土石坝堤防本科毕业设计说明书-过程详细专业全面-完全定稿版 - 图文 联系客服

发布时间 : 星期二 文章土石坝堤防本科毕业设计说明书-过程详细专业全面-完全定稿版 - 图文更新完毕开始阅读

团结一带。此外,孙水河、锦**河及**境内也是暴雨高值区。

2、洪水特性 1

**河洪水发生的时间与雨季变化完全相应,年最大洪峰流量均发生在6~9月,约占总出现洪峰的89.0%以上,以流域上游最早洪水出现在流域下游最大洪峰出现最迟于10月份居多,

上下游最大洪峰量级特点统计表明,低量级洪峰出现频繁,较大量级洪峰出现机会较少,如下游河段小于2000m3/s量级达83.9%,大于2000m3/s量级仅占16.1%,其大于3000m3/s洪峰量级仅占6.4%。

(2)洪水组成与特点

**河流域受不对称长条形羽毛状支流发育影响,加之源短、坡陡,地形地势特点十分有利洪水汇集于干流。河源山区干流河段坡陡,河床比降大,汇流时间快,洪水陡涨陡落,洪水过程多呈单峰。干流中下游河段在狭长形的流域条件下,加之河床宽阔,比降平缓,河槽具有一定的槽蓄作用,故洪水量级相对不大,洪水过程多呈双峰或多峰,峰型矮胖,洪水过程较长,一般3~5天。

设计河段洪水由德昌以上洪水与德昌至湾滩区间洪水组成。区间洪水主要来自茨达河、锦**河、摩挲河。尤其锦**河涨水,如与上游来的中小洪水遭遇,易形成湾滩站大洪水。通过对实测洪峰资料系列的分析,**河流域同时发生大洪水的机会较少,年最大洪水上下游同时发生大洪水的机会则更少。经统计干流上下游各控制站年最大洪峰流量同时发生三站仅出现四年(1974年、1985年、1988年、1998年)。**河干流历年实测年最大洪峰流量,最大值与最小值之比,上游在2~4.1倍之间;中下游德昌、湾滩站在3.5~4.0倍之间变化,因此,年最大洪峰流量变差系数较大是**河洪水的又一显著特点。 2.4.2历史洪水调查及重现期确定

**河流域历史文献资料较少,历史洪水主要依靠洪水调查。为了综合开发**河流域水资源,从1958年起,先后有成勘院、省水利院、水文水资源勘测局、铁二院、交通设计院等在**河干、支流上进行了洪水调查,调查成果经**省水利厅审查后,刊布于《**省洪水调查资料(1984年8月)》。工程河段内共计有较大洪水1891、1900、1934、1950年等场次的历史大洪水。

表 2.4.3 **河干流**河段历史洪水调查成果表 调查 河段 德 昌 陡岩子 湾 滩 首 大 年份 1891 1900 1900 流量 3530 6310 4630 可靠性 供参考 供参考 供参考 年份 1998 1891 1998 二 大 流量 2980 4000 3780 可靠性 实 测 供参考 实 测 年份 1900 1947 1981 三 大 流量 —— 3780 3410 可靠性 —— 供参考 实 测 注:本成果是基于《**省洪水调查资料(1984年??8月)》资料和近期实测洪水资料综合结果。

上述调查洪水重现期,经多次分析论证,确定为:德昌河段首大洪水1891年,洪峰

10

流量3530m3/s,重现期118年;1998年实测洪峰流量2980 m3/s,重现期59年。湾滩河段首大洪水1900年,洪峰流量4630m3/s,重现期109年;1998年实测最大洪峰流量为3780 m3/s,重现期55年。 2.4.3设计洪水

1、洪水标准

根据GB 50201-94《国家防洪标准》,**县现有城区及规划城区属Ⅳ等城市,重要性为一般城镇,非农业人口小于20万,防洪标准应为50~20年重现期,根据实际情况确定其防洪标准为20年重现期。

2、参证站洪水计算

德昌站具有1951~1968年实测洪水系列,1969~1990年洪水采用《**省**河防洪治理工程可行性研究报告》(2000年)审查通过的插补延长系列(通过1969~1990年历年最高水位及1968年以前本站实测综合水位流量关系曲线插补),缺测的1991~2006年洪水系列,采用德昌~漫水湾站1951~1990年年最大洪峰流量相关插补。湾滩水文站具有1957~2007年共51年实测洪水系列。通过插补延长德昌站具有1951~2006年共56年洪水系列资料,湾滩水文站具有1957~2007年共51年洪水系列资料。

德昌、湾滩水文(位)站设置较早,水文测验和流量整编均按规范、规程进行。 本次分析计算的洪水资料系列较长、资料完整,满足SL44—2006《水利水电工程设计洪水计算规范》的要求,测验精度和整编质量满足测验和整编规范要求,因此,本次计算依据的洪水资料是可靠的。本次**河段设计洪水暂不考虑大桥水库的调蓄和削峰作用,综合分析认为德昌、湾滩站洪水系列具有一致性,能够满足设计洪水计算要求。

根据插补延长的德昌站1951~2006年和湾滩站1957~2007年洪峰流量系列,加入历史洪水成果组成不连序系列,采用数学期望公式计算系列各项经验频率,用矩法计算统计参数的初始值,选用P-Ⅲ型理论频率曲线适线,确定统计参数推求各种频率的设计最大流量,成果见表2.4.4。

