[浙江]湖泊下游城区防洪评价报告
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某某市A 湖新城核心区
防洪评价报告
(送审稿)
某 2006年2月
A 湖新城是 市中心城区的重要组成部分,A 湖地区整体发展的依托。
A 湖新城核心区位于新城中心区,谷子湖畔,是A 湖旅游度假区核心服务基地,某某市及周边城市休闲消费的目的地,A 湖新城区居民生活服务的中心,也是某某市民水岸生活的特色风貌区,设计范围约1.59km 2。
A 湖新城核心区位于A 湖下游,鄞东南平原区,该区域河网密布,地势南高北低,东高西低,自然形成由南向北排,自东向西排的格局。
同时,湖相通,构造“城在水中,水在城中”的格是保证城区内人民生活和财产安全A 湖新城核心区规划面积l.59平方公里,分为湖滨休闲度假区、河岸步行商业区、河畔商务办公及生活区三大特色功能区,是A 湖新城居民生活服务的中心区;A 湖旅游度假区核心服务基地;某某市及周边城市休闲消费目的地;某某市民水岸生活的特色风貌区。
●流域概况
A 湖位于鄞东南平原的东部福泉山脚,为浙江省最大的淡水湖,距某某市区约8km ,集水面积79.1km 2,最大湖面积19.89km 2,平均水深约2.2m ,总蓄水量约3390万m 3。
A 湖正常蓄水位3.75m (黄海高程,下同),汛期限制水位3.37m ,死水位为1.77m 。
A 湖历史最高水位为4.45m (2000年9月12~15日桑美台风期间)。
● 水文气象
A 湖位于浙江省东部,属亚热带季风气候区,气候温和湿润,雨量丰沛。
多年平均降水量1510mm 左右,年内和年际分布亦甚不均匀。
年内7~9月份受副热带高压控制,晴热少雨,易发生旱灾;但在此期间经常受到
第三章
台风或热带风暴的侵袭,带来狂风暴雨,易遭洪涝灾害。
●评价标准
A湖水库属中型水库,设计标准为50年一遇,校核标准为500年一遇。
●工程布置
A湖新城核心区是A湖旅游度假区核心服务基地,其规划以水空间为主题,按照现代本土风格,将岛屿、绿洲、河道、广场、水岸步道、游艇码头等一系列滨水城市要素进行有机组合,营造富有情趣的水体空间,创建别具风格的世界级滨水城市中心。
根据规划思想和核心区防洪要求,核心区总体布置方案为:
1、核心区内东南片,即有通航要求河道周边的地坪标高应不低于4.0m,室内标高不低于 4.5m ;西北片,即靠近还湖路片,地坪标高不低于3.8m,室内标高不低于4.3m;
2、核心区通航河道底宽不小于8.0m,面宽不小于15m,非通航河道底宽不小于5.40m,面宽不小于12.0m;
●运行调度
1、核心区通航运行
当A湖水库水位高于2.40m,低于3.40m时,8号公路处所有闸门、涵洞开启,核心区内水位与A湖水位持平,允许通航。
2、洪水调度运行
(1)、台讯期,当接到台风警报,关闭所有入口闸门、涵洞,橡胶坝放水开始预泄部分河道水量,使水位降至低水位2.50m。
3、低水位运行
号公路所有闸门、涵洞以及北闸门,保持核心区内水位为
1.1 项目背景与概况
2001年8月某某市委市政府作出加快A湖地区开发建设的重大决策,把包括鄞州区A湖镇、天童寺、阿育王寺、天童森林公园等地在内的约230km2确定为A湖旅游度假区规划范围,成立了某某A湖旅游度假区管理委员会,A湖总体规划全面展开。
A湖地区总体规划依托某某现代化国际港口城市的背景,按照“城市之湖、生态之湖、文化之湖、休闲之湖”的要求,对区域内湖泊山岳、山林田地、民俗风情、建筑古迹、历史文化等各种旅游资源进行全面整合和综合开发。
A湖地区总体规划理念先进、以人为本、环境优先、操作性强,是堪称一流、富有创意的规划设计。
A湖新城核心区规划了三大特色功能区:
