绣江复航一期工程黄金洲至河口段航道整治工程可行性研究报告水文2017.5

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第3章建设条件
3.1 气象
绣江又名北流河,为西江一级支流,发源于广西北流市平政镇上梯村云开大山双子峰,干流由南向北流经北流、容县、藤县三县(市),于藤县县城汇入浔江,全长275km。

绣江属亚热带季风气候区,总的气候特征是冬短,夏长,冬无严寒,夏无酷热,春秋温暖,全年光热丰富,雨量充沛,雨季长,湿度大,光、热、水同季。

无霜期长,春季多低温阴雨,降水地域差异明显。

多灾害性天气,其中水、旱灾害频繁。

流域内在上游有北流、容县和岑溪3个气象站,下游有藤县气象站,各站均在一九五七年先后设立,观测项目有降水量、气温、湿度,蒸发量、风向、风速等,资料整编完整。

3.1.1 气温
根据北流气象局资料统计,北流多年平均气温21.7℃。

7月平均温度28.4℃,极端最高温度为38.3℃;一月平均温度为13℃,极端最低气温为0.4℃。

日平均气温≥10℃的年累计积温为7466℃(保证率50%)。

年总辐射量109.16千卡/cm2,年平均日照1724.2小时,年均无霜期351天。

根据容县气象局资料统计,容县多年平均气温21.3℃。

7月平均温度28.3℃,极端最高温度为38℃;一月平均温度为12.2℃,极端最低气温为-2.3℃。

日平均气温≥10℃的年累计积温为7110℃(保证率50%)。

年总辐射量108.71千卡/cm2,年平均日照1753.6小时,年均无霜期332.5天。

据藤县气象站资料统计,多年平均气温21℃,实测极端最高气温39℃(1979年7月29日),实测极端最低气温-4.1℃(1963年1月
25日),年最高气温多出现在7、8月。

3.1.2 降水
绣江流域内降雨主要受台风雨、峰面雨和西南低涡影响,每年3月份后由冬季风转为夏季风,雨量逐渐增多,多以峰面雨为主;7、8月间转为台风雨为主,大暴雨频繁发生;9月中、下旬到10月份,由夏季风转为冬季风,降雨逐渐减少。

根据流域内各雨量站的实测资料统计分析,降雨量在流域内分布是不均匀的,上游石碗嘴、怀乡等地多年平均降雨量约为1800mm。

中游北流、杨梅、大隆等地多年平均降雨量约为1600mm。

下游降雨量较小,多年平均降雨量约为1400mm。

整个流域多年平均降雨量为1620mm ,最大年降雨量为2175.8mm (1981年),最小年降雨量为997.9mm(1963 年),降雨量在年内分配上亦不均匀,年降雨多集中4~9月,占年降雨量的75%~80%,10月~次年4月为枯水期,降雨量仅占年降雨量的20%左右。

3.1.3 风况
绣江流域具有南亚热带季风特点,流域内多年平均风速 1.2~2.9m/s之间,风向随季节转换,一般年份8月~次年3月,盛吹东北—东风,4~7月主导风向为东南—西南风,年最多风向为东北风,频率为30%左右,其次为东南风、西南风。

