【文章內(nèi)容簡介】 流域外槐山站雨量22年1965年～1986年萬年縣大源公社槐家村流域外繞二站雨量26年1959年～1986年缺2年某某某市繞二公社農(nóng)科所流域外中坂站雨量28年1959年～1986年弋陽縣中坂公社方家村流域外由于本流域無實測徑流資料，徑流分析采用水文比擬法間接推求。本流域與洎水流域鄰近，同屬于XX河水系，降水成因，植被及下墊面相似，相關分析關系良好，且洎水流域內(nèi)銀山水文站測流控制流域內(nèi)人類活動對徑流實測成果影響相對較小，規(guī)劃設計中選用銀山站作為本流域徑流分析計算的參證站。銀山水文站位于洎水河下游左岸，某某某市銀山墾殖場附近，屬國家基本水文站，主要觀測項目有水位、流量、降雨量等。該水文站于1966年1月設立，同時進行觀測，1982年站址下遷400m，站址控制流域面積469km2，高程系統(tǒng)采用吳淞高程系統(tǒng)（與黃海高程系統(tǒng)的換算關系為：黃海高程=吳淞—），水位觀測原采用直立木水尺人工觀測，現(xiàn)已改用自記水位儀觀測并與水尺人工觀測互為校驗，流量測驗采用纜道流速儀進行，雨量觀測采用自計式雨量計。該站自建站以來，其觀測資料均按規(guī)范要求整編刊印，精度滿足設計要求,共有一九六六年至二○○七年計四十二年徑流資料可資利用。 洪水 暴雨、洪水成因及特性一、暴雨成因及特性本區(qū)域的暴雨主要由（1）鄱陽湖的氣旋加深發(fā)展；（2）南流氣旋被懷玉山脈高山所阻；（3）贛東北高空常為氣旋彎曲處，使西南低溫由川貴一帶移至本區(qū)域中的一種或多種現(xiàn)象同時作用所產(chǎn)生。首先每年4—6月，由于太平洋暖空氣北上，在本流域與北方冷空氣遭遇，形成鋒面雨，其特點是降雨次數(shù)多，雨量強大，因此在這期間，常出現(xiàn)暴雨或特大暴雨；其次是每年的7—9月份，因受臺風影響，也會出現(xiàn)較大暴雨。二、洪水成因及特性本流域洪水由暴雨形成，洪水多發(fā)生在產(chǎn)生暴雨天氣的4~6月份，因流域兩側(cè)均為中高山區(qū)，山溪縱坡陡峻，洪水具有歷時短，匯流快，洪峰高的特點，從暴雨到洪水發(fā)生只有幾小時，一般洪水上漲時間為4~6小時，一次洪水的過程一般為1~3天。 歷史洪水調(diào)查建節(jié)水以前沒有進行過歷史洪水調(diào)查，本次工程計劃實施后，我設計室對該流域進行了近期較大洪水的洪痕調(diào)查。主要調(diào)查了1995年的洪水，因為建節(jié)水1995年的洪水規(guī)模較大且發(fā)生時間離現(xiàn)在比較近，當?shù)匕傩沼洃洷容^深刻。 95洪水調(diào)查成果位置斷面水位（m）可靠程度計算的95洪水水位（m）0+308可靠冒林1+949參考港西下3+211可靠港西上4+107可靠對家6+100參考長田7+284可靠 設計洪水一、起算斷面水位流量關系的分析確定在村下游，建有電站，電站流域面積447平方公里。為計算推求工程河段設計水面線，我們應用曼寧公式及堰流公式計算推求了起算斷面的水位流量關系，并用調(diào)查洪水進行了驗證。起算斷面位于電站壩上50米斷面，斷面控制條件屬于斷面控制，根據(jù)斷面資料、河道情況、調(diào)查洪水分析計算堰流公式：式中σ為淹沒系數(shù)，m為自由堰流時的流量系數(shù)，B為過水寬，h為上游水頭，g為重力加速度。淹沒系數(shù)與下游水位有關，在實際工作中由于觀測資料限制，難于確定。上游水頭包括了行近流速水頭，在計算時須進行試算確定。本次分析時為了簡化計算，將淹沒系數(shù)和自由堰流流量系數(shù)合并為總的流量系數(shù)M，忽略行近流速水頭，用調(diào)查的洪峰流量進行率定。求得的總流量系數(shù)M=，并以堰流公式計算起算斷面的水位流量關系，計算成果見下表。起算斷面水位流量關系表水位（m）353637流量（m3/s）（m3/s）0水位（m）383940流量（m3/s）（m3/s）為了驗證水面線推求結(jié)果的合理性，我們還用同樣的方法，推求得港西電站斷面的水位流量關系，見下表。港西電站斷面水位流量關系表水位（m）流量（m3/s）（m3/s）0170193320448水位（m）流量（m3/s）（m3/s）60180010201250149017301980水位（m）流量（m3/s）（m3/s）22302500二、起算斷面十年和二十年一遇洪水洪峰流量和水位的計算在工程所在的河段，上下游無任何實測的水文資料可用。