一、湖滨休闲度假区,占地面积为68.4公顷。
该区为A湖新城核心区中最重要的社交、休憩与视觉焦点之一。
二、河岸步行商业区,占地面积为19.9公顷。
以水广场为中心的沿河岸步行街区,布置多元化的商业零售店、文化娱乐设施与餐饮酒店等,三、河畔商务办公及生活区,占地面积为56.6公顷。
规划沿河畔布置造型简洁、特色鲜明的商务办公建筑群,并伴有住宅协助塑造生动的河岸空间,建设生态型的企业总部基地,构筑某某市经济发展的高地。
1.2 报告编写依据
1.2.1 有关法律、法规
(1)《中华人民共和国水法》,2002.10;
(2)《中华人民共和国防洪法》,1998.1;
1.2.2 相关技术、规划文件
(1)《甬江流域综合规划报告》,2002.9;
(2)《某某市鄞东南排涝规划报告》,2001.9;
1.2.3 技术标准
(1)《水利工程水利计算规范》(SL104-95);
(2)《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93);
1.3 技术路线及工作内容
根据项目合同、工作大纲,本项目技术路线及研究内容包括:
1、根据项目所在流域概况及周边水文站实测雨量资料,分析计算建设区和流域的洪水特性,为防洪评价计算提高可靠的依据;
2、根据A湖现状和规划水利工程设施,进行调洪演算,分析评价A 湖现状及规划状况防洪能力;
第二章项目所在区域概况
2.1 自然地理情况
2.1.1 地理位置和地形
某某市A湖新城位于A湖西北测,谷子湖畔,属于鄞东南平原,规划区主要由A湖镇、云龙镇部分用地组成,是某某中心城的主要组成部分。
鄞奉平原周围分布的山脉属括苍山系的天台山脉,西部为四明山,
群上逶迤;中部则为鄞奉平原的主要组成部分:鄞东南平原、鄞西平原,河网密布,阡陌纵横,奉化江横贯其间;东部丘陵区为天台山余脉,山峰不高。
鄞东南平原总面积为393.4km 2,高程为1.9m ~2.4m
,地势平坦。
鄞东南平原全境水面为43km 2,占平原总面积的14%。
2.1.2 区域水系及河道基本情况
鄞东南平原属甬江流域,其汇水范围东至与大嵩江水系分水岭,南至东江右岸,西至奉化江~甬江,北至甬江,包括小浃江流域。
总面积为703km 2,其中奉化市境74.5km 2,北仑、江东区境分别为72km 2、33km 2。
东钱新城位于鄞东南平原东侧中部,规划城区内河道作为平原河网的一个组成部分,均与鄞东南平原河网相沟通。
2.2 经济社会概况
A 湖度假区内现状常住总人口9.86万人,流动人口1.2万人。
其中A 湖风景区内范围总人口约2万人,包括18个自然村、福泉山茶场居民、部队家属宿舍区居民和A 湖镇镇区划入风景区范围内的居民。
A 湖风景区内18个农村居民点,除绿野、洋山、横街外,其余15个均位于沿湖地带。
有11个村的居民数量超过1000人,最大的韩岭村曾是湖区重要的商品集散地,保存有完善古朴的民居老街,现状人口1680人。
2.3 区域防洪排涝现状
A 湖四面皆山,为封堵湖水,各山峡之间筑湖塘、堰坝,原有11条湖塘,7条堰坝、4座水闸、1座斗门。
梅湖废后,现存湖塘8条,其中分湖塘1条,堰坝5条。
各堰坝、碶闸基本情况见表2-1,塘堤基本情况见表2-2。
表2-1 A湖现存堰坝碶闸基本情况
A湖新城内河道作为平原河网的一个主要组成部分,均与鄞东南平原河网相沟通。
其中新城核心区内河道洪涝水主要通过环湖河和长山江排入鄞东南河网。
高湫塘
四一二医院
韩岭
2.4 区域防洪排涝相关规划
2.4.1 鄞东南防洪排涝工程布局简介
根据《甬江流域防洪规划》、《某某市鄞东南排涝规划》对引动漫平原防洪治涝的总体思路和工作布局,经综合分析,鄞东南防洪治涝采取“东