据北流气象站实测系列资料统计,历年最大风速出现在1965年4月9日8时55分~9时01 分,达34m/s(北流站),风向为西南风。

据容县气象站实测系列资料统计,多年平均风速 2.63m/s,多年平均最大风速10.9m3/s,最大风速15m3/s。

一般4~8月份为南风或西南风,其余月份为西北风或北风。

据藤县气象站实测系列资料统计,多年平均风速 1.3m/s,相应
风力一级,年最大瞬时风速21.0m/s(1970年7月22日),相应风力九级,风向为西北。

3.1.4 雾况
多年平均雾日数为3 天,年最多雾日数为6 天。

区域的气象条件对港口和船舶通航影响不大,除大洪水季节及大雾天外,基本都可以作业和航行。

3.1.5 相对湿度
流域属年平均相对湿度75%~80%之间,其中3~8月各月均在80%以上,最大为6~7月,达85%以上,最小为1~2月,为70%左右。

3.2 水文、泥沙
3.2.1水文基本资料
北流河流域现有水文(位)站7个,其中干流水文(位)站4个,支流水文(位)站3个,平均密度为1109 km2/个。

干流自上而下的水文(位)站有石碗咀水文站(北流水文站)、容县水文站、象棋水文站、金鸡水文站;支流义昌江设有岑溪水文站、黄华河设有南渡水文站,杨梅河有杨梅水文站。

另外,绣江河口的浔江上有藤县水位站,各站点资料收集情况见表3.2-1。

绣江沿线各水文测站概况一览表
表3.2-1
序号站点名称所在河流建站时间
资料年限
(年)
水文站集雨
面积(km2)
备注
1 石碗咀水文站圭江1966年4月1967~2005 273 降雨等
2 北流水文站圭江2000年1月2001~2015 1027 流量、水位等
3 容县水位站绣江1951年11月1952~1989 2831 水位、雨量等
4 象棋水文站绣江1958年9月1964~201
5 4410 流量、水位等
5 金鸡水文站绣江1953年10月1964~2015 8720 流量、水位等
6 藤县水位站浔江1951年11月1959~2008 296686 水位、降雨
7 杨梅水文站杨梅河1954年8月1959~2015 730 水位、流量等
8 南渡水文站黄华河1966年4月1967~2004 1845 水位、流量等
(1)石碗咀水文站
石碗咀水文站位于广西北流市新丰镇石碗咀村,该站建于1966年4月,水文站址以上控制集雨面积为273km2,1995年以后取消水文要素的观测,仅保留雨量观测,为国家基本水文测站。

水尺基面为假定基面高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:假定基面高程+117.206m=85基面高程。

(2)北流水文站
北流水文站位于北流市北流镇河泉村,位于北流三桥附近,建于2000年1月,水文站以上控制集雨面积为1027km2.,是为了弥补撤销石碗咀水文站对流量等水文要素观测以后所建测站,为国家基本水文站。

建站时,水文站所在北流河河道已建部分防洪堤,河道稳定。

其水尺基面为黄海基面高程。

(3)容县水位站
容县水位站建于1951年11月,位于广西容县容厢镇共和村,水文站址以上控制集雨面积为2660km2,为国家基本水文测站。

1989年以后不再进行流量等水文要素的观测,仅进行水位观测,现改为容县水位站。

其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.662m=85基面高程。

(4)象棋水文站
象棋水文站位于广西藤县象棋镇,建于1958年9月,水文站址以上控制集雨面积为4410km2,为国家基本水文测站。

其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.683m=85基面高程。

(5)金鸡水文站
金鸡水文站位于广西藤县金鸡镇洲地村,建于1953年10月,水文站址以上控制集雨面积为8720km2,为国家基本水文测站。

其水尺
基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.683m=85基面高程。

(6)杨梅水文站
杨梅水文站位于容县杨梅镇,位于北流河的一级支流——杨梅河上,站址以上控制集雨面积为730km2,为国家基本水文测站,其水尺基面为黄海高程。

(7)南渡水文站
南渡水文站位于藤县南渡镇社新村,位于北流河的一级支流——黄华河上,站址以上控制集雨面积为1845km2,为国家基本水文测站,其水尺基面为黄海高程。

(8)藤县水位站
藤县水位站位于藤县藤城镇招牌顶,控制集水面积296686km2,自1951年11月建站观测,观测项目有:流量(1953年和1954年)、水位、降雨量等,其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.7m=85基面高程。

3.2.2径流分析
本研究河段内有象棋水文站和金鸡水文站,收集的水文资料从1964~2015年共46年。

3.2.2.1流量资料的三性分析
①可靠性
象棋水文站、金鸡水文站均为国家基本水文测站,其测验资料数据由水文专业人员进行观测和整编,对资料有严格的审查校核,测验精度和整编质量满足测验和整编规范要求,资料不存在明显不合理现象,故测站流量资料是可靠的。

②一致性
象棋水文站、金鸡水文站自建站以来,所处流域内气候条件和下垫面条件的基本稳定性,从水文测站以上流域的水利开发利用看,在工程所选水文系列时段内,流域内下游于1966年开工建设了交口水电站,中游于2003开工建设了金鸡水电站,上游于2003年开工建设了黄金洲电站,1987年开工建设了浪水水电站等拦河闸坝,均为日调节,对测站日平均流量资料不影响,所以水文站实测资料具有一致性。

