造水溪河道治理工程可行性研究(水文部分)

PAGEPAGE18同安造水溪河道治理工程可行性研究水文部分1流域概況1.1自然地理同安造水溪地處福建東南沿海，位于廈門市同安區(qū)東北部的汀溪鎮(zhèn)境內(nèi)，同安區(qū)地理坐標：東經(jīng)117°54′～118°16′，北緯24°36′～24°55′。同安區(qū)東北、北分別與泉州市的南安縣、安溪縣相接，東鄰翔安區(qū)，西與漳州市的長泰縣為鄰，南部臨海，西南為廈門市集美區(qū)。地勢由西北向東南傾斜，北部、西北部為山區(qū)。1.2河流同安區(qū)河流水量季節(jié)性變化大；河水的含沙量，由于植被，一般不大；河流短促，河網(wǎng)密布，具有樹枝狀的水系特點。造水溪是廈門市同安區(qū)東西溪流域汀溪支流的二級支流。東西溪為廈門市最大河流，發(fā)源于同安區(qū)西北部尖山（海拔1034米）、面前山（海拔966米），控制西部、北部大片地區(qū)，由東溪與西溪在大同街道南面的雙溪口匯合后稱東西溪（雙溪口以上，干流長30.44公里，流域面積320.7平方公里，河道比降10.76‰），流至團結埭再分為兩股——西股浦聲支流、東股石潯支流分別經(jīng)瑤頭、石潯注入東咀灣，全長34汀溪是同安東西溪的一級支流，發(fā)源于同安區(qū)汀溪鎮(zhèn)汪前村的云頂山（海拔1175米），流域面積147.1平方公里，流經(jīng)荇后、汪前、茂林（五峰）、墩后，于坂頭村注入汀溪水庫，再經(jīng)上埔、昆澤洋至西溪草仔市，汀溪有造水溪、茂林溪、西源溪三條二級支流先后匯入。造水溪位于溪東水庫上游，發(fā)源于汀溪鎮(zhèn)造水村的鐵峰山（海拔878米），河長10.35公里，比降27.50‰，流域面積23.4平方公里，流經(jīng)造水三甲、造水二甲、鄭宅，注入1964年夏建成的溪東水庫。東堤溪發(fā)源于汀溪鎮(zhèn)東堤村東山尖（海拔1110米），流經(jīng)杉際、新田、東堤，于墩后匯入汀溪。西源溪發(fā)源于汀溪鎮(zhèn)東嶺村的烏石巖（海拔852米），流經(jīng)頂村、西源、古坑、路嶺，于坤澤洋注入汀溪。汀溪河長1.3水文站網(wǎng)設置造水溪流域內(nèi)設有造水(三甲)、造水、羅溪三個雨量站和一個造水水文站。2水文氣象2.1氣候氣溫該地區(qū)地處東亞大陸的東南邊緣，面臨臺灣海峽，屬南亞熱帶海洋性季風氣候。常年氣溫較高，雨量充沛，全年平均氣溫為20℃。一年四季草木常青，蔬菜瓜果不斷。按四季候溫劃分，春季84天，秋季103天，常夏無冬，春秋相連。受海風影響，每年平均最低候溫12℃，多年平均相對濕度77%，日照時數(shù)達2233小時。12月～3月天氣較寒冷，氣溫一般在8℃～20℃之間，夜間最低氣溫可降至1℃。4月～10月天氣開始轉暖，一般在20℃～32℃之間。夏季基本無酷暑，日最高氣溫2.2風力風向該地區(qū)風力一般3至4級，常向主導風力為東北風。由于太平洋溫差氣流的關系，每年平均受4至5次臺風的影響，且多集中在7至9月份。2.3降水該地區(qū)所處的同安區(qū)多年平均降水量為1802.6毫米，所在的西溪流域年平均降水量為1715.6毫米,造水溪面平均雨量為2053.6毫米降水量年內(nèi)分配不均，每年3～6月份為鋒面雨季，降水籠罩面廣，雨期長，雨量集中，降水量占年降水量的50%；7～9月份為臺風雨季，雨勢強，雨區(qū)大小不定，面上雨量相差懸殊，降水量占年降水量的35%，其24小時最大暴雨量可達300～500mm。從多年平均降水量來看，均以6月份為最多,為350毫米左右,12月份最少,為25毫米左右。從降水季節(jié)分配來看，廈門春雨季（3～4月）降水量200.5毫米，占全年17.5％；雨季（5～6月）降水量361.8毫米，占全年31.6％；臺風季（7～9月）降水量390.7毫米，占全年34.1％。