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浮渡河行洪能力分析及防汛特征水位研究

2022-07-10 来源:爱问旅游网
第3期渊总第454期冤

咱文章编号暂1009-2846(2020)03-0016-05

吉林水利2020年03月

浮渡河行洪能力分析及防汛特征水位研究

沈阳

110003冤

渊辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司袁辽宁

咱摘要暂根据浮渡河自身特点袁将具有代表性的河段划分成4个观测断面袁通过计算分析得到浮渡河河流行洪能力及特征水位袁依此确定不同河段的警戒流量和保证流量以及对应的警戒水位和保证水位袁为指导防汛工作提供科学依据遥

咱关键词暂河段划分曰观测断面曰特征水位曰行洪能力曰浮渡河咱中图分类号暂TV122

咱文献标识码暂B

1河道概况

浮渡河是辽东半岛西部一条独流入海河流袁也是营口盖州市与大连瓦房店市的界河袁发源于瓦房店市万家岭老帽山西麓袁流经瓦房店市万家岭镇尧许屯镇尧李官镇及盖州市二台乡尧归州镇等5个乡尧镇袁在盖州市归州镇西边村注入渤海遥浮渡河干流全长45km袁其中从五美房要入海口的盖州市与瓦房店市交界河段长17km遥流域上游为山地丘陵袁山高坡陡袁沟壑发育袁河谷狭长袁呈V字形袁比降大袁是一条暴涨暴落的山溪性河流遥1981年7月28日遭受特大暴雨袭击袁山洪暴发袁将1间半农舍大的巨石从山上冲滑到沟内袁还造成滑坡7800多处袁泥石流淤积河床袁造成重大损失遥

浮渡河经过多年治理袁现有防洪工程

干座袁均为当地居民自发修建袁无系统设计袁大水后被严重冲毁遥

2

算遥

计算模型

浮渡河干流行洪能力复核采用两种方法计渊1冤东老庙村上游段

东老庙村上游段河道主要穿行山区袁河道比降较大袁且保护对象少袁本次只对局部段进行计算袁因此袁上游段采用曼宁公式进行计算遥曼宁公式院

2/31/2Q=A1Ri

n58.70km袁其中左岸治理长度36.87km袁全部位于瓦12.30km袁瓦房店市段9.53km遥盖州段为土堤与L型挡墙相结合型式袁防洪标准10年一遇袁堤防高3―5m袁顶宽3―4m袁L型为条形砖墙袁墙高1.5m曰瓦房店市下游基本为土堤袁生态砖护坡袁中上游为浆砌石防洪墙及路堤相结合等型式袁堤防高度为3―一遇遥浮渡河干流跨河桥梁共有13座袁其中盖州市和瓦房店市交界段有4座袁交界上游段9座袁全部位于瓦房店市境内遥浮渡河干流上有拦河坝若5m袁顶宽3―10m袁防洪标准为20年一遇和10年房店市曰右岸治理长度21.83km袁其中盖州市段

渊m2冤曰n为河床糙率曰R为水力半径渊m冤曰i为河道比降遥

渊2冤东老庙村下游段

式中院Q为断面过水流量渊m3/s冤曰A为过水面积

东老庙村下游段河道主要流经小城镇和村屯集中区袁计算采用一维恒定流计算遥河道和桥梁处都是采用能量方程法袁能量方程的基本形式为:

琢V琢V

Z1+Y1+11=Z2+Y2+22+he2g2g2222渊1冤渊2冤

he=LSf+C琢1V1-琢2V22g2g为上下游断面的水深渊m冤曰V1V2为上下游断面的水

式中院Z1Z2为上下游断面的河底高程渊m冤曰Y1Y2咱收稿日期暂2020-02-12

咱作者简介暂王凯渊1979-冤袁男袁辽宁锦州人袁硕士袁主要从事水利工程规划设计工作遥

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吉林水利浮渡河行洪能力分析及防汛特征水位研究王凯2020年03月

流平均流速渊m/s冤曰he为能量水头损失渊m冤曰a1a2为

段左岸防洪标准为20年一遇外袁其余河段的设计防洪标准均为10年一遇遥现状防洪工程型式有堤防和防洪墙两种袁有堤防段保证水位取达标堤防堤顶高程扣除安全超高后的高程曰防洪墙工程保证水位即为岸顶高程袁无堤段保证水位取地面高程袁河道紧邻山体处保证水位为设计水位遥

特征断面应选择有代表性的观测点进行观测袁观测点应选择在河岸顺直尧稳定袁不易冲淤尧主流不易改道和水位代表性好的位置曰并应避开回水和受水工建筑物影响的地方遥根据河道特性及河段划分情况袁共选择4个观测断面袁从上游至下游分别为院幸福村观测点袁为单断面复核型式曰石头河大桥上观测点袁代表河段为东老庙村至腰屯曰许屯镇观测点袁代表河段为腰屯至五美房村曰哈大高铁桥上观测点袁代表河段为五美房村至滨海大桥遥

通过计算得到袁东老庙村上游段行洪能力成果见表1袁东老庙村下游段行洪能力成果见表2遥岸袁现状没有堤防袁安全泄量为590m3/s袁小于10年

由计算成果可以看出袁渊1冤施屯桥附近的右

修正系数曰L为上下游断面之间的河道长度渊m冤曰Sf为上下游断面的摩擦比降曰C为河道的扩散或收缩损失系数曰g为重力加速度渊m/s2冤遥当上游来水水位桥过水能力方程如下院

