇洪水4838m3/s时，由表5求得水位4.79米,并由此水位反查得塘尾河分流量3530m3/s(表4)，吴阳闸（ 鉴江30#断面下游干流）分流量为1308m3/s(表1)2、水面线计算根据上表5的成果，计算得30断面至38断面P=1%、P=2%、P=5%、P=10%、P=20%的洪水水面线，见下表6 ： 193鉴江3038断面洪水面线 表6断面篇号3031323333-133-2343535-13636-13737-138与30断面距

11、离(m)0535107016752460288533103523373541104485480051156405100年一遇洪水位(m)55.1315.2925.4515.6365.7415.8215.8625.9086.0216.1516.3326.5496.6950年一遇洪水位(m)4.794.9185.0725.2275.4075.5035.5755.6145.6585.7655.896.066.2616.45年一遇洪水位(m)3.823.9384.0694.24.3584.4214.4714.5024.5384.6234.7224.8535.0055.14断面位置塘尾分洪河口江心岛桥江

12、心岛游泳池II、起推潮位为50年一遇高潮位1）沙角漩河口起推水位为50年一遇潮位4.26米，假定不同流量，计算得鉴江干流（塘尾河口处）下游在30断面水位流量关系曲线如下表7（具体计算方法见上面方案I）：30断面水位流量关系表（鉴江下游分流） 表7流量(m3/s)30050070010001500水位于(m)4.4014.4864.6074.815.1621） 塘尾河口起推水位为50年一遇潮位4.26米，假定不同流量，推求得塘尾河在30断面的水位流量关系如下表8： 30断面水位流量关系(塘尾河分流) 表8流量(m3/s)5001000150020002500水位(m)4.2834.3064.46

13、44.6124.792经上述的水面线计算所得的两种不同分流情况的水位流量关系曲线(表7、表8)、可推求出在潮位为50年一遇4.26米时，塘尾闸及吴阳闸同时分流的情况下，鉴江30断面总的水位流量关系如下表9：30#断面的Zp关系（鉴江总干流)表9流量(m3/s)11101700224026403060水位(m)4.34.44.54.64.7根据上述计算成果，鉴江干流在2年一遇洪水2116m3/s时，塘尾闸分流1500m3/s,吴阳闸分流616m3/s。鉴江30#断面起推水位为4.45米，塘尾河起推潮位为4.26米。具体推求方法见第I种情况。根据上表9的成果，计算得30断面至38的50年一遇高潮位

14、遭遇2年一遇洪水水面线见下表10。鉴江3038断面50年一遇高潮位遭遇2年一遇洪水面线 断面篇号3031323333-133-2343535-13636-13737-138与30断面距离(m)05351070167524602885331035233735411044854800511561052年一遇洪水位(m)4.454.4854.5264.5744.6334.664.6844.6984.7144.7534.84.8624.9375.013断面位置塘尾分洪河口江心岛桥江心岛游泳池根据上述两种情况(即上述两种洪潮组合)及塘尾闸和吴阳闸的分流情况，由30断面水位流量关系曲线计算推求塘尾出海口至

15、30断面的水面线，及鉴江30断面至38断面的水面线，两种情况的水面线比较如下表11。通过两种洪潮遭遇的水面线比较并采用其外包线的设计成果见表11及附图1。塘尾河口0断面至鉴江干流38断面设计水面线成果 表11序号断面编号累加距(m)断面位置方案一方案二采用成果(m)平均高潮位遭遇50年一遇洪水50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水1塘00塘尾分洪河出河口2.524.264.262塘14502.8364.2734.2733塘26303.1944.2964.2964塘039503.3434.314.315塘0413503.4634.324.326塘0518503.6484.3354.3357塘062350

16、塘尾分洪闸下3.9134.3644.3648塘072550塘尾分洪闸上4.134.3684.3689塘0828604.34.3884.38810塘0930924.5274.4254.52711鉴303392塘尾分洪河口4.794.454.7912鉴3139274.9184.4854.91813鉴3244625.0724.5265.07214鉴3350675.2274.5765.22715鉴33-158525.4074.6335.40716鉴33-262775.5034.665.50317鉴3467025.5754.6845.57518鉴3569155.6144.6985.61419鉴35-17

