【導(dǎo)讀】1. 30. 34. 35. 37. 37. 38. 39. 40. 41. 43. 45. 45. 46. 46. 47. 47. 48. 48. 50. 50. 51. 52. 52. 53. 53. 53. 54. 54. 54. 55. 56. 56. 57. 58. 58. 60. 60. 61. 61. 62. 62. 63. 64. 65. 66. 66. 67. 68. 71. 71. 72. 72. 72. 72. 73. 73. 74. 76. 76. 78. 79. 79. 80. 81. 81. 82. 84. 87. 8

　　

【正文】 12 本渠段交叉河道 (F＜ 20km2)特征值表 序號 河溝名稱 流域面積 (km2) 主河道長度 (km) 主河道坡度 (? ) 1 南白樓溝 2 西于科溝 3 趙同溝 水文氣象基本資料 (1)氣象站分布及觀測項目 本渠段在各河交叉斷面附近所設(shè)水文測站較少，此次氣象雨量基礎(chǔ)資料分析主要選用總干渠沿線縣 (市 )氣象臺站資料，其代表站為元氏氣 象站。元氏站設(shè)立于上世紀(jì) 60年代，主要觀測降雨、氣溫、濕度、蒸發(fā)、風(fēng)速、霜凍、地面凍結(jié)、凍土深度等項目，觀測資料系列在 40年以上。 (2)氣象特征 本渠段屬溫帶半濕潤地帶。冬季受西伯利亞大陸性氣團控制，寒冷少雪；春季受蒙古大陸變性氣團影響，干旱少雨；夏季受海洋性氣團影響，濕潤多雨，雨量集中；秋季天高氣爽，降雨漸少。多年平均氣溫 ℃；極端最低氣溫 ℃；極端最高氣溫 ℃。最早地面穩(wěn)定凍結(jié)初日在 11月 24日，最晚開始解凍日期在 2月 29日。歷年最大凍土深度 68cm。沿線冬春季盛行北或西北風(fēng)，夏季 多東南風(fēng)，秋季多東北風(fēng)，多年平均風(fēng)速 ；最大風(fēng)速 16m/s。沿線多年平均降水日數(shù)，降水量 。降水的年內(nèi)變化較大， 70～ 80%集中在汛期，多以暴雨形式出現(xiàn)。暴雨多發(fā)生在 8月份。降水的年際變化懸殊，豐水年與枯水年降水量之比達 8～ 23倍。 元氏氣象站多年各月統(tǒng)計值見表 13。 表 13 元氏氣象站多年各月統(tǒng)計表 月份 項目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 各月平均降水量(mm) 各月平均降水日 (d) 各月平均氣溫 (℃ ) 各月極端最高氣溫 (℃ ) 各月極端最低氣溫 (℃ ) 各月平均風(fēng)速 (m/s) 各月最大風(fēng)速 (m/s) 16 13 15 14 12 12 10 14 12 12 14 12 16 南水北調(diào)中線一期總干渠漳河北～古運河南段中線建管局直管工程元氏Ⅰ段土建及設(shè)備安裝 技術(shù)部分 南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局 某 招標(biāo)代理有限責(zé)任公司 12 表 14 本渠段地面穩(wěn)定凍結(jié)初日、開始解凍日期表 項目 站名 穩(wěn)定凍結(jié)初日 開始解凍日期 平 均 最 早 最 晚 平 均 最 早 最 晚 元 氏 16/12 26/11 8/1 12/2 26/1 26/2 說明：表中數(shù)字 a/b 表示日 /月。 表 15 本渠段霜凍初、終日期及無霜凍期表 項目 站名 初 日 終 日 無霜凍期 (天 ) 平均 最早 最晚 平均 最早 最晚 平均 最多 最少 元 氏 26/10 30/9 16/11 13/4 29/3 26/4 228 158 說明：表中數(shù)字 a/b 表示日 /月。 (3)水文觀測資料 本渠段與我省較大河流的 交叉位置均位于太行山出山口與京廣鐵路之間，各河流在該區(qū)間斷面變化大，控制性能差，因此交叉斷面附近均未設(shè)置水文測站，僅槐河在京廣鐵路橋附近設(shè)有水文測站 — 馬村站。馬村站建于 1957年，對交叉河流水文分析有一定幫助。其余河流均無實測徑流資料。 設(shè)計洪水 (1)暴雨洪水特性 太行山前的暴雨時程分布很不均勻，從歷時看有 3d以內(nèi)的短歷時大暴雨， 3d以上的歷時長、強度大、范圍廣的特大暴雨。暴雨主要集中在 6～ 9月份，甚至全年降水量取決于一次或幾次較大暴雨；本區(qū)暴雨年際變化也很大，年最大 24h暴雨的變差系 數(shù) Cv值可達到 ～ ，單站年最大 24h降雨量的最大值與最小值之比達 8～ 23。 3d和 7d暴雨的年際變化更為突出，有些站一次大暴雨量接近本站多年平均降雨量，有的甚至超過多年平均降水量的 1～ 2倍。 總干渠交叉河流的洪水均由暴雨形成，洪水的地區(qū)分布也與暴雨一致。