③代表性
用金鸡水文站1964年~2015年径流系列,绘差积曲线及累积平均曲线(见图3.2-1、图3.2-2),进行系列代表性分析。

用象棋水文站1959年~2015年径流系列,绘差积曲线及累积平均曲线(见图3.2-3、图3.2-4),进行系列代表性分析。

从差积曲线中可以看出,两测站资料系列包括了多个完整的丰、平、枯水年周期性变化。

再从模比系数累积平均曲线看,随着系列的增加,系列均值逐渐趋于稳定。

由以上分析可见,金鸡水文站1964年~2015年径流系列及象棋水文站1959年~2015年径流系列具有较好的代表性。

图3.2-1 金鸡水文站年平均流量模比系数差积曲线
-1
-0.5
0.5
1
1.5
2
2.5
319641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996199820002002200420062008201020122014
年份
∑(K i -1)
图3.2-2 金鸡水文站年平均流量模比系数累积平均曲线
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
20152013201120092007200520032001199919971995199319911989198719851983198119791977197519731971196919671965
年份
模比系数累积平均值
图3.2-3 象棋水文站年平均流量模比系数差积曲线
-0.8
-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8119591961196319651967196919711973197519771979198119831985198719891991199319951997199920012003200520072009201120132015
年份
∑(K i -1)
图3.2-4 象棋水文站年平均流量模比系数累积平均曲线
0.20.40.60.811.21.41.61.820152013201120092007200520032001199919971995199319911989198719851983198119791977197519731971196919671965196319611959
年份
模比系数累积平均值
3.2.2.2径流资料计算
1)交口枢纽径流计算
(1)年径流
金鸡水文站位于交口电站坝址上游15km处,该站控制集雨面积8720km2,占交口电站坝址控制集雨面积8870km2的98%,故交口枢纽
径流系列主要是依据上游金鸡水文站的实测径流资料,按水文比拟法
按集雨面积比的一次方修正推求。

即利用金鸡水文站日平均流量乘以
面积比系数1.0172。

用此法推求得交口水利枢纽天然日径流系列。

据求得的交口水利枢纽1964~2015年共51年径流系列统计,多年平均流量223m3/s,汛期(4~9月)水量约占年水量的72.8%,其中
主要集中在5~8月,占年水量的54.9%左右;枯水期(10~3月)水量
仅占年总水量的27.2%,历年各月径流成果见表3.2-2。

交口水利枢纽逐月平均流量表
表3.2-2
项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年
平均流量
103 98 99 215 335 384 342 395 271 186 138 106 223 (m³/s)
径流量(亿
2.8 2.4 2.6 5.6 9.0 10.0 9.2 10.6 7.0 5.0
3.6 2.8 70.4
m³)
占年水量
3.9 3.4 3.8 7.9 12.7 1
4.1 13.0 1
5.0 10.0 7.1 5.1 4.1 100 (%)
(2)年径流频率计算
将交口水利枢纽1964年~2015年共51年的年平均流量系列进行
经验频率计算,得多年平均流量为223m3/s,Cv=0.33,配线选用多年
平均流量为223m3/s,Cv=0.35,Cs/Cv=2.0;成果见表3.2-3、图3.2
-5。

交口水利枢纽年平均流量频率计算成果表
表3.2-3
项目 平均流量
(m 3
/s ) Cv Cs/Cv
各频率设计值(m 3
/s )
5%
15% 20% 50% 85% 95% 本次计算
223
0.35
2
364
303
284
214
144
112
重现期
99.99
99.999.899.59998959080706050403020105210.50.20.10.050.0110000
1000200100502010525102010000
1000200100500
100
200
300
400
500
600
频率(%) 图3.2-5
流量(m 3/S )
交口枢纽平均流量频率曲线图
N=51 均值Q=223m3/s Cv=0.35 Cs=2.0Cv (1964~2015)
(3)枯水径流分析
根据坝址1964~2015年历年最枯月径流进行经验频率计算,得多年平均最枯月流量为66m 3/s ,Cv=0.32,配线选用多年平均最枯月流量为66m 3/s ,Cv=0.32,Cs/Cv=2.0。