表 2.4.4 德昌、湾滩站设计洪水成果表

站 名 德 昌 湾 滩 均值 (m3/s) 1270 1830 Cv 0.41 0.41 Cs/Cv 5.0 5.0 各 频 率 设 计 值 Xp(m3/s) p=0.5% p=1% p=2% p=5% p=10% 3530 5080 3160 4550 2790 4030 2310 3330 1950 2800 备 注 洪水系列1951~2006年 洪水系列1957~2007年 将德昌和湾滩站设计洪水成果与**河和邻近流域水文站的设计洪水成果作分析比较,其统计参数和特征值均符合地区变化规律。综合分析认为本次设计洪水成果合理,满足SL44—2006《水利水电工程设计洪水计算规范》要求,可供本次设计使用。**河及邻近流域各站设计洪水见表2.4.5。

表 2.4.5 **河及邻近流域各站设计洪水参数统计表 河名 站名 流域面积F (km2) 均 值 (m3/s) 11

Cv Cs/Cv 洪峰模数 ([m3/s]/km2)

**桥 **河 漫水湾 德 昌 湾 滩 孙水河 尼日河 孙水关 岩 润 937 3817 7619 11100 1596 3302 416 1080 1270 1830 535 964 0.40 0.28 0.41 0.41 0.45 0.38 5.0 3.5 5.0 5.0 4.0 4.0 0.44 0.28 0.17 0.16 0.34 0.29 3、工程河段控制断面设计流量

根据保护对象的要求,需提出控制断面P=5%、P=10%的设计洪峰流量。**河**河段防洪工程位于**县昔街乡至撒莲乡河段,工程河段均位于德昌水位站与湾滩水文站之间,故采用两站洪水分析计算成果。考虑**河干流洪水组成及其特点,本阶段将**河干流各站设计洪水分析成果,点绘成双对数坐标,建立洪峰模数(M)~设计频率(P)~集水面积(F)关系图,见下图4-1。各工程河段控制断面设计洪峰流量以此图查算推求,主要控制断面设计流量成果详见表2。

安宁河干流水文站洪峰模数Mp~流域面积F关系曲线10

洪峰模数Qp(m3/s.km2)

1

0.1100100010000100000流域面积F(km2) 飞

安宁桥p=2%漫水湾p=5%德昌湾滩p=10%图 4-1 **河干流水文站洪峰模数-流域面积关系曲线 表 2.4.6 **河干流**河段各控制断面设计洪峰流量成果表 序 号 1 2 3 4 5

桩 号 (km+m) 91+700 75+440 59+640 42+300 29+560 断面以上 集水面积 (km2) 9243 9624 9924 10221 10407 设计洪峰流量(m3/s) 断面位置 锦**河汇口上 摩挲河汇口上 挂榜河汇口上 草场河汇口上 橄榄河汇口上 12

P=5% 2520 2790 2950 3030 3040 P=10% 2130 2350 2470 2530 2550 P=20% 1750 1920 2020 2060 2080 6 28+740 10575 新河汇口上 3130 2620 2130 4、分期设计洪水

根据德昌、湾滩站历年逐月最大流量资料,点绘各站月最大流量散布图,见米防(可)2—4—4~5,经分析洪水具有明显的季节性变化规律,结合施工组织设计要求,将年内洪水分为主汛期为6~10月,汛前过渡期5月,汛后过渡期11月,枯水期12~4月,共四个分期时段。

根据德昌、湾滩两站实测分期洪水计算成果作为推求工程断面施工洪水的设计依据。各分期时段最大洪峰流量的计算本阶段采用极大值独立取样法,分别从德昌、湾滩站历年实测流量系列中,统计各分期时段最大流量,组成不同时段最大流量系列,进行频率分析计算。按数学期望公式计算系列各项的经验频率,以矩法初算各时段的均值及变差系数,选用P-Ⅲ型理论频率曲线适线,推求出德昌、湾滩站各分期时段的统计参数及设计值,其中汛期采用设计洪水成果。详见表2.4.7。

表 2.4.7 **河**河段参证站分期洪水成果表

参证站 名 称 分 期 枯水期(12~4月) 德 昌 汛前过渡期(5月) 汛期(6~10月) 汛后过渡期(11月) 枯水期(12~4月) 湾 滩 汛前过渡期(5月) 汛期(6~10月) 汛后过渡期(11月) 均 值 (mm3/s) 88.6 170 1270 172 144 202 1830 275 Cv 0.26 0.88 0.41 0.34 0.44 0.98 0.41 0.58 Cs/Cv 3.5 3.0 5.0 3.5 5.0 3.0 5.0 2.5 Qp(m3/s) P=10% 119 354 1950 250 225 437 280 488 P=20% 106 243 1580 215 180 288 2280 386 P=33% 95.3 168 1320 186 148 190 1900 307 2.5 泥 沙

2.5.1泥沙来源及特性

**河流域地质构造复杂,岩石裂隙发育,易风化。**河上源拖乌一带植被良好,水土流失不严重。主要支流孙水河两岸植被较差,水土流失严重,构成干流上游主要沙源区。中游冕宁至德昌一带,河床宽浅,河道不稳定,主槽经常摆动;德昌至河口,两岸支沟短小坡陡,泥石流滑坡较为严重,且中下游地区人类活动加剧,暴雨或大暴雨十分集中,强度大,对地表的冲蚀夹带大量泥沙进入河流,造成中下游沙量高于上游。本流域暴雨或大暴雨多出现在6~9月,尤其集中在7、8月,据上下游水文站实测资料统计,**河多年平均含沙量下游是上游河段的1.5~3.0倍,年输沙量下游为上游2.7倍以上。 2.5.2悬移质泥沙

本河段下游湾滩站自1957年设站,1960年开始施测单样含沙量,至1983年开始施测输沙率,1983年前的含沙量资料均按近似法整编,1984年开始用单断沙关系整编,资料精度有所提高,根据本站实测期1960年以来,悬沙资料统计,多年平均含沙量1.59kg/m3,

13