巩义石河道初步设计报告.doc

1 1 水文 流域概况石河道发源于巩义市西南部山区,流经巩义市新老城区之间,在白沙村入伊洛河,流域面积约 76km 2 ,河道全长 20km 左右,河道平均比降为 %, 属于黄河流域; 流域所处地质从外形看, 南高北低, 岩石产状一般从西南倾向东北。规划区南山口以上为石山区,山高坡陡,植被不佳,南山口以下为黄土丘陵区。 气象巩义市属北温带半干旱季风气候,光照充足, 年平均气温 ℃。流域内多年平均降水量 583mm , 年内 75% 的降水集中在汛期, 因受季风和地形的影响,气候的变率和地区性差异较大,气象性灾害较多,尤其干旱危害严重。一般是冬春干旱,风灾频繁,易遭伏旱,夏末秋初多雨。水资源的年际和季节性变化很大,可利用水资源不足。 水文计算由于石河道无实测径流资料, 本次设计依据 1/10000 地形图, 按照《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》( 河南省水利勘测设计院, 1984 年 10月) 对石河道水文进行分析计算。 设计洪水 设计暴雨流域内无实测降雨资料,由《河南省暴雨参数图集》( 河南省水文水资源局 2005 年 12 月编制出版)查得流域内: 2 年最大 24 小时点雨量均值 H 24 小时=, C v=; 年最大 6 小时点雨量均值 H 6 小时=,C v=; 年最大 1 小时点雨量均值 H 1 小时=, C v=; 年最大 10 分钟点雨量均值 H 10 分钟=, C v=。按C s = v,查PⅢ型曲线得值, 用公式 H p =K p×H t 计算出不同频率、不同历时的设计点雨量。公式中 H p 为不同频率、不同历时的设计点雨量, H t 为相应时段点雨量的均值,K p 为相应频率下的模比系数, 不同频率设计点雨量见下表 2-2 。表 2-2 各频率设计点雨量计算表 设计面雨量由万分之一地形图上量算出: 河道综合坡降为 %, 控制流域面积为 76 km 2, 大于 50 km 2, 因此, 设计面雨量采用设计点雨量乘以点面折减系数计算。根据流域所在水文分区( Ⅲ区) ,查短历时暴雨时面深( t—F —α)关系图,求得不同历时暴雨的点面折减系数α值,乘以设计点雨量即得设计面雨量。时段(h) P=% P=% P=% P=10% P=20% K pH p( mm) K pH p( mm) K pH p( mm) K pH p( mm) K pH p( mm) 1016 243 各时段点面折减系数α: α 1 = , α 6 = , α 24 = 。不同频率、不同历时设计面雨量计算结果见下表 2-3 。表 2-3 各频率设计面雨量计算表时段(h) P=% P=% P=% P=10% P=20% α H p( mm) α H p( mm) α H p( mm) α H p( mm) α H p( mm) 16 24 暴雨递减指数暴雨递减指数采用下式计算: n 1p =1 - p pH H 10 1??; n 2p =1 - p pH H 1 6??; n 3p =1-1. 661 lg p pH H 6 24??; 式中 H 10p ──同一设计频率年最大 10 分钟点雨量; H 1p ──同一设计频率年 1 小时点雨量; H 6p ──同一设计频率年 6 小时点雨量; H 24p ──同一设计频率年 24 小时点雨量; α──暴雨点面折减系数。 4 暴雨递减指数计算成果列于表 2-4 。表 2-4 暴雨递减指数计算成果表折减系数 n 设计频率P n 1 n 2 n 3 产、汇流系数计算查《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》, 流域地表特征所属水文分区为Ⅴ区。(1 )平均入渗率确定:依据μ分区数值表 5 ,查得平均入渗率μ=5 ~ 8 mm/h ,本次采用μ=5 mm/h 。( 2) 汇流参数 m值: 通过《图集》中“推理公式汇流参数地区综合θ~ m 关系图”查算的 m 值, θ计算公式如下: 4 13 1FJ L??将流域特征值代入上式,得θ= ,查θ~m 关系图,得出: m = 。 设计洪峰 设计净雨与洪量 24 小时净雨量由洪水图集 P+P a— R 曲线求得,设计前期雨量 P a =I max 。 24 小时设计洪量 W 24?用下式计算: W 24 =