所以，我們采用暴雨推流法分析計算經(jīng)量算，工程流域面積為447km2。查某某某省暴雨洪水查算手冊。產(chǎn)流分區(qū)為Ⅲ區(qū)，瞬時單位線分區(qū)為Ⅴ區(qū)。工程流域設計暴雨參數(shù)表（單位：mm）時段均值CvCs點面系數(shù)kp5%5%點暴雨5%面暴雨kp10%10%點暴雨10%面暴雨n224小時1256小時953小時1小時42根據(jù)設計暴雨，計算暴雨24小時分配和凈雨計算，求得流域凈雨過程，, 。工程流域設計暴雨時程分配表（單位：mm）5%時段 （⊿t=3小時）12345678設計24小時暴雨各時段雨量位置及所占百分百分數(shù)H1(5%)H6(5%)H3(5%)H24(5%)H6(5%)H24(5%)10%時段 （⊿t=3小時）12345678設計24小時暴雨各時段雨量位置及所占百分百分數(shù)H1(5%)H6(5%)H3(5%)H24(5%)H6(5%)17H24(5%)工程流域設計暴雨凈雨計算表（單位：mm）5%I=fc= 時段（3小時） 項目（mm)序號12345678H（1）∑H（2）∑H+PA（3）∑R總（4）R總（5）R下（fc*t)（6）h24(5%)（7）10%I=fc= 時段（3小時） 項目（mm)序號12345678H（1）∑H（2）∑H+PA（3）∑R總（4）R總（5）R下（fc*t)（6）h24(5%)（7）根據(jù)某某某省暴雨洪水查算手冊，查表21得n=3，表22中的信江、饒江m1計算公式： 計算m1，進而求得K，計算設計洪水過程。計算得5%設計流量為1536 m3/s，10%設計流量為1196 m3/s。為了檢查以上暴雨推流成果的合理性，另采用面積比擬法推求設計流量。緊臨該工程河段的洎水流域有銀山水文站，且兩地的直線距離僅二三十公里，流域自然地理條件基本一致。電站壩上斷面集水面積447平方公里，鄰近流域洎水銀山水文站流域面積為469平方公里，面積相差22平方公里，計算公式為：上式中面積比擬指數(shù)β值，一般是通過兩地水文資料進行綜合分析確定，但工程河段所在河流沒有水文站及水文資料可供分析，為此，我們分析同屬XX流域的銀山水文站和汪口水文站（位于XX河上游，流域面積588平方公里，與工程所在河段直線距離數(shù)十公里，流域自然地理特征相近）的面積指數(shù)以作參考。分析結(jié)果顯示，兩者面積比擬指數(shù)隨洪水頻率的變化而變化，當頻率為1%—50%時，—，沒有一個穩(wěn)定的值，但在頻率為5%10%的區(qū)間內(nèi)，為此我們就取β=。通過頻率分析計算，銀山水文站10年和20年一遇的洪水洪峰流量分別為1130和1400立方米/秒，則通過以上公式計算得出起算斷面10年和20年一遇的洪水洪峰流量為1090和1350立方米/秒。為了進一步驗證上述結(jié)果的可靠性，再用XX河流域的汪口水文站的洪水流量資料系列，用同樣面積比擬法推求起算斷面的設計洪水流量（汪口水文站流域面積588平方公里，通過頻率分析計算，10年一遇和20年一遇的洪水流量分別為1350和1670立方米/秒），得出同頻率洪水流量為1080和1340立方米/秒，這和用銀山水文站比擬的結(jié)果1090和1350立方米/秒相比較，誤差不大。由此可見以上計算結(jié)果可靠。比較暴雨推流法和面積比擬法兩種方法的計算結(jié)果，面積比擬法的計算結(jié)果偏小，為工程安全起見，采用暴雨推流法的計算結(jié)果：Q10%=1196 m3/s Q5%=1536 m3/s 根據(jù)起算斷面水位流量關系，求得各設計頻率的洪水起算水位：95洪水洪峰流量1420m3/s，；10年一遇洪水設計流量1196m3/s， m；20年一遇洪水設計流量1536m3/s。三、支流的十年和二十年一遇洪水洪峰流量在水面線計算河段內(nèi)，自下而上，共有喇叭口支流、西洋支流和萬村水支流三條支流插入。根據(jù)直源水文站和銀山水文站的洪水設計資料，用面積模比法推求出其它支流的10年和20年一遇洪水洪峰流量。 