蓄、中疏、北排、西控、南围”的综合治理措施,达到鄞东南平原防洪治涝的目标。
“东蓄”即针对鄞东南平原的东面山区面积较大,汇入平原的洪水加重了平原河网的排涝压力,要充分发挥已建的三溪浦、A湖、横溪三座中型水库的防洪作用。
2.4.2 某某市市区河道整治工程
根据以上鄞东南平原防洪排涝治涝思路,规划推荐了鄞东南排涝及河道整治工程包括甬新干河工程、沿山干河工程、王家洋闸外移及河道拓浚工程、印洪碶河拓浚工程、大东江拓浚工程、鄞东南次骨干河道拓浚工程、围圩电排工程、奉化次骨干河道拓浚工程等八项。
2.4.3 A湖防洪设想
在A湖地区总体规划中,梅湖片区将规划在五里塘东边新建一座20m碶闸,作为梅湖区河道与A湖水库相通的连接口,同时增加A湖的泄洪口,提高泄洪能力。
表2-2 鄞东南主要河道现状及规划规模表(A湖地区)
长山江同福汇港
高钱河A湖60 -1.5~-2.0
3.1 评价范围与依据
本次评价范围为A湖新城核心区范围,建设区总面积1.59km2,水面面积为0.24km2。
评价依据主要有:
(1)A湖总体规划;
(2)A湖新城规划;
3.2评价标准
A湖水库属中型水库,根据有关文件,A湖水库设计洪水标准为50年一遇,校核标准为500年一遇。
A湖新城核心区河道属于鄞东南河网的一部分,根据《防洪标准(GB50201-94)》及相关规划,本建设区防洪标准为20年一遇。
4.1 气象
A湖位于浙江省东部,属亚热带季风气候区,气候温和湿润,雨量丰沛。
多年平均降水量1510mm左右,其空间分布不均,变化范围一般在1420mm~1600mm之间。
年内和年际分布亦甚不均匀。
年内7~9月份受副热带高压控制,晴热少雨,易发生旱灾;但在此期间经常受到台风或热带风暴的侵袭,带来狂风暴雨,易遭洪涝灾害,如1963年9月11日至13日流域面积雨量为616.5mm;1966年9月5日至7日流域雨量为578.5mm;2000年9月12日至14日流域雨量为472.5mm,均造成大面积的洪涝灾害。
表4-1 鄞州站地面气象特征值表
月份 1
31.1 30.5 25.0
4.2 水文基础资料
A湖流域设有莫枝堰雨量站,A湖流域东北的三溪浦水库库区设有画龙雨量站,鄞东南平原设有镇海、姚江闸、姜山、五乡碶等雨量站。
各雨量站的实测资料是暴雨洪水分析计算主要依据。
A湖流域及其周边的降水量站情况详见表4-2。
表4-2 流域及流域附近水文测站一览表
4.3 设计暴雨
4.3.1 暴雨特征
本流域滨临东海,流域洪水主要由台风暴雨造成。
每年夏秋季节,天气系统由太平洋副热带高压控制,台风暴雨影响严重。
8、9月间台风或热带风暴从福建、浙江沿海(尤其是从象山港)登陆,袭击本流域。
由于地形、地势的原因,台风暴雨中心往往出现在夏家岭、董家、画龙一带,比如“19620904”、“19630911”、“19920829”以及2000年发生的“桑美”台风,暴雨洪水给下游平原河网区带来不同程度的灾害和损失。
设计流域春夏之际的梅雨洪水则相对较小。
流域前10位年最大24小时、三日暴雨
4.3.2 设计暴雨计算
(一)面雨量均值
根据SL44-93《水利水电工程设计洪水计算规范》(以下简称“SL44-93《规范》”)4.1.2(1)规定:当流域各种历时面平均暴雨量系列较长时,应采用暴雨频率分析的方法直接计算。
暴雨取样采用年最大值法统计,资料年限为1962~2004年。
A湖水库流域和A湖新城核心区1日、3日暴雨量统计成果见表4-4和4-5。
表4-4 A湖流域1日、3日暴雨量统计成果表单位:mm
186.9 52.0
118.8 52.2
178.8 95.3
表4-5 A湖新城核心区1日、3日暴雨量统计成果表单位:mm 1962
222.336.6