同安春雨季、雨季、臺風季分別是252.6毫米、443.9毫米、573.5本地區(qū)的洪水主要來自暴雨，因而有鋒面雨型和臺風雨型洪水，鋒面雨型洪水主要發(fā)生在5～6月，臺風雨型洪水大部分出現(xiàn)在7～9月，廈門市發(fā)生大洪水主要是臺風雨型洪水。當厄爾尼諾或拉尼娜現(xiàn)象嚴重的年份，一般水文規(guī)律會有所變化，并易引發(fā)極端的豐水年或枯水年。這些年份往往都是工程設計標準以外允許破壞的年份。2.4蒸發(fā)量根據(jù)鄰近站汀溪水庫水文站1957年～2010年的實測蒸發(fā)量資料統(tǒng)計，該地區(qū)的多年平均年蒸發(fā)量為1121.0毫米。2.5地表水資源質量狀況2.5.1地表水資源量該地區(qū)所在同安區(qū)多年平均地表水資源量為6.983億立方米，多年平均地表徑流深為1061.9毫米，徑流系數(shù)為0.59。西溪流域多年平均地表水資源量為4.747億立方米，多年平均地表徑流深為965.8毫米，流域平均徑流系數(shù)為0.57。地表徑流量年內(nèi)分配不均，汛期（4～10月）徑流量占年徑流量的75～本地區(qū)地表水資源的來源主要由當?shù)亟邓a(chǎn)生的徑流形成，因此地表水資源的分布受降雨的影響較大，降雨量的時空分布不均導致地表水資源量時空分布不均。2.5.2地表水水質和水土流失情況造水溪發(fā)源于汀溪鎮(zhèn)造水村的鐵峰山（海拔878米），流經(jīng)三甲、造水二甲、鄭宅，注入溪東水庫。該區(qū)域內(nèi)沒有大的工業(yè)項目，政府限制村民大規(guī)模養(yǎng)殖，但由于沒有建設專門的生活垃圾、污水的收集和處理系統(tǒng)，使得生活垃圾長期處于無人管理的境地。因此污染源主要來自農(nóng)村的面源污染，包括村民的生活污水；施入農(nóng)田的氮肥經(jīng)過排水直接進入河流；散放的垃圾，村民養(yǎng)殖的豬、牛、羊、雞、鴨等家禽家畜的糞便，一到雨天就通過地表徑流被沖進了河里，氮、磷等營養(yǎng)物質和重金屬，成為破壞當?shù)厮h(huán)境重要來源之一。根據(jù)《2010年廈門市水資源公報》,通過對溪東水庫和汀溪水庫入庫站的地表水水質的監(jiān)測，采用《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-2002）進行評價。2010年溪東水庫的水質符合Ⅲ類水標準，上游河流水質符合Ⅲ類水標準，非汛期由于水量較小，水體自凈能力較差，水質偶為Ⅳ類。該流域內(nèi)的植被保護良好，水土流失情況較少，河流含沙量不大。2.6災害情況該地區(qū)自然災害頻繁，主要災害有洪澇災害、旱災、間有冰雹和倒春寒等。2.6.1洪澇災害該地區(qū)地處東亞大陸的東南邊緣，面臨臺灣海峽，屬南亞熱帶海洋性季風氣候。七、八、九月，太平洋上的熱帶氣旋形成熱帶風暴或臺風后就沿西北方向移動，當正面登陸或影響本地區(qū)時，經(jīng)常帶來持續(xù)二至三天范圍遍及全區(qū)的暴雨。其次，在五、六月，來自太平洋上的副熱帶高壓向北推移，經(jīng)常會遇到來自西北地區(qū)的大陸冷空氣，兩股氣流在區(qū)境上空相持，形成長時期的梅雨天氣。據(jù)《廈門市水利志》、《同安縣志》、《同安縣水利電力志》、《同安氣象志》及其他有關資料記載，從1547年至建國前，同安區(qū)共發(fā)生特大水災33次，平均12.2年發(fā)生一次；建國后至2010年同安受臺風暴雨襲擊造成的大小洪澇災害29次，平均2.14年發(fā)生一次，其中較大洪災12次，尤以1956年、1990年、2005年的洪災最為嚴重。2.6.2旱災干旱也是主要自然災害。