各频率最枯月径流成果见表 3.2-4,图3.2-6。

交口水利坝址最枯月平均流量频率成果表
表3.2-4
均值 (m 3/s) C V C S /C V 流量(m 3/s )
5% 10% 15% 20% 50% 85% 95% 66
0.35
2
109
97
90
85
64
43
33
重现期
99.99
99.999.899.59998959080706050403020105210.50.20.10.050.0110000
1000200100502010525102010000
1000200100500
50
100
150
200
频率(%) 图3.2-6
流量(m 3/S )
交口枢纽最枯月平均流量频率曲线图N=51 均值Q=66m3/s Cv=0.35 Cs=2.0Cv (1964~2015)
(4)日保证率流量
根据交口坝址1964年1月~2015年12月逐日平均流量系列进行大小排列,求得天然情况下各保证率日平均流量见表3.2-5及图3.2-7。

交口水利枢纽天然日平均流量保证率成果表
表3.2-5
资料年限 各保证率下流量(m 3/s )
50% 75% 85% 90% 95% 98% 1964年1月~2015
年12月 131.4 75.9
59.5
50.6
39.6 30.7
交口枢纽流量保证率曲线
0.00
500.00
1000.00
1500.000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
图3.2-7 保证率(%)
流量(m 3/s )
2)金鸡枢纽径流计算
(1)年径流
金鸡水利枢纽坝址下游2.3km 处有金鸡水文站,中间无支流汇入,其控制集雨面积与坝址控制集雨面积几乎相同,故金鸡枢纽径流直接采用金鸡水文站实测资料推求。

据金鸡水文站1964~2015年共51年径流系列统计,多年平均流量218.9m 3/s ,汛期(4~9月)水量约占年水量的72.8%,其中主要集中在5~8月,占年水量的54.9%左右;枯水期(10~3月)水量仅占年总水量的27.2%,历年各月径流成果见表3.2-6。

金鸡水利枢纽逐月平均流量表
表3.2-6
项目1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月10

11

12


平均流
量(m³/s)101.
5
96.0 97.2
211.
1
329.
1
377.
5
336.
388.
7
266.
183.0 135.5 104.6
218.
9
径流量
(亿m³)2.72 2.32 2.60 5.47 8.82 9.79 9.00 10.4
1
6.89 4.90 3.51 2.80
69.2
4
占年水
量(%)3.93 3.35 3.76 7.90 12.7
3
14.1
3
13.0
15.0
4
9.96 7.08 5.07 4.05 100
(2)年径流频率计算
将金鸡水利枢纽1964年~2015年共51年的年平均流量系列进行经验频率计算,得多年平均流量为218.86m3/s,Cv=0.33,配线选用多年平均流量为218.9m3/s,Cv=0.35,Cs/Cv=2.0;成果见表3.2-7、图3.2-8。

金鸡水利枢纽坝址年平均流量频率计算成果表
表3.2-7
项目平均流

(m3/s)
Cv
Cs/C
v
各频率设计值(m3/s)
5%15%
20

50%85%
95

本次计
算218.9
0.3
5
2
358
.2
297.
4
279
.4
210.
0 141.8
109
.8
重现期
99.99
99.999.899.59998959080706050403020105210.50.20.10.050.0110000
1000200100502010525102010000
1000200100500
100
200
300
400
500
600
频率(%) 图3.2-8
流量(m 3/S )
金鸡枢纽平均流量频率曲线图
N=51 均值Q=218.9m3/s Cv=0.35 Cs=2.0Cv (1964~2015)
(3)枯水径流分析
根据金鸡水利枢纽1964~2015年历年最枯月流量进行经验频率计算,得多年平均最枯月流量为65.15m 3/s ,Cv=0.34,配线选用多年平均最枯月流量为65.2m 3/s ,Cv=0.35,Cs/Cv=2.0。