17、1575.6584.7145.65820鉴3675025.7654.7535.76521鉴36-178775.894.85.8922鉴3781926.064.8626.0623鉴37-18507江心岛桥6.2614.9376.26124鉴389497江心岛游泳池6.45.0136.4III、塘尾河至鉴江各不同频率设计洪水水面线成果表 不同频率设计洪水水面线成果表断面篇号塘0塘1塘2塘3塘4塘5塘6塘7塘8塘9鉴30鉴31与0断面距离(m)04506309501350185023502550286030923392392750年一遇洪水位(m)4.264.734.964.314.324.3354

18、.3644.3684.3884.5274.794.91820年一遇洪水位(m)2.522.6682.963.0723.1573.2953.5033.6533.7653.9464.4924.61510年一遇洪水位2.522.6652.8982.9953.0723.1963.3833.533.6323.7964.3014.4125年一遇洪水位2.522.622.7812.8512.8982.993.1323.2823.3623.4883.9724.076断面位置塘尾出海口塘尾分洪河口 表11-1表11-2断面篇号鉴32鉴33鉴33-1鉴33-2鉴34鉴35鉴35-1鉴36鉴36-1鉴37鉴37-1

19、鉴38与30断面距离(m)44625067585262776702691571577502787781928507949750年一遇洪水位(m)5.0725.2275.4075.5035.5755.6145.6585.7655.8906.0606.2616.420年一遇洪水位(m)4.7564.9025.0735.1565.2185.2545.2935.3915.5085.6615.8495.98710年一遇洪水位4.5384.6694.8244.8954.9524.9845.0215.115.2175.3545.5205.6555年一遇洪水位4.1924.3124.4544.5144.566

20、4.5964.6314.7124.8074.9305.0755.208断面位置江心岛桥江心岛游泳池四、袂花江洪水水面线推算。袂花江流域堤防设计标准为50年一遇。采用多年平均高潮位遭遇50年一遇洪水水面线和50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水水面线的外包线作为设计成果。博茂减洪河从博茂港出海口至梅录共长6.8公里，在距梅录约2.5公里建有黄竹尾分洪闸，经1978年扩建，黄竹尾闸的排洪能力达50年一遇(3040m3/s)的洪水的标准。但由于当时资金困难，闸上、下游河段未按设计要求扩宽，现状黄竹尾上河道底宽只有110米，河底高程为0.45米；闸下河道底宽只有75米，底高程为-1.4+0.2米，根据1976

21、年大洪水时实测，博茂减洪河只能排泄流量2000m3/s的洪水，只达设计流量3040m3/s的65%。目前，袂花江流域的城市防洪设计，博茂减洪河按原设计的河底宽及河底高程进行扩建，闸上河底宽由原来110米扩至160米，纵坡为1/4000，分洪河进口(梅录河口)底高程控至-1.36米，闸前河底高程由原来+0.45米控至-2.0米。闸后1.44公里的河底宽由原来75米扩至130米，河底高程由原来的-1.4+0.2米控深至-2.0米，平坡出海。1根据上述设计断面，出海口采用多年平均高潮位2.52作为起算水位，采用广东省水利厅推荐使用的计算程序HD-5天然河道水面线计算方法，推算出黄竹尾闸下水位流量关系

22、见下表12：黄竹尾闸下水位流量关系 表12流量(m3/s)50080010001500250030003500水位(m)2.712.973.1913.7825.0095.5996.146根据黄竹尾闸下水位流量关系，采用武水水力学及水闸设计规范(sl265-2001)中推荐的公式计算出黄竹尾闸上的水位流量关系曲线。黄竹尾分新旧两级闸。左岸新闸6孔，每孔净宽为9.9米，闸底高程为-2.0m；左岸为旧闸20孔，每孔净宽为4.8米，闸底高程为+0.3m，计算得闸上水位流量关系见下表13：黄竹尾闸上水位流量关系 表13流量(m3/s)50080010001500250030003500水位(m)2.73

23、23.0343.283.945.295.9436.544根据表13黄竹尾闸上水位流量关系曲线通过水面线计算得博茂减洪河口(即18断面)的水位流量关系曲线见下表14:博茂减洪河口(即18断面)的水位流量关系 表14流量(m3/s)50080010001500250030003500水位(m)2.8643.3013.6294.4315.9676.6677.316根据水文计算所得支流袂花江50年一遇流量为2400m3/s，博茂减洪河50年一遇流量为3140 m3/s，在多年平均高潮位为2.52米遭遇50年一遇洪水时，博茂减洪河出海口至支流袂花江24断面(即水湖岭桥)的水面线见下表15至15-2: 博