如暴雨高值區(qū)的河流，其洪峰模數(shù)也是高值區(qū)，而背風(fēng)山區(qū)和平原區(qū)河流的洪峰模數(shù)則迅速減小，反映了河流洪峰流量的形成與暴雨、地形及下墊面情況的密切關(guān)系。 洪水發(fā)生的季節(jié)與暴雨相應(yīng)，均出現(xiàn)于汛期，且大多數(shù)發(fā)生在 7月下旬至 8月上旬。本區(qū)洪水的年際變化是全國 最大的地區(qū)之一，洪峰流量變差系數(shù) Cv值一般均大于 ，暴雨中心地區(qū)河流洪峰的 Cv值可高達 ～ ，洪量的變差系數(shù)也在 ～１ .9之間。 (2)設(shè)計洪水 本渠段大型交叉河流中，僅槐河具有實測流量資料，但水文站設(shè)于槐河 (一 )與槐河 (二 )兩支的匯合口以下，由于上、下游產(chǎn)、匯流條件相差較大，不能直接用于設(shè)計洪水計算。交叉斷面以上流域面積大于 20km2的大型河流 3條， 小于 20km2的排洪溝 3條 ， 均屬無實測流量資料河流 ,由暴雨途徑推求設(shè)計洪水 。 根據(jù) 各河流 交叉斷面以上流域面積和流域特征的不同，對流域面積大于 300km2的河道，采用納希瞬時單位線方法，按《圖集》 中 主要參數(shù)的 確定方法 和有關(guān)圖表進行洪峰流量計算；對流域面積小于 100km2的河道，采用推理公式法計算設(shè)計洪水；對于流域面積 100～ 300km2之間的河流，應(yīng)用上述兩種方法進行了核算。 本渠段大型交叉河流上游建有中型水庫的河流有 2條，分別為槐河 (一 )、潴龍河，這 2條河道上游水庫控制流域面積均占交叉斷面以上流域面積的 40%以上，而區(qū)間面積也較大，交叉斷面設(shè)計洪水計算考慮了水庫調(diào)蓄后下泄洪水與區(qū)間洪水的地區(qū)組成。 南水北調(diào)中線一期總干渠漳河北～古運河南段中線建管局直管工程元氏Ⅰ段土建及設(shè)備安裝 技術(shù)部分 南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局 某 招標(biāo)代理有限責(zé)任公司 13 本渠段流域面積大于 20km2的 3條河流設(shè)計洪水成 果見表 16。 表 16 大型河流 (F＞ 20km2)設(shè)計洪峰流量成果表 河 流 流域面積 (km2) 不同重現(xiàn)期 (a)流量 (m3/s) 300 100 50 20 10 5 槐河 (一 ) 516 6050 4653 3603 2447 1637 951 槐河 (二 ) 1195 880 700 470 283 158 潴龍河 912 666 505 300 168 89 對于小于 20km2的排洪溝 3條，采用推理公式及經(jīng)驗公式法計算了設(shè)計洪峰流量。本渠段 3條小型交叉河溝的 設(shè)計洪峰流量成果見表 17。 表 17 小型交叉河溝 (F＜ 20km2)設(shè)計洪峰流量成果表 河溝名稱 流域面積 (km2) 不同重現(xiàn)期 (a)流量 (m3/s) 200 100 50 20 10 5 南白樓溝 79 68 58 44 34 23 西于科溝 96 82 70 54 40 28 趙同溝 129 111 94 72 54 38 本渠段交叉河流均屬無實測流量資料的河流，根據(jù)流域設(shè)計面雨量和所在產(chǎn)流分區(qū)的暴雨徑流關(guān)系，推求徑流深及設(shè)計洪量。 本渠段大型交叉河 流設(shè)計洪量成果列于表 18，小型交叉河溝設(shè)計洪量成果列于表 19。 表 18 大型河流 (F＞ 20km2)設(shè)計洪量成果表 河 流 流域面積 (km2) 不同重現(xiàn)期 (a)洪量 (萬 m3) 300 100 50 20 10 5 槐河 (一 ) 516 30835 22661 17954 11975 7940 4610 槐河 (二 ) 4465 3249 2502 1584 1005 541 潴龍河 8083 5622 4175 2343 1303 652 表 19 小型交叉河溝設(shè)計洪量成果表 河溝名稱 流域面積 (km2) 不同重現(xiàn)期 (a)洪量 (萬 m3) 200 100 50 20 10 5 南白樓溝 西于科溝 75 趙同溝 施工期設(shè)計洪水 根據(jù)暴雨洪水特點和 施工要求，施工期劃分為 9 月 1 日～ 6月 30 日、 9 月 1 日～ 6月 15 日、9 月 15 日～ 6 月 30 日、 9月 15 日～ 6 月 15 日、 10 月 1 日～ 5月 31 日共 5 個時段。汛期施工設(shè)計洪水直接采用工程設(shè)計洪水成果。 