Q=CdABU姨2gY3-Z+琢3V32g2高于桥梁底板高程袁过桥后水位低于底板高程时袁

流的流量系数曰ABU为桥上游断面的净过水面积

式中院Q为桥的总过水流量渊m3/s冤曰Cd为压力

蓘2蓡1/2渊3冤

渊m2冤曰Y3为桥上游断面的水力深度渊m冤曰Z为桥上度渊m/s2冤遥

游下弦到平均河底高程的距离渊m冤曰g为重力加速

当上游来水经过桥梁形成淹没出流时袁桥面

以下形成全压力流袁桥面以上形成堰流遥全压力流方程如下院

式中院Q为桥面以下压力流的流量渊m3/s冤曰C为Q=CA姨2gH渊4冤

渊m2冤曰H为上游桥面以上的行近流速水深渊m冤曰g为重力加速度渊m/s2冤遥

Q=CL姨2gH堰流方程如下院

3/2压力流的流量系数曰A为桥开度的净过水面积

一遇的洪峰流量629m3/s曰渊2冤断面43的两岸袁该段减去安全超高渊1.1m冤后就不能达到设计标准袁该段小于10年一遇的洪峰流量904m3/s曰渊3冤断面34的于10年一遇的洪峰流量904m3/s曰渊4冤断面26的左于10年一遇的洪峰流量1457m3/s曰渊5冤断面17的于10年一遇的洪峰流量1608m3/s遥

两岸均建有堤防袁虽然堤顶高程高于设计水位袁但

渊5冤

左岸保证流量765m3/s袁右岸保证流量823m3/s袁均左岸袁该段左岸建有防洪墙袁安全泄量552m3/s袁小岸袁该段左岸建有防洪墙袁安全泄量1068m3/s袁小左岸袁该段左岸建有堤防袁保证流量1070m3/s袁小

东老庙村下游计算河段共涉及桥梁10座袁从

流流量系数渊m3/s冤曰L为有效过水宽度渊m冤曰H为上渊m/s2冤遥

游桥面以上的行进流速水深渊m冤曰g为重力加速度

式中院Q为桥面以上的过水流量渊m3/s冤曰C为堰

3成果及分析

本次研究特征水位只设警戒水位和保证水位

两级遥警戒水位是指江河堤防普遍临水袁堤防可能发生险情袁需要动员社会力量进行防守的起始水位遥保证水位是指保证堤防工程安全运行的上限水位遥警戒水位不分岸别袁采用堤脚高程加0.5m或取一级阶地高程作为警戒水位曰保证水位分岸别确定袁浮渡河除哈大高铁桥至沈大高速公路桥

表1

断面号幸福村

岸别左岸右岸

设计防洪标准

渊年冤1010

壅水高度可以看出袁壅水高度超过30cm的桥梁有度达到39cm袁主要是由于墩基较宽袁为椭圆柱型袁

5座袁其中壅水高度最大的为哈大高铁桥袁壅水高轴线与主流线成夹角约30毅袁阻水面积较大曰万家岭铁路桥壅水高度为37cm袁主要由于孔宽较小袁过水面积小袁且上游紧邻石头河大桥遥

东老庙村上游段行洪能力情况表

设计流量渊m3/s冤629629

现状堤顶/地面高程

134.14135.98渊m冤两岸建设情况

防洪墙路

安全泄量渊m3/s冤473629

对应标准渊年冤<1010

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吉林水利

表2

断面号48施屯桥石头河桥石头河铁路桥

433534腰屯立交桥杨家沟桥

26许屯大桥

23洪屯村桥

17

沈大高速公路桥202国道桥高铁桥51

岸别左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸右岸左岸

浮渡河行洪能力分析及防汛特征水位研究

东老庙村下游段行洪能力情况表

设计防洪标准

渊年冤1010101010101010101010101010101010101010101010101010102010201020101010101010

设计流量渊m3/s冤6296296296296296296296299049049049049049049041457145714571457145714571457145714571457160816082227160822271608222716081854185418541854904

现状堤顶/地面高程

107.13108.85100.398.9883.6983.6884.6282.7272.8973.0255.0446.1751.4652.7653.0344.5443.1641.4544.5440.4836.2738.6438.0538.6725.6926.2126.728.4121.921.919.3418.6410.1610.425.145.5538.651.85渊m冤两岸建设情况路路地面地面桥头桥头桥头桥头堤堤防洪墙路堤路堤桥头桥头桥头桥头防洪墙堤桥头桥头防洪墙路堤桥头桥头地面桥头桥头桥头桥头堤堤堤堤堤堤堤防洪墙

王凯2020年03月

保证流量/安全泄量

渊m3/s冤6296296295906296296296297658239045529049049041457145710681457145714571457145714571457107016082227160822271608222716081854185418541854904

对应标准渊年冤101010<1010101010<10<1010<101010101010<1010101010101010<10102010201020101010101010

浮渡河4处观测点平面布置见下图1遥473m3/s袁左岸保证水位为134.15m曰右岸