黑河初设报告11.28

1气象水文

1.1流域概况

1.1.1地理位置、地形、地貌

召陵区作为全国最年轻的县级行政区，位于漯河市区京广铁路东，东与周口市商水县相邻，南接驻马店市上蔡、西平县，北边沙河傍境而过，辖九个乡镇街道办，总土地面积364.38km2，总人口49万人。

黑河位于漯河市召陵区中南部，流域内地势由西北向东南方向倾斜，海拔高程在55.64～52.84m之间，属于平原洼地，自降坡降约为1/6000。

1.1.2河流水系

黑河属汾泉河水系，北临沙颍河流域，南临洪汝河流域。

黑河作为区内主要排涝河道，发源于漯河市召陵区翟庄街道办事处龙塘村西南，流经召陵区东南部翟庄、后谢、邓襄镇、万金镇，向东于万金镇坡小庄村东南出境入上蔡、项城，于沈丘老城入黑河，河长113 km，流域面积1108 km2，其中塔桥断面以上流域面积为206 km2。召陵区境内长22 km。

1.2河道概况

黑河曾于1976、1987年，进行过规模性两次治理，支、斗、农沟配套齐全，本干桥、涵也进行了配套建设，工程实施后效益得到了较好的发挥，1987～1997年，十年间洪涝灾害损失大幅减少。

近年来，随着城市化、工业化的迅猛发展，居民增多，工业、生活废水、废物排放量增加，致使河道淤积严重，排水不畅，水位抬高。部分堤防堤身单薄，岸陡无滩，堤后有大坑。涵闸工程，年久失修，启闭

机无法启闭，闸门，消力段、挡土墙等不同程度存在损毁现象，已影响其功能发挥。

黑河在召陵区境内长22 km，防洪堤防长11 km（均为左岸堤防），桥梁13座，排涵15座。

图2-1 黑河流域水系图

1.3气象、水文特征

1.3.1气候特征

黑河流域属华北暖温带季风气候，四季分明。冬季北方大陆气团不断南侵，多偏北风、天气寒冷、雨雪稀少。夏季副高北上，多偏南风，降水充沛。区域内多年平均气温14.6℃，多年平均降雨量796.4毫米，最

大年降水量1455.6毫米，最小年降水量378.1毫米，丰枯年相差3倍，且多集中在汛期6～9月份，占全年降水量的51.4%，降水历时及强度极不均匀。年均日照时间2228.9小时，年均蒸发量1100mm，干旱指数1.35。冬季受北方大陆气候不断南侵多偏北风，夏季副高压北上多偏南风，年平均风速为2.8 m/s，平均值3月份最大为3.3 m/s，8月份最小为2.2 m/s，瞬间最大风速为25 m/s，一般风速不超过3.4m/s。

1.3.2暴雨特征

召陵区黑河流域较小。本次规划范围是对召陵区境内黑河本干按五年一遇除涝标准进行恢复配套和提高。

黑河属温带季风气候，冷暖气团交替非常频繁，降水比较充分。当夏季风的暖气流登陆北上，与北方南下的冷空气相遇时，因为暖空气轻，冷空气重，较轻的暖湿气就会被抬升到冷空气之上，形成了锋面雨。降水水平范围大，常常形成沿锋而产生大范围的呈带状分布的降水区域。随着锋面平均位臵的季节移动，降水带的位臵也移动。黑河流域由于受季风环流影响，降水时空分布不均，暴雨发生比较频繁，平均每年有暴雨2～3天，多集中于6～8月份，且黑河流域地势低洼，因而常有不同程度涝灾发生。

1.3.3洪水特性

由于黑河所处气候条件及位臵的特殊性，极易形成洪涝灾害，据不完全统计，工程治理前内涝严重，特别是1975年洪水，南面老王坡滞洪区洪水漫溢向北窜过黑河，使黑河以北大面积受淹，几乎绝收，损失惨重。经1976年、1987年两次大规模治理后，工程发挥了较大效益，内涝情况出现较少，农业损失减少。但随着工程运行多年，工业、城市、生活废水、废物增多，河道淤积越来越严重、洪涝灾害发生越来越频繁，

每年都有不同程度灾害发生。2004年受灾较为严重达8.4万亩，绝收近2万亩，给当地农业生产及农民生产带来极大损失。

1.4设计流量

1.4.1设计面雨量

依据河南省水文局1973年编制的《河南省水利工程水文计算常用图》（以下简称《图集》），按黑河流域所在位臵，查取流域中心24h点雨量均值及变差系数Cv值，取Cs=3.5Cv，利用《图集》中给出公式计算设计点雨量，并且流域面积小于1000km2的设计面雨量可用点雨量代替。故设计面雨量成果见表2.4-1。

表2.4-1 24h 设计面雨量表

1.4.2设计洪峰流量

黑河流域内径流资料缺乏。根据河流的产汇流条件，对黑河设计洪水采用平原区排水模数公式进行流量计算：

.0

75

Q （2-1）

aKRF

式中：Q—设计洪峰，m3/s；

K—峰量系数，取0.035；

F—汇水面积，km2；(在1/50000地形图上量取)

R—设计净雨（mm），由《图集》，河南省平原区降雨径流关系P+P a～R曲线图查得，P a为设计前期影响雨量，50年一遇以上暴雨P=I max，5～20年一遇P a=2/3I max，各水文分区最大初损值I max，见《图集》。R值见表2.4-2；

a —综合折减系数。

表2.4-2 设计净雨深R 表

下垫面条件对汇排水有不同的滞蓄作用，洪水标准越高，洪峰消减越明显，经分析，选用综合折减系数见表2.4-3

。

表2.4-3 综合折减系数表

设计洪水成果见表2.4-4。

表2.4-4 设计洪峰流量计算成果表

1.5 施工期设计流量和水位

施工期设计洪水的推求采用水文比拟法，修正移臵附近水文相似区域的水文特征值。

c KQ Q =

其中：c F F K /=；

Q，c Q——分别为设计流域和参证站集水区域的径流量，m3/s；

F，c F——分别为设计流域的流域面积和参证站的集水区域，km2；

K ——为修正系数。

周庄水文站位于颍河支流黑河下游周庄境内，集水面积1320km2，径流资料齐全，与研究区域相距较近，同属温带季风气候区，水文气象条件及汇流条件也有很大的相似性。因此，选取周庄水文站作为参证站，进行施工期设计洪水的计算。黑河河道治理工程工期为8个月，从2009年9月份至次年4月份，河道主槽疏浚工程工期为2-3个月，根据工程特性，选定工程施工期中流量较枯的11-2月份为计算期即可满足施工要求，利用周庄水文站计算期内最大径流量作为选取样本（详见表2.5-1），进行频率分析计算，设计流量成果表详见表2.5-2。

表2.5-1 周庄水文站计算期内最大径流量表

此处选用5年一遇洪峰流量的计算成果，通过水文比拟法计算黑河施工期设计洪水，成果见表2.5-3。