據(jù)同安區(qū)氣象局統(tǒng)計，小旱幾乎年年發(fā)生，大旱或特旱發(fā)生的頻率達79%。建國后發(fā)生連旱40天以上的特旱年份有1953年、1954年、1956年、1963年、1965年、1969年、1977年、1980年、1986年、1991年和2002年，2003年夏秋發(fā)生五十年一遇大旱。2001年秋冬大旱連接2002年春夏大旱共計200多天，為建國后最嚴重的旱災。3設計洪水的推求根據(jù)設計河段兩岸的實際情況，根據(jù)國家《防洪標準》（GB50201-94），以鄉(xiāng)村為主的防護區(qū)（簡稱鄉(xiāng)村防護區(qū)），根據(jù)其人口或耕地面積，確定本地區(qū)的防護等級為Ⅳ級，設計防洪標準為十年一遇。本設計河段內(nèi)有一個造水水文站和3個配套的雨量站。3.1水文資料系列分析造水水文站于1967年5月設立，造水水文站1973年1月開始流量觀測，具有1973年～2010年實測徑流資料，集水面積10.5km2，主河長4.68km，河道坡降66.52‰。配套雨量站有造水站、羅溪站和造水(三甲)站等。根據(jù)南京水文水資源研究所等單位編制的《廈門市水資源合理配置與對策研究》一文對造水水文站的徑流分析，1962～1971年是一個長達近10年的偏枯年份，其次是1977～1982年和1986～1989年，是兩個分別為6年和4年的偏枯年份，以及由同安縣史料表明，1977年2月11日至5月11978年6月27日1979年5月25日至7月24日，受旱1980年5月25日至7月11日，廈門市郊區(qū)、杏林區(qū)連旱45天，受旱面積9.85萬畝，其中曬死花生1982年8月21日起，連旱70多天，汀溪、溪東兩座中型水庫水位已到死水位，?。ㄒ唬┬鸵韵滤畮烊扛珊?，受旱面積16.5萬畝，有3.6萬畝晚稻減產(chǎn)，27001986年7月14日至8月22日，滴雨未降，9月17日降雨20～30毫米，以后又持續(xù)高溫干旱至10月中旬，日平均蒸發(fā)量7.8毫米，同安縣有5座小（一）型水庫、78座小（二）型水庫干涸，嚴重受旱面積14.2萬畝，其中曬死晚稻1.11991年春夏兩季少雨干旱，全市受旱面積33.32萬畝，有5座小（一）型水庫、57座?。ǘ┬退畮旄珊?。全市數(shù)萬人投入抗旱斗爭，兩次實施人工降雨，糧食、油料、水果減產(chǎn)二成。1992年，夏秋連旱，全市受旱面積17.71萬畝，曬死作物5.91萬畝，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失540.6萬元，工業(yè)損失約6049.5萬元。1995年，夏、秋、冬連旱，受旱面積7.6萬畝。2001年10月份到次年7月初，廈門持續(xù)干旱少雨，全市受旱面積達19萬畝，旱情僅次于1955年。6月12日，全市252003年6月28日至8月3日，出現(xiàn)37天的高溫少雨天氣，降雨量僅3.3毫米，發(fā)生50年來最嚴重的夏季大旱，全市農(nóng)作物受旱面積達15萬畝，龍眼等水果受旱20多萬畝。10月15日至2004年22005年8月14日113.2設計暴雨的推求由于該地區(qū)有實測的暴雨資料，利用造水雨量站1970年～2010年40年的最大24h暴雨量資料系列，經(jīng)頻率計算，采用P-Ⅲ線型適線后的統(tǒng)計參數(shù)=208.6mm，Cv=0.45,Cs=3.5Cv。造水水文站設計暴雨統(tǒng)計參數(shù)表時段參數(shù)1小時6小時24小時均值H（mm）57.9116.6208.6CV0.380.420.45根據(jù)溪東水庫的集水面積，查福建省暴雨點面關系表，得到不同歷時的暴雨點面轉換系數(shù)，計算溪東水庫流域各設計頻率24h、6h、1h的面暴雨量，成果詳見下表。