各频率最枯月径流成果见表3.2-8,图3.2-9。

金鸡水利枢纽坝址最枯月平均流量频率成果表
表3.2-8
均值 (m 3
/s)
C V C S /C V
流量(m 3/s )
5% 10% 15% 20% 50% 85% 95% 65.2 0.35
2
106.7 95.6 88.6 83.2 62.6 42.2 32.7
重现期
99.99
99.999.899.59998959080706050403020105210.50.20.10.050.0110000
10002001005020105251020100001000200100500
50
100
150
200
频率(%) 图3.2-9
流量(m 3/S )
金鸡枢纽最枯月平均流量频率曲线图N=51 均值Q=65.2m3/s Cv=0.35 Cs=2.0Cv (1964~2015)
(4)日保证率流量
根据金鸡水利枢纽1964年1月~2015年12月逐日平均流量系列进行大小排列,求得天然情况下各保证率日平均流量见表3.2-9及图3.2-10。

金鸡水利枢纽坝址天然日平均流量保证率成果表
表3.2-9
资料年限 各保证率下流量(m 3/s )
50% 75% 85% 90% 95% 98% 1964年1月~2015
年12月 128.4 74.7
58.4
49.9
38.9 30.2
金鸡枢纽流量保证率曲线
0.00
500.00
1000.00
1500.000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
图3.2-10 保证率(%)
流量(m 3/s )
3)象棋枢纽径流计算
(1)年径流
象棋枢纽处控制集雨面积为4376km 2,下游5km 处有象棋水文站,该站控制集雨面积4410km 2,象棋枢纽占象棋水文站以上控制集雨面积的99%以上,其流域特性一直,故象棋枢纽径流直接采用象棋水文站实测资料推求。

据金鸡水文站1959~2015年共57年径流系列统计,多年平均流量112m 3/s ,汛期(4~9月)水量约占年水量的74.3%,枯水期(10~3月)水量仅占年总水量的25.7%,历年各月径流成果见表3.2-10。

象棋水利枢纽逐月平均流量表
表3.2-10
项 目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10
1112年
月月月
平均流

(m³/s)
47 45 46 109 173 202 181 198 132 89 66 51 112
径流量
(亿m³)
1.3 1.1 1.2
2.8 4.6 5.2 4.8 5.3
3.4 2.4 1.7 1.4 35.4 占年水
量(%)
3.6 3.1 3.5 8.0 13.1 1
4.8 13.7 1
5.0 9.7
6.8 4.8 3.9 100
(2)年径流频率计算
将象棋水利枢纽1957年~2015年共57年的年平均流量系列进行经验频率计算,得多年平均流量为112.0m3/s,Cv=0.35,配线选用多
年平均流量为112m3/s,Cv=0.35,Cs/Cv=2.0;成果见表3.2-11、图
3.2-11。

象棋水利枢纽坝址年平均流量频率计算成果表
表3.2-11
平均流量(m3/s)Cv Cs/Cv
各频率设计值(m3/s)
5%15%20%50%85%95%
112 0.35 2 183.3 152.2 143.0 107.5 72.5 65.6
重现期
99.99
99.999.899.59998959080706050403020105210.50.20.10.050.0110000
1000200100502010525102010000
1000200100500
100
200
300
400
500
600
频率(%) 图3.2-11
流量(m 3/S )
象棋枢纽平均流量频率曲线图
N=56 均值Q=112m3/s Cv=0.35 Cs=2.0Cv (1959~2015)
(3)枯水径流分析
根据象棋水利枢纽1959~2015年历年最枯月流量进行经验频率计算,得多年平均最枯月流量为30.1m 3/s ,Cv=0.34,配线选用多年平均最枯月流量为30.1m 3/s ,Cv=0.35,Cs/Cv=2.0。

各频率最枯月径流成果见表3.2-12,图3.2-12。

象棋水利枢纽坝址最枯月平均流量频率成果表
表3.2-12
均值 (m 3
/s)
C V C S /C V
流量(m 3/s )
5% 10% 15% 20% 50% 85% 95%
30.1 0.35
2
49.3
44.1
40.9
38.4
28.9
19.5
15.1
重现期
99.99
99.999.899.59998959080706050403020105210.50.20.10.050.0110000
1000200100502010525102010000
1000200100500
20
40
60
80
100
频率(%) 图3.2-12
流量(m 3/S )
交口枢纽最枯月平均流量频率曲线图
N=56 均值Q=30.1m3/s Cv=0.35 Cs=2.0Cv (1959~2015)
(4)日保证率流量
根据象棋水利枢纽1959年1月~2015年12月逐日平均流量系列进行大小排列,求得天然情况下各保证率日平均流量见表3.2-13及图3.2-13。

