河道整治的分析与计算

河道整治的分析与计算

摘要：近年来，随着城镇建设的快速发展，各地区需要更多的建筑原材料，例如水泥、石灰等工矿企业，为了取水和就地取材方便，这些企业一般选在离河道近，地势平整的小山沟里。为了充分利用地势，符合建厂规划，一般都要对建厂位置弯曲的河流进行改道整治。本文引入工程实例，进行了详实分析，最后设计出利于河道行洪的明渠，为项目顺利实施提供了科学的依据。

关键词：行洪；明渠；水深；流量

abstract: in recent years, with the rapid development of urban construction, the region needs more and more building materials, such as cement, lime and other industrial and mining enterprises, in order to convenient for water and local materials, these enterprises are generally selected on near the river, level off hill terrain ditch. in order to make full use of the terrain, conform to the planning establishment, typically for factory location curved river diversions. introduce engineering examples, this paper has carried on the detailed analysis, finally designed for flood discharge in river channel, for the project smooth implementation provides a scientific basis.

key words: flood passage; open channel; the depth of the water; traffic

中图分类号： tv85 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）1、引言

南江县水洞乡黄龙村拟建海螺水泥厂，为了按照规划布置厂址，现需对黄龙村河道进行改道处理。

拟建厂址原料区域河段为上游河段，河道呈s型。河床为乱石，断面呈“v”型，河谷狭窄，两岸为植被较好的山坡。拟改河道位于弯道，对原河道截弯取直。

拟建厂址中间河段基本顺直。河道右岸有简易堡坎，堡坎以上一级阶地上分布有农田。河道左岸由乱石组成，岸边一级阶地上南江镇到黄泥村的村道公路沿河走向从区内通过。左侧岸坡较为较开阔，断面呈“u”型，低水河面宽5～15m之间。本工程厂房位于地势相对开阔的左岸。

拟建厂址厂前区河段为下游河段，河道呈s型。河床为乱石，断面呈“u”型，河谷狭窄，两岸为植被较好的陡坡。拟改河道位于弯道，将原河道向右岸偏移。

2、设计洪水

1、设计暴雨

由于水洞乡黄龙村上游无实测水文资料，本次采用相距项目4.9公里的桥坝雨量站资料作为该工程设计依据，桥坝雨量站具有连续34年的观测资料，包含了丰、平、枯水期，故所采用的雨量资料具有较好的一致性和代表性。根据《防洪标准（gb50201－94）》标准和海螺水泥厂属中型企业规模确定，该河断设计洪水频率为50年

一遇。对桥坝雨量站年最大24小时暴雨进行排频计算，采用p-ⅲ型曲线进行适线确定统计参数，均值为112mm，cv=0.59,cv/cs=3.5,计算出该站最大24小时50年一遇设计暴雨为305.6mm。

2、设计洪峰流量

计算河道断面设计洪峰流量，采用中小流域暴雨洪水计算方法中的推理公式法，进行暴雨洪水计算。

①计算公式

设计洪峰流量计算公式为：

qm=0.278（spψ/jn）f

当tc≥τ时，ψ=1-(µ/s) jn

当tc<τ时，ψ=n(tc/j) 1-n

式中qm——设计洪峰流量（m3/s）；ψ——洪峰径流系数，查图；sp——设计频率的雨力（mm/h）；j——汇流时间（h）；n——暴雨衰减指数； f——流域面积（km2）；µ——损失参数；tc——产流历时（h）。

②河流特征数据

河流特征数据采用南江县5万分之一地图册，并借助地理信息系统进行分级量算，得到分析断面以上流域集水面积为21.6km2、河长6.49km、工程断面以上平均坡降43.8‰。

③推理公式参数及设计洪峰流量

对桥坝雨量站历年最大雨量进行排频分析计算，并结合《四川省水文手册》，在附图4-13短历时暴雨均值指数n2等值线图（t=1～

24小时）上，查得水洞乡参数n2=0.622。

由于所建设项目地处盆缘山区，根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》表3-1中第ⅲ类，查得公式u=3.6f-0.19；表3-2的第ⅱ汇流数：1<θ<30时，m=0.318θ0.204,30<θ<3000时，m=0.055θ0.72，流域特征系数θ=l/(j1/3 f1/4)，综上分析计算出工程处洪水系列成果50年一遇的洪水流量为300 m3/s。

3河道整治分析计算

首先分析计算河道整治前在设计洪水位时，河道中应达到的正常水位高程，以及河道改建后，在确保相同频率下的洪水不得高于原水位情况下，并适当提高防洪标准，设计出河道的行洪宽度、河堤高度以及相关参数。根据本次选定断面处的设计流量、水位，工程前后有关水力要素及影响河段内若干断面的测量资料，通过水文分析计算推求整治河段设计洪水自然水面线，再利用谢才公式设计出河道整治后的断面宽度和河床两岸堡坎高度。

3.1基本原理

天然河道蜿蜒曲折，过水断面很不规则，断面形状、粗糙系数及河道底坡沿程都有变化，其水力因素十分复杂。采用水力学中河道水面线的计算原理和方法计算各断面的水位，假定发生设计洪水时，河道水流属恒定非均匀流，水面线计算采用天然河道水位沿程变化的伯努利能量方程式：

3.2断面布置

为了全面了解和准确地分析工程处的河道行洪情况，根据断面布