溪東水庫各時段設計面雨量成果表時段頻率1小時6小時24小時P=10%79.0173.7299.53.3設計洪峰流量的推求造水溪經(jīng)鄭宅匯入溪東水庫，鄭宅入庫斷面設計洪峰流量用三種方法計算，計算方法分別采用水文比擬法、推理公式法和瞬時單位線法。一、水文比擬法：造水水文站流域面積10.5km2，溪東入庫斷面流域面積21.3km2，溪東水庫大壩斷面流域面積23.4km2，造水水文站在本設計河段的中斷面，下墊面和河流狀況基本相似，有實測的降水和流量資料，用造水水文站做參證站，式中：為設計斷面最大洪峰流量，m3/s為參證斷面最大洪峰流量，m3/s設計斷面流域面積，km2；參證斷面流域面積，km2；利用參證站造水水文站1968年～2010年43年的實測最大洪峰流量資料系列，經(jīng)頻率計算，采用P-Ⅲ線型適線后的統(tǒng)計參數(shù)，=79.0m3/s，Cv=0.86,Cs=2.5CvP=10%，=167m3溪東水庫壩頭斷面=167=285m3/s二、推理公式法：推理公式法計算最大流量的公式為：………………..(1)…(2)式中：Qm為最大洪峰流量(m3/s)，J為河道平均坡降(‰)，m為匯流參數(shù)Rτ為匯流時間內(nèi)凈雨深(mm)，L為河長(km)，F(xiàn)為流域面積(km2)0.278為單位換算系數(shù)，τ為流域最大匯流面積的匯流時間(小時)其中：匯流參數(shù)m值確定后，聯(lián)解方程(1)、方程(2)，以試錯法求得洪峰流量及其相應的Rτ、τ值。式中L—河道長，單位km；m—匯流系數(shù)，可以反映流域匯流特性的地理參數(shù)；按經(jīng)驗公式，求得0.73,m=0.0414J—主河道平均比降F—流域面積，km2；溪東水庫壩壩頭斷面的流域及河道特征值為L=10.35km，J=27.5‰，F(xiàn)=23聯(lián)解推理公式中,得到溪東水庫壩壩頭斷面設計洪峰流量223m3三、瞬時單位線法：瞬時單位線的基本假定是設凈雨過程相當于流域入流，經(jīng)過一系列n個相同的線性水庫調(diào)蓄作用，形成出口斷面的徑流過程，其數(shù)學表達式為：式中：U(o,t)為瞬時單位線縱標，Γ(n)為參數(shù)m的伽瑪函數(shù),t為時間(小時)n為相當于水庫數(shù)或調(diào)節(jié)次數(shù)，K為相當于流域匯流時間的參數(shù)，沿海地區(qū)：n=3.87F0.066J-0.151，β=0.280F-0.065J0.118m1a=10=3.20F0.117J-0.203，m1=m1a=10×10β×a-β然后由m1=n×K，求得設計流域的k值。由n、K、△t查《S曲線查用表》轉換得所需要的時段單位線，乘于各時段的地表凈雨并逐段相錯一個時段進行疊加即得地表洪水過程線。地下洪水過程線將地下洪量按等腰三角形進行分配，其底寬是地表洪水過程底寬的兩倍。推求出溪東水庫壩壩頭斷面設計洪峰流量246m3四、成果分析分別用水文比擬法、推理公式法和瞬時單位線法，所計算溪東水庫壩頭斷面設計洪水成果見下表。設計洪水成果比較表單位：m3/s方法頻率水文比擬法推理公式法瞬時單位線法10%285223246從上表看出，采用推理公式法及瞬時單位線法推求的成果較為接近，水文比擬法推求的設計洪水成果較大，這是因為推理公式法和瞬時單位線法的計算參數(shù)均經(jīng)地區(qū)綜合，反映福建省沿海地區(qū)設計洪水的一般規(guī)律，而溪東水庫上游的造水溪是同安東西溪流域的暴雨中心，且河道坡降較大，所以該河段設計洪水具有其特殊性。而造水水文站位于溪東水庫流域內(nèi)，降水特性及下墊面因素一致，因此認為選用造水水文站水文比擬法所推求的設計洪水成果，比較符合溪東水庫的洪水特性。