24、茂减洪河出海口至水湖岭桥水面线成果表 表15断面编号123456789与1断面距离(m)033053080013801860256028403050100年一遇洪水位(m)2.522.6552.8163.5033.734.0384.6294.8125.03250年一遇洪水位(m)2.522.632.7633.3253.5313.8114.3454.5174.7195年一遇洪水位(m)2.522.5642.622.852.9623.1253.4373.5523.678断面位置减洪河出海口表15-1断面编号101111-11213141516与1断面距离(m)3200408042804480488

25、0528056806080100年一遇洪水位(m)5.1735.8386.1466.56.7786.886.9787.07250年一遇洪水位(m)438495.4695.7556.036.2956.3966.4936.5855年一遇洪水位(m)3.7614.1784.3564.434.6244.7064.7944.877断面位置黄竹尾闸下黄竹尾闸上表15-2断面编号1718192021222324与1断面距离(m)64807040780085709270102501140012280100年一遇洪水位(m)7.1627.2847.4517.6867.9368.2118.4038.57450年一

26、遇洪水位(m)6.6736.7916.9487.1757.4137.6797.8698.0345年一遇洪水位(m)4.9575.0575.2135.4525.6915.9826.1976.344断面位置减洪河口水湖岭桥2.用50年一遇潮位(4.26米)遭遇2年一遇洪水(减洪河1370m3/s，支流袂花江1000 m3/s)推求水面线（计算方法如上面所述，过程见本附件）。博茂减洪河竹尾闸下水位流量关系 表16流量(m3/s)300500800100015002500水位(m)4.2874.3344.4444.5424.8265.616博茂减洪河口(即18断面)的水位流量关系 表17流量(m3/s

27、)300500800100015002500水位(m)4.114.3954.7094.7505.2316.378减洪河出海口至袂花江支流水湖岭桥的水面线计算成果见下表18至18-2： 袂花江减洪河出海口至水湖岭桥水面线成果表 表18断面编号123456789与1#断面距离(m)0330530800138018602560284030502年一遇洪水位(m)4.264.2654.2734.3234.3434.3734.4474.4744.508断面位置减洪河出海口 表18-1 101111-11213141516与1断面距离(m)320040804280448048805280568060802

28、年一遇洪水位(m)4.5324.6654.744.84.8834.9214.9594.995断面位置黄竹尾闸下黄竹尾闸上 表18-2断面编号1718192021222324与1断面距离(m)648070407800857092701025011400122802年一遇洪水位(m)5.0315.0785.1515.275.3955.5665.7065.796断面位置减洪河口水湖岭桥根据上述两种洪潮组合计算所得,推求出减洪河出海口至水湖岭桥两种方案的水面线,采用两方案水面线的外包线作为设计洪水水面线成果,如下表19及附图2。博茂减洪河出海口至水湖岭桥断面水面线设计成果 表19序号断面编号累加距(m

29、)断面位置方案一方案二采用成果(m)平均高潮位遭遇50年一遇洪水50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水110减洪河出海口2.524.264.26223302.634.2654.265335302.7634.2734.273448003.3254.3234.3235513803.5314.3434.3436618603.8114.3734.3737725604.3454.4474.4478828404.5174.4744.5179930504.7194.5084.719101032004.8494.5324.849111140805.4694.6655.4691211-14280黄竹尾闸下5.7554.

30、4745.75513124480黄竹尾闸上6.034.86.03141348806.2954.8836.295151452806.3964.9216.396161556806.4934.9596.493171660806.5854.9956.585181764806.6735.0316.67319187040减洪河口6.7915.0786.791201978006.9485.1516.948212085707.1755.277.175222192707.4135.3957.4132322102507.6795.5667.6792423114007.8695.7067.869252412280水

31、湖岭桥8.0345.7968.034由上面水面线的计算成果与博茂减洪河及袂花江的现状水面线(表21)比较可以看出，通过扩宽博茂减洪河的过水断面，大大地降低了水面线的高度，梅录城区（即分洪河口）的水位由原来的7.271(P=2%)降低至现规划设计的6.791米（p=2%），降低了0.48米；袂花江水胡岭桥的水位由原来的8.310降低至现规划设计的8.03米，降低了0.28米。从上面减洪河及袂花江原状与现规划设计的水面线比较可以看出，通过扩宽博茂减洪河，袂花江流域的洪水完全可以由博茂减洪河经黄竹尾水闸排出海，而不须利用梅录闸进行排洪。III、博茂减洪河至袂花江水胡岭桥各不同频率设计洪水水面线成果表