121.733.7
51.2
76.7
47.1
34.0
同时对流域加权雨量进行时段改正,因此水库流域面时段雨量均值推求公式为:
H流域时段=H加权雨量×K时段(4-1 )式中:H流域时段——流域面雨量均值,以24小时计;
H加权雨量——加权雨量,以1日计;
K时段——时段~雨量改正系数。
由A湖流域及周边雨量站24小时、72小时暴雨量统计参数,求得各站24小时与1日、72小时与3日相关关系,统计成果见表4-5。
根据流域周边雨量站24h~1日、72h~3日的相关关系统计成果,A 湖流域和新城核心区24小时与1日雨量比例系数分别采用1.15和1.14,72小时与3天雨量比值采用1.02和1.01。
由此,计算得A湖流域和新城核心区面雨量成果,详见表4-7和4-8:
表4-7 A湖流域面时段雨量均值计算表单位:mm
梅汛期
70
表4-8 新城核心区面时段雨量均值计算表单位:mm
(二)设计暴雨计算
将A湖流域和新城核心区1962~2004年的分期暴雨系列经P-III型曲线适线分析(见图4-1~4-4),各频率设计暴雨成果见表4-9和4-10。
目
均值H cp131
离差系数C0.72
表4-10 新城核心区设计暴雨计算成果表
图4-1 A湖流域全年期最大24h暴雨频率曲线图
图4-2 A湖流域全年期最大72h暴雨频率曲线图
图4-3 新城核心区全年期最大24h暴雨频率曲线图
图4-4 新城核心区全年期最大72h暴雨频率曲线图
4.3.3 成果合理性分析
由实测资料分析计算所得暴雨成果(全年)、查暴雨图集所得成果(只能查算全年)、对比情况如表4-11:
表4-11 A湖流域设计暴雨计算成果对比情况
⑶市区河道整治规划
⑷
A湖度假区
注:统一比较最大三日暴雨;摘录《某某市区河道整治规划》中鄞东南片的东南山区暴雨分区的成果。
考虑到本设计流域的雨量站分布较均匀,实测资料系列较长,具有较好稳定性,可靠性强,由实测数据分析计算成果比查图集所得成果更具有代表性并能反映地区特点;并且,工程所在流域具有明显的梅雨、台风雨之分,但是由暴雨图集不能查算分期暴雨。
故本次设计采用由实测资料分析计算的成果,详见表3-9和3-10。
4.4 设计洪水
4.4.1 洪水分区
A湖水域宽广,四面环山,属湖泊型水库。
入湖的溪流有72条之多,但各溪流源短流急,集水面积均较小。
据A湖流域的水系特点,洪水计
算时将流域分为山区和水域,山区部分又分成多个单元分别推求洪水过程。
分区流域面积见表4-12。
水 域 19.4
新城核心区总面积1.59km ,其中水面面积0.24km 。
根据水域面积和建设区规划布局,确定八号公路以北,环湖河以南为洪水计算区,面积为0.7km 2。
二、 汇流计算
由于山区各计算单元的集水面积均小于50km 2,汇流计算采用“浙江省合理化公式法”,除下水溪、上水溪各山区的水系不发育作山区产水量计算。
k m i F C Q ⨯⨯⨯=278.0
式中:C :洪峰径流系数,结合区域特性; F :计算分区集水面积。
三、计算成果
A 湖流域各分区设计洪水成果见表4-13。
表4-13 A湖流域各分区设计洪水成果表
A湖水库洪水过程(20年一遇)见表4-14~4-15及图4-6。
表4-14 A湖水库台汛期20年一遇洪水过程(山区部分)
0.0 0.0
0.0 0.0
6.2
6.4
表4-15 A湖水库梅汛期20年一遇洪水过程(山区部分)0.4 0.0 0.0 29
8.2 7.2 96.2
21.8 71
18.1 72
A湖水库洪水过程(50年一遇)见表4-16~4-17及图4-6。
表4-16 A湖水库台汛期50年一遇洪水过程(山区部分)
过程过程
mm mm
2.070.00