支流洪峰流量表支流名稱流域面積（平方公里）P=5%的洪峰流量（立方米/秒）P=10%的洪峰流量（立方米/秒）直源水文站銀山水文站46914001330喇叭口支流西洋支流萬村水支流253610 施工洪水為了進行施工組織設計和合理安排施工進度，對施工設計洪水進行了分析計算。根據(jù)洎水銀山水文站實測歷年逐月最大流量統(tǒng)計分析，并結(jié)合項目的工程量、施工期，利用銀山水文站年最大流量頻率曲線，采用前面所述面積比擬法。三 工程地質(zhì) 概述某某某市防洪堤工程起于長田大橋，途經(jīng)對家村、港西大橋、港西村、港西電站、新大橋、村、老大橋、止于電站攔河壩。防洪堤工程主要是沿建節(jié)水兩岸建造防洪堤，以保護沿河兩岸人民群眾財產(chǎn)不受洪水侵蝕。本次設計采用防洪標準為10年一遇，防洪堤結(jié)構(gòu)形式主要為漿砌石擋土墻。為了了解防洪堤的工程地質(zhì)條件，對防洪堤沿線進行了工程地質(zhì)勘察工作，共完成鉆孔20個，取原狀土樣7組，做標準貫入試驗15次，做重(二)型動力觸探試驗20次，完成1:，1:1000地質(zhì)剖面測繪約15km，對天然建筑材料進行了查勘工作。 區(qū)域地質(zhì)概況 地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象建節(jié)水是XX河中游的一條主要支流，發(fā)源于磨盤山北麓倪家?guī)X、古堂峰和春茂嶺，干流自源頭流經(jīng)弋陽縣漆工鄉(xiāng)，至洞門關進入某某某市境內(nèi)，經(jīng)某某某市萬村鄉(xiāng)、鄉(xiāng)后，再進入樂平市眾埠鄉(xiāng)。本流域?qū)贅?gòu)造剝蝕丘陵崗埠地貌，山頂高程一般為80～300m，山頭分布零亂，多為緩坡園頂狀，沖溝發(fā)育，山坡平緩，植被較好。本區(qū)域未見有規(guī)模較大的滑坡、崩塌及泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然山坡穩(wěn)定。 地層巖性本區(qū)出露的地層巖性主要為元古界前震旦系板溪群五段（Ptbn5）變質(zhì)巖系、中生界侏羅系下統(tǒng)林山組（J1L）及第四系全新統(tǒng)（Q4）堆積物?，F(xiàn)將各地層巖性由老至新分述如下：一、元古界前震旦系板溪群五段（Ptbn5）巖性主要為灰綠、深灰色千枚狀白云絹云石英板巖、條帶絹云板巖夾薄—中層細—中粒長石砂巖及凝灰質(zhì)石英砂巖、中基性變質(zhì)火山巖等。二、中生界侏羅系下統(tǒng)林山組（J1L）上部巖性主要為淺黃色、黃綠色、紫紅色泥質(zhì)砂質(zhì)頁巖，夾砂巖。中部為灰白色、黃綠色細砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁巖夾煤。下部為灰白色中粗粒砂巖、礫巖等。三、第四系全新統(tǒng)（Q4）巖性主要為坡積、殘坡及沖積含少量礫粉質(zhì)粘（壤）土和級配不良礫等，主要分布于流域下游和平緩低洼山坡及丘陵溝谷一帶。 地質(zhì)構(gòu)造和區(qū)域穩(wěn)定本區(qū)地處江南下古臺隆，武功山—官帽山臺拱，眾埠街斷凹北東緣。區(qū)內(nèi)地層古老，遭受多次構(gòu)造運動，巖體褶皺強烈，區(qū)域內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要有加里東期形成的車田—鳳凰山斷裂。挽近期地殼運動平穩(wěn)，構(gòu)造運動微弱，區(qū)域穩(wěn)定性較好。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306－2001）的界定，相應地震基本烈度小于 Ⅵ度。區(qū)域穩(wěn)定性較好。 水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)地表水主要有河水、溪溝水，地下水主要有第四系孔隙潛水和基巖裂隙潛水。第四系孔隙潛水埋藏于河漫灘沖積堆積層和山麓殘坡積層中，主要受大氣降水補給，排泄于溝谷及河流，地下水位埋藏較淺，水量較豐富。基巖裂隙潛水埋藏于地表裂隙發(fā)育且連通性較好的風化帶巖體中，主要受大氣降水補給，在溝谷或低洼處主要以泉水排于地表，地下水位相對埋藏較深，水量較貧乏。地下水動態(tài)類型屬降雨—逕流型。 防洪堤工程地質(zhì)條件及評價 堤基