因此，從工程安全性考慮，選用水文比擬法推求的設計洪水3.4用水文比擬法推求整治河段推流斷面洪峰流量利用參證站造水水文站1968年～2010年43年的實測最大洪峰流量資料系列，經(jīng)頻率計算，采用P-Ⅲ線型適線后的統(tǒng)計參數(shù)，=79.0m3/s，Cv=0.86,Cs=2.5Cv。P=10%，=167m3/s，溪東水庫入庫斷面=167=268m3/s鄭宅橋斷面=167=248m3/s二甲匯合口=167=152m3/s整治起點=167=135m3/s3.5洪水總量溪東水庫缺乏實測入庫洪量資料，所以根據(jù)造水水文站的設計洪量參數(shù)，用水文比擬法推求溪東水庫最大24h設計洪量。通過對造水水文站實測洪水系列1968～2010年的最大24小時洪量系列的分析，造水站實測最大洪水發(fā)生在2005年，2009年和2010年這2年均沒有出現(xiàn)超過設計頻率的大洪水，根據(jù)《汀溪水庫群綜合整治（溪東水庫除險加固部分）初步設計報告》內(nèi)的分析資料，根據(jù)造水水文站1968～2008年共41年的實測年最大24h洪量資料系列，經(jīng)驗公式計算其頻率，P-Ⅲ曲線適線，得出造水水文站設計年最大24h洪量統(tǒng)計參數(shù)，詳見造水水文站年最大24h洪量頻率曲線圖。W24＝126.1萬m3CV=0.65CS/CV=2.5用福建省沿海地區(qū)各測站年最大24h洪量均值的地區(qū)綜合指數(shù)n＝0.90，做為水文比擬法推求溪東水庫設計年最大24h洪量的面積指數(shù)。經(jīng)計算，溪東水庫設計年最大24h洪量統(tǒng)計參數(shù)為：W24＝260m3/sCV=0.64CS/CV=2.5由此計算溪東水庫壩址各設計頻率洪水流量：P=10%，W24=481萬m3根據(jù)溪東水庫P=10%的設計最大24h面雨量，以及溪東水庫相應頻率的設計最大24h洪量，計算其洪水產(chǎn)流系數(shù)。經(jīng)計算，產(chǎn)流系數(shù)為0.69。溪東水庫設計頻率洪水的產(chǎn)流系數(shù)較為合理，所以溪東水庫P=10%，，W24=481萬m3的設計頻率最大24h洪量基本合理。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1一、項目概況 1二、報告編制的依據(jù) 2三、編制內(nèi)容 2四、結論與建議 3五、主要技術經(jīng)濟指標 4第二章業(yè)主基本情況 6一、業(yè)主簡介 6二、學校優(yōu)勢 9三、學校所獲得的成績 10第三章項目背景和建設的必要性 14一、項目背景 14二、項目建設的必要性 18第四章項目市場分析 22一、項目需求分析 22二、項目定位 22三、項目定價 22四、項目SWOT分析 23第五章項目建設條件 24一、項目位置 24二、項目建設用地情況 24三、項目綜合情況 25四、項目建設條件 26第六章項目建設工程方案 31一、主要設計依據(jù) 31二、設計指導思想及主要原則 32三、建筑方案概要 32第七章環(huán)境保護和節(jié)能措施 48一、環(huán)境保護 48二、節(jié)能措施 51第八章勞動安全衛(wèi)生與消防 56一、國家有關法規(guī) 56二、項目實施中有可能對勞動法造成的危害 56三、安全措施 56第九章項目的管理及實施 58一、組織機構 58二、項目的監(jiān)督和評價 60第十章項目實施進度計劃 61一、項目的建設進度計劃 61二、項目的銷售計劃表 63第十一章投資估算和資金籌措 65一、投資估算 65二、資金籌措 69三、貸款償還計劃 69第十二章項目的經(jīng)濟評價 71HYPERLINK"file:///F:\\準備修改傳百度文檔\\新建文件夾