32、20: 博茂减洪河至袂花江水胡岭桥各不同频率设计洪水水面线成果 表20断面篇号博1#博2#博3#博4#博5#博6#博7#博8#博9#博10#博11#博11-1#与0断面距离(m)03305308001380186025602840305032004080428050年一遇洪水位(m)4.264.2654.2734.3234.3434.3734.4474.5174.7194.8495.4695.75520年一遇洪水位(m)2.522.6032.7043.1283.3023.5433.9984.1534.3304.4455.0015.24510年一遇洪水位2.522.5812.6572.9723.

33、1153.3163.7043.8393.9904.0894.5764.7865一遇洪水位2.522.5642.6202.8502.9623.1253.4373.5523.6783.7614.1784.356断面位置减洪河出海口黄竹尾闸下续表20断面篇号博12#博13#博14#博15#博16#博17#博18#袂19#袂20#袂21#袂22#袂23#袂24#与0断面距离(m)448048805280568060806480704078008570927010250114001228050年一遇洪水位(m)6.036.2956.3966.4936.5856.6736.7916.9487.1757.4

34、137.6797.8698.03420年一遇洪水位(m)5.5655.80 5.8945.9836.0696.1516.2596.4076.6296.8587.1217.3117.47110年一遇洪水位5.0365.2515.3425.4285.5105.5895.6915.8426.0686.2906.5626.7646.91620年一遇洪水位4.434.6244.7064.7944.8774.9575.0575.2135.4525.6915.9826.1976.344断面位置黄竹尾闸上减洪河口水湖岭桥博茂减洪河50年一遇洪水（现状）水面线 表21序号断面编号累加距(m)断面位置方案一方案二

35、采用成果(m)平均高潮位遭遇50年一遇洪水50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水110减洪河出海口2.524.264.26223302.634.2654.265335302.7634.2734.273448003.3254.3234.3235513803.5314.3434.3436618603.8114.3734.3737725604.3454.4474.4478828404.5334.4764.5339930504.7994.5204.799101032004.9634.5504.963111140805.7104.7175.7101211-14280黄竹尾闸下6.0854.8206.085131

36、24480黄竹尾闸上6.4154.9206.415141348806.4894.9456.489151452806.7365.0256.736161556806.8975.0846.897171660806.9675.1086.967181764807.0715.1477.07119187040减洪河口7.2715.2247.27120197800 7.405.2917.400212085707.5835.3997.583222192707.7805.5047.7802322102508.0045.6618.0042423114008.1665.7918.166252412280水湖岭桥8.3

37、105.8768.310 水位流量关系推求（一）（一、 鉴江干流断面0#-19# 潮位2.52米）(二、鉴江干流断面19#-30# 潮位2.52米) 天然河道水面线计算 HD-5(1994.10) GD(一、鉴江干流沙角漩出海口至19号断面 潮位2.52米) - - - - - - - - - - - - - - - - - 类型参数 T= 2 (糙率和流量不变/变(1/2)河道分段数 N= 9 MN= 6 动能修正系数 A= 1 水头损失系数(V2V1)C1= .9 水头损失系数(V2V1)C2=-.2 断面数据 I Z(m) W(m4) B(m) 0 -2 167 330 -1 762 8

38、60 0 1899.5 1415 1 3759.5 2305 2 6214.5 2605 3 8829.5 2625 4 11462 2640 1 -2 149 198 -1 456 416 0 966 604 1 1595.5 655 2 2255 664 3 2920 666 4 3589 672 2 -2 194 274 -1 476 290 0 767 292 1 1071 316 2 1427 396 3 1834 418 4 2259 432 3 -2 24 66 -1 193 272 0 528 398 1 1060 666 2 1790 794 3 2619.5 865 4 3487 870 4 -2 7 18 -1 125 218 0 509 550 1 1112 656 2 1888 896 3 2802 932 4 3737 938 5 -2 88 114 -1 233 176 0 455 268 1 755