表4-17 A湖水库梅汛期50年一遇洪水过程(山区部分)mm mm m3/s
2.51 1.51
2.79 1.79
2.3831.6070 0.45
A湖水库洪水过程(500年一遇)见表4-18~4-19及图4-6。
表4-18 A湖水库台汛期500年一遇洪水过程(山区部分)
471.3336 20.08
569.8437 22.59
684.2038 26.22
表4-19 A湖水库梅汛期500年一遇洪水过程(山区部分)
33 3.14
34 3.29
227.5865
916.1766
121.1267
图4-6 东钱湖水库设计洪水过程线
50010001500
2000
2500
1357911131517192123252729313335373941434547495153555759616365676971
时间(h)
流量(m 3/s )
5.1 A湖洪水调节计算
5.1.1 泄洪设施
一、现状泄洪设置
A湖四面皆山,为封堵湖水,各山峡之间筑湖塘、堰坝,原有11条湖塘,7条堰坝、4座水闸、1座斗门。
梅湖废后,现存湖塘8条,其中分湖塘1条,堰坝5条。
各堰坝、水闸基本情况见表5-1。
表5-1 A湖现存堰坝水闸基本情况
二、规划泄洪设施
根据A湖地区总体规划,梅湖片区将新建一座20m碶闸,闸底高程为1.0m。
因此,规划状况下,A湖水库共有堰坝7座,总宽53.28m,水闸5座,总宽29.9m。
5.1.2 调度原则与方式
水库洪水调度规划原则:
1、水库调度采用分期限制水位的原则,非汛期限制水位为3.75m,相应库容4429万m3;梅汛期限制水位为3.75m,相应库容4429万m3;台汛期限制水位为3.55m,相应库容4037万m3。
5.1.3 调洪演算
一、基本原理和方法
水库调洪计算的基本原理是求解下列方程组中的q 2和V 2。
122121*2/)(*2/)Q V V t q q t Q -=∆+-∆+( (5-1)
)(z f q = (5-2) 式中:Q 1,Q 2——时段△t 始末入库流量,m 3/s ;
q 1,q 2——时段△t 始末出库流量,m 3/s ; V 1,V 2——时段△t 始末的水库蓄水量,m 3;
∆t ——时段长,s ;
q ——出库流量,m 3/s ; V ——水库蓄水量,m 3。
三、 调洪演算结果
用计算机进行计算,按照调洪原则,台汛期以3.55m 湖水位起调,当库水位达到堰坝最低堰顶高程3.75m 时,堰坝开始泄洪,若库水位继续上升,则开启闸门泄洪。
台汛期50年一遇以及500年一遇洪水调洪计算过程见图5-1~5-4,计算结果见表5-2。
表5-2 A 湖水库调洪计算结果表
计算结果表明,现状情况下,50年一遇洪水位为4.77m ,最大下泄流量为218.6 m 3/s ;500年校核洪水位为5.80m ,最大下泄流量为450.92 m 3/s 。
A 湖现状校核洪水位已大大超过目前A 湖围塘塘堤高程(堤顶高程一般为5.1~5.2m ),50年设计洪水位也超过了部分塘顶。
A 湖目前的防
洪能力已不能达到设计标准。
因此,在A湖地区总体规划中,在梅湖区新建一座20m宽的桥闸,一方面沟通梅湖区和A湖的水位,另一方面做为A湖新的泄洪口,增加A湖的防洪能力。
根据规划状况,A湖50年一遇洪水位下降0.43m,降至4.34m,500年一遇洪水位下降0.68m,降至5.12m。
2500
79111315
5.2 建设区防洪计算
5.2.1 建设区水利状况
A 湖新城核心区位于A 湖平水堰西南边,根据建设区规划设想,核心区内河道与A 湖相连,构筑“城在水中,水在城中”的城市形态,塑造生动的湖岸空间。
核心区八号公路规划为河道入口,A 湖湖水通过此处的碶闸、桥闸和涵洞等水利设施进入核心区。