金鸡水利枢纽坝址天然日平均流量保证率成果表
表3.2-13
资料年限 各保证率下流量(m 3/s )
50% 75% 85% 90% 95% 98% 1959年1月~2015
年12月
60.7
34.3
26.0
22.0
17.3 11.9
象棋枢纽流量保证率曲线
0.00
500.00
1000.00
1500.000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
图3.2-13 保证率(%)
流量(m 3/s )
4)径流成果合理性分析
径流成果合理性分析主要是通过对上、下游主要测站同期年径
流统计参数值进行对比分析(见表3.2-14)。

从表3.2-14中结果可以看出,年径流均值随集雨面积的增加而递增,年径流模数由上游到下游随着集雨面积的增加而逐渐减小,也符合流域内降雨量地区分布规律,上、下游各站的年径流统计参数基本平衡合理。

北流河流域主要水文站年径流统计参数比较表
表3.2-14
河名 位 置 集雨面积(km ²) 均值 (m ³/s )
Cv
年径流模数
(l/s/km ²)
北流河
杨梅水文站
737 23.1 0.36 31.3 南渡水文站 1845 49.5 0.40 26.8 容县水文站 2831 81.5 0.32 28.8 象棋水文站 4544 112.0 0.35 24.6 金鸡水文站
8720
223
0.35
25.5
3.2.3泥沙
3.2.3.1悬移质输沙量
北流河发源于广西北流县,全长230km,流径广东信宜、广西北流、容县、岑溪,于藤县县城汇入浔江。

经分析,北流河泥沙主要来自流域内雨洪对地表的侵蚀冲刷,水土流失严重,因而含沙量较大,水流常年混浊。

流域两岸多为含砾砂岩、细砂岩夹页岩和粉砂岩。

流域上游人口密集,沿岸垦荒采矿较多,自然植被已遭受破坏,水土流失严重,是北流河的高产沙区。

藤县境内北流河下游地带,河道蜿蜒弯曲,属不对称“U”形的中低山丘陵地形,相对高差在100~130m,两岸多为裸露基岩和一、二级阶地,沿岸阶地竹林茂盛,植被良好,水土流失不甚严重,故该区泥沙来源相对较少。

流域内金鸡水文站有悬移质泥沙测验资料,1958年开始进行悬移质泥沙观测,测验资料较长,并且测验资料经水文主管部门审编刊印。

根据金鸡水文站多年泥沙资料统计,多年平均含沙量为0.283kg/m3,年内各月含沙量成果见表3.2-15。

金鸡水文站逐月平均含沙量成果表
表3.2-15
项目
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10月11月12月


含沙量(kg/m³
)0.
07
0.
08
0.
15
0.
56
0.
64
0.
46
0.
43
0.
43
0.
28
0.
18
0.
07
0.040.283
根据交口坝址逐月平均流量及金鸡水文站逐月平均含沙量成果,求得交口坝址多年平均多年平均悬移质输沙量258.4万t,成果见表3.2-16。

推算出金鸡坝址逐月平均入库输沙量,成果见表 3.2-17。

推算出象棋坝址逐月平均入库输沙量,成果见表3.2-18。

交口枢纽逐月平均输沙量成果表
表3.2-16 项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年
输沙量
(104t)
1.9 1.8 3.8 30.5 57.0 45.5 39.5 46.1 19.8 9.0
2.3 1.1 258.4 占年输沙
量百分数
(%)
0.7 0.7 1.5 11.8 22.1 17.6 15.3 17.8 7.7 3.5 0.9 0.4 100
金鸡枢纽逐月平均输沙量成果表
表3.2-17 项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年输沙量
(104t)
1.8 1.8 3.7 30.2 56.1 44.5 38.8 44.8 19.3 8.8
2.4 1.0 25
3.3 占年输沙
量百分数
(%)
0.7 0.7 1.5 11.8 22.1 17.6 15.3 17.8 7.7 3.5 0.9 0.4 100
象棋坝址处逐月平均输沙量成果表
表3.2-18 项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年输沙量
(104t)
1.0 0.9
2.0 15.8 29.5 24.2 21.0 22.5 9.5 4.3 1.2 0.5 132.4
占年输
沙量百
分数
(%)
0.7 0.7 1.5 11.9 22.3 18.3 15.9 17.0 7.2 3.3 0.9 0.4 100 3.2.3.2悬移质级配
北流河流域各主要水文站无悬移质泥沙颗粒分析资料。