根據(jù)施工需要，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)包括 5 年、 10 年、 20 年。 施工期設(shè)計洪水利用參證站按移置改正的方法計算。代表站選用汦河西臺峪站，西臺峪站具有自 中 1960～ 1996年 共 37年實測洪水系列資料。 大型交叉河流非主汛期施工設(shè)計洪水成果列于表 110。 表 110 大型交叉河流非主汛期施工設(shè)計洪水成果表 南水北調(diào)中線一期總干渠漳河北～古運河南段中線建管局直管工程元氏Ⅰ段土建及設(shè)備安裝 技術(shù)部分 南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局 某 招標(biāo)代理有限責(zé)任公司 14 序號 河流名稱 時段 (月日～月日 ) 不同重現(xiàn)期 (a)流量 (m3/s) 20 10 5 1 槐河 (一 ) ～ ～ ～ ～ ～ 2 槐河 (二 ) ～ ～ ～ ～ ～ 3 潴龍河 ～ ～ ～ ～ ～ 設(shè)計洪水位 (1)現(xiàn)狀河道交 叉斷面設(shè)計洪水位 大型交叉河流現(xiàn)狀河道洪水位的推算利用恒定非均勻流能量守恒方程式，由下游向上游逐段推算，最終得出整個河段的水面線。計算過程中應(yīng)盡量利用交叉斷面下游附近的水文站或鐵路橋等水位流量資料，確定起始斷面及起始水位。如不具備這些條件，則起始斷面水位流量關(guān)系由均勻流公式計算確定。 小型河溝天然條件下的洪水位計算亦采用恒定非均勻流公式和均勻流法計算確定。河槽糙率根據(jù)其河床質(zhì)及植被情況確定。 本渠段 3 條大型河流天然條件下設(shè)計洪水位成果見表 111，由于部分小型交叉河溝及坡水區(qū)的縱坡較陡，考慮與工程條件下水位 進行比較，所列天然條件下水位為相應(yīng)建筑物進口水位，小型交叉河溝上游天然水位成果見表 112。 表 111 大型交叉河流天然條件下洪水位成果表 序號 河流 不同重現(xiàn)期 (a)天然水位 (m) 300 100 50 20 10 5 1 槐河 (一 ) 2 槐河 (二 ) 3 潴龍河 表 112 小型交叉河溝現(xiàn)狀條件建筑物進口水位成果表 序號 河溝名稱 不同重現(xiàn)期 (a)天然河道水位 (m) 200 100 50 20 10 5 1 南白樓溝 2 西于科溝 南水北調(diào)中線一期總干渠漳河北～古運河南段中線建管局直管工程元氏Ⅰ段土建及設(shè)備安裝 技術(shù)部分 南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局 某 招標(biāo)代理有限責(zé)任公司 15 3 趙同溝 (2)工程后交叉斷面設(shè)計洪水位 由于在大型河流上布置交叉建筑物后，對現(xiàn)狀河道過水?dāng)嗝婕八?流流態(tài)會產(chǎn)生不同程度的影響，特別是寬淺式河道，將較多地縮窄河道寬度，從而引起斷面上游河道水位的壅高。工程后洪水位推算的目的是計算建筑物上游的最大壅水高度和長度，為確定交叉工程和總干渠連接段防洪水位提供依據(jù)。本渠段大型交叉河流工程條件下交叉斷面洪水位推算主要采用水力學(xué)公式法。 大型交叉河流布置建筑物后的設(shè)計洪水位采用成果見表 113。 表 113 工程后大型河渠交叉建筑物設(shè)計洪水位成果表 河名 交叉建筑物 型式 建筑物口門寬度 (m) 不同重現(xiàn)期 (a)布置建筑物后水位 (m) 300 100 50 20 10 5 槐河 (一 ) 穿河倒虹吸 650 2 槐河 (二 ) 穿河倒虹吸 160 潴龍河 穿河倒虹吸 120 0 小型河溝工程后設(shè)計洪水位采用河槽調(diào)蓄法分析計算。河道調(diào)蓄計算與水庫調(diào)洪計算原理基本相同，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計洪水過程線、建筑物前水位～容積曲線及建筑物前水位～泄量關(guān)系，按水量平衡 原理進行調(diào)算，求出建筑物前最高設(shè)計洪水位。 左岸排水建筑物不同洪水標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計水位成果見表 114。 表 114 左岸排水建筑物設(shè)計水位泄量關(guān)系成果表 序號 工程名稱 項目 不同重現(xiàn)期 (a)調(diào)蓄后流量 (m3/s)、水位 (m) 200 100 50 20 10 5 1 南白樓溝排水 倒虹吸 流量 55 38 水位 2 西于科溝排水 倒洪吸 流量 水位 3 趙同溝排水 倒虹吸 流量 29 水位 (3)施工期現(xiàn)狀河道設(shè)計洪水位 大型交叉河流施工期現(xiàn)狀河道設(shè)計洪水位采用恒定