在A 湖泄洪期间或者高出核心区限制水位时,关闭所有闸门和涵洞,防止河水位上升。
5.2.2 防洪计算
新城核心区(计算区)20年和50年一遇洪水量分别为26.3万m 3、35.2万m 3,水面面积为0.06km 2。
初步拟定在核心区西边修建橡胶坝作为泄洪和挡水设施,根据河道宽度和河底高程,确定橡胶坝低高程为-0.50m ,计算橡胶坝宽度分别为10m ,15m ,20m 时,核心区内河道最高水位情况,见表5-2。
结果表明,不同的橡胶坝宽度计算得到的新城核心区内河道的最高水位均在2.76m 左右。
第六章工程布置与主要建筑物
6.1 核心区地坪与梁底标高
A湖水面面积为西湖的4倍,集水面积79.1km2,最大湖面积19.89km2,平均水深约2.2m。
A湖正常蓄水位3.75m,台汛期限制水位3.55m,死水位为1.77m。
A湖历史最高水位为4.45m(2000年9月12~15日桑美台风期间)。
6.1.1 A湖水位分析
A湖水库正常水位为3.75m,历史最高水位出现在2000年桑美台风期间,湖水位达到4.45m,历史最低水位为1.25m(1971年9月4日)。
根据A湖历年水位资料(1960~2000年,共41年),对其进行P-Ⅲ型曲线分析,得到各频率的多年平均水位,多年平均高水位,多年平均低水位,见表6-1。
表6-1 A湖水库各频率水位单位:m
由上表可以看出,A湖多年平均水位为 3.06m,多年平均高水位为3.74m,多年平均低水位为2.38m。
由于A湖流域降雨的年内分布不均匀性,各月水库水位也存在加大差异(见表6-2):非汛期,多年平均水位为2.99,汛期多年平均水位为
3.09。
6.1.2 建设区地坪与梁底标高
根据新城核心区的开发和建设构思,在靠近A湖一边河道有通航要求,另一边尽作为景观河道。
因此,地坪标高采用分片确定。
通航河道周边的道路地坪高出旅游期正常水位70cm,即4.0m。
室内的地坪标高比室外道路高出50cm,即4.5m。
6.2 河道布置方案
考虑到平时新城核心区河道水位与A湖水位持平,河道内中水位为3.10,低水位2.40m,高水位为3.70m,旅游期正常水位为3.30m。
因此,断面形式采用分级复式断面,创建良好的亲水性。
见图6-1~6-3。
各段河道规模见表6-3。
图6-2 非通航河道典型断面图
6.3 堰坝与碶闸布置方案
6.3.1 出口位置
橡胶坝采用充水式,其优点为有较成熟的经验,坝体抗滑稳定性好,溢流时坝面稳定。
橡胶坝剖面图见图6-4。
图
6-4 橡胶坝剖面图
图6-3 非通航河道典型断面图
6.3.2 进口闸及涵洞
新城核心区北边和东边分别设置船闸、桥闸和涵洞。
根据核心区游船的运行路线,在北边需设置一座10m的桥闸(其中5.0m为人字型闸门,作为通航要求),闸底高程0.5m,见图6-5。
其主要作用为:当A湖开始泄洪时,关闭此闸,防止湖水进入核心区河道。
核心区东边(即八号公路)设置桥闸、人字型闸各一座以及2座涵洞,人字闸作用主要是满足核心区河道与A湖的通航要求,桥闸和涵洞的作用主要是使核心区河道与A湖相通,保持一定的水位,维持水体的流动性,构造核心区优美的旅游风景。
桥闸宽10.0(5.0m×2),闸底高程1.0m。
人字型闸宽12.0m,闸底高程1.0m。
涵洞两座,直径均为4.0m,底高程1.0m。
长6米、稍径16cm的松木桩
80
75
图6-5 涵洞示意图
图6-5 东桥闸示意图
图6-6 东人字闸桥示意图
图6-7 6.6主要工程量计算
规划河道堰坝、碶闸以及碶闸等工程主要工程量汇总见表6-4。
橡胶坝 m 桥闸 净宽m 更多详细内容》》 本人于2011年9月撰写于北京筑龙网。