广西电力工业勘察设计研究院为掌握长洲枢纽入库悬沙颗粒级配组成情况,1991年在北流河金鸡水文站进行了悬沙新鲜水样采样并进行了颗分试验,得该站悬移质泥沙颗粒级配成果见表3.2-19。

金鸡水文站悬沙颗粒级配成果表
表3.2-19
河流测站
小于某粒径的沙重百分数(%)
最大中数平均
分析方法
粒径级 (mm)
0.0025 0.005 0.007 0.01 0.025 0.05 0.1 0.25 0.5 1 粒径(mm)
北流河金鸡14.8 17.6 21.3 37.5 57.1 82.3 96.9 99.9 100 0.752 0.040 0.062 光电法3.2.3.3推移质
北流河流域各水文站均无推移质实测资料,这里采用系数法估算坝址推移质输沙量,根据经验,平原河流系数β=1%~5%,丘陵地区河流系数β=5%~15%。

又从广西区内一些工程推移质实测资料的推悬比成果看,右江百色水利枢纽设计过程中曾进行的推移质输沙量实测资料,推移质年输沙量占悬移质年输沙量的 6.9%(推移质多年平均输沙量为35.3万t);浔江铜鼓滩水电站设计过程中曾进行的推移质输沙量实测资料,推移质年输沙量占悬移质年输沙量的 2.46%;1966年天生桥二级水电站设计时曾在巴结专用水文站测验推移质,时间不足一年,推移质年输沙量占悬移质年输沙量的3%。

根据山区河流经验系数,参考以上三个区内水电站(水利枢纽)采用的推悬比成果,结合坝址所在流域为丘陵地区河流,为多沙河段,本次计算推悬比采用10%,得交口枢纽坝址天然多年平均推移质输沙量为25.9万t;金鸡枢纽坝址天然多年平均推移质输沙量为25.3万t,象棋枢纽坝址天然多年平均推移质输沙量为13.24万t。

3.2.4洪水
3.2.
4.1 暴雨洪水特性
北流河流域洪水成因是由暴雨径流汇流而成,流域易受亚热带海洋暖气影响和内陆季风影响。

因地形错综复杂,暖湿气流易受抬升作用及台风入侵,雨量较充沛,大洪水基本是由于台风影响造成。

洪水多发生在5~8月,一般每年9月进入后汛期,到10月下旬汛期基本结束。

3.2.
4.2 历史洪水调查与重现期的估算
(1)金鸡河段
对于北流河下游河段的历史洪水,广州勘测设计院水文组为了流域规划的需要,于1957年4月进行了北流河藤县金鸡公社洲地到里塘村河段洪水调查,共访问老人10人,访问到1915年大洪水,洪痕点6个,1940年大洪水,洪痕点3个,洪痕及洪水情况调查见表3.2-20。

根据洪水红痕调查,金鸡水文站断面水位为37.90m,流量为8100m3/s,1940年金鸡水文站断面水位为36.70m,流量为6900m3/s。

北流河金鸡河段洪水痕迹及洪水情况调查表
表3.2-20
发生时间
洪水痕迹指认人
洪水访问情况所在位置
高程
(m)
可靠
程度
姓名年龄
住址
(民国四年六月)1915.7.13 里冲口陈庆裕屋
前田坎上
37.62 较可靠
陈庆裕70岁金鸡里
冲口
最大水浸到屋侧
塘基,距现在有四十多
年了,下七日七夜雨。

陈庆裕屋对面山
坡上
37.39 较可靠
陈庆裕70岁金鸡里
冲口
最大水浸到屋侧塘基,
距现在有四十多年了,
下七日七夜雨。

山塘李秀权屋内
天井水深
一尺
36.73 可靠
李秀权44岁李文迁
88岁金鸡山塘村
李秀权说听老人说过最
大水浸至屋内天井水,
天井内水深到脚眼(约
1寸深)。

李文迁说最大
水浸至秀权屋天井内,
大水时约50岁,浸崩
18条基围。

里塘村覃信南屋
前田基上
36.38 较可靠
覃信南62岁金鸡里
塘村
见最大水为甲寅、乙卯
一连两年大水,下九日
九夜雨,水浸七日七夜,
指出乙卯年水打过甲寅
年,浸至屋前田基上,
他十七岁时建屋,建屋
后大水。

1940 洲地村霍利成屋
内泥墙上
36.51 较可靠
霍利成31岁
金鸡洲地村
本人在15岁左右见过
大水浸至我屋内的泥墙
上两块砖高,因大水退
得快,故没有将屋浸倒山塘李秀权屋侧
竹头上
35.21 供参考
李秀权44岁
金鸡山塘村
见过最大水约民国29
年水浸至屋侧竹头上
历史洪水重现期是通过调查资料分析确定,对于1915年特大历史洪水,文献记载“民国四年(1915年)五月末,藤县剑江,绣江(北流河)均大水,比民国三年大水高尺许,浸到古藤州牌坊,民房倾塌,
早稻被淹,灾情严重。

”可认为该场洪水为1914年以来的首位洪水,根据《广西区调查历史洪水整编成果》及藤县县志、水利志历史洪水资料记载,1915年洪水重现期定为100年,1940年洪水1914年以来的第二位洪水,重现期定为50年。

(2)象棋河段
象棋水文站位于北流河下游,通过《广西壮族自治区调查历史洪水整编成果》(2001)里的历史洪水整编成果和实测洪水的记载,1915年发生大洪水。

本河段洪水访问是在象棋镇3个生产队进行,共访问到9个人,最大85岁,最小54岁,各指证都记忆犹新,洪痕可靠。

1915年7月洪水位为45.392m。

1995年10月的那场洪水,据象棋镇中心小学的校长回忆,淹没到学校旁的电线杆脚附近;另有一约50岁左右的孙氏居民回忆,当时水淹过路面,淹到他家前面的路面,镇上基本被淹,象棋水文站当时实测水位为44.952m。

历次洪水痕迹及洪水情况调查表见下表3.2-21。

1915年的洪水最大,为1915年以来首位,其重现期相当于100年。

北流河象棋河段洪水痕迹及洪水情况调查表
表3.2-21
发生时

洪水痕迹指认人
洪水访问情况
调查单位
及时间
备注所在位置
高程
(m)
可靠
程度
姓名年龄
住址
民国四年六月1915.7 .13 象棋圩唐
棣华屋大
厅火砖墙

45.2 可靠
唐棣华83岁
陈健康85岁
黄进生78岁
象棋圩
大水是一生中
最大洪水,1915
年淹了7天7
夜。

并一致公认
唐棣华大厅还
有痕迹可辨出,
唐说洪水浸至
神台板,当时神
台板平胸高。

广西水文总站
1974.9
表中高程系为
珠江高程
+0.583=黄海高

象棋下朗
地咀村黄
柱森旧屋
厅里火砖
墙上
44.4
5
可靠
黄柱森70岁
象棋地咀村
我当时10岁,
大水时值祖父
去世,水淹入
屋,淹到我旧屋
厅里火砖上。

象棋龙滩44.0较可刘启绍78岁民国四年发生
刘启绍旧屋大门口
路边5 靠象棋龙滩村大洪水,我78
岁从未见过这
么大水,淹没7
天7夜,水刚淹
到我旧屋大门
口路边,我大女
儿刚出世,现在
已60岁了。

3.2.
4.3 设计洪水
1)金鸡水文站
根据金鸡水文站1964~2015年连续洪水系列,加入1915年、1940年历史洪水,然后按数学期望公式计算经验频率,通过计算其均值为3037m3/s,C v=0.5,通过PⅢ型曲线配线均值取3037m3/s,C v值取0.51,C s=3.5C v,见图3.2-11,设计洪水成果见下表3.2-22。

金鸡坝址洪水成果表
表3.2-22
均值(m³/s)Cv Cs/Cv
各频率设计洪峰流量(m3/s)
0.33% 0.5% 1% 3.33% 5% 10% 20% 50%
3037 0.51 3.5 10025 9442 8444 6699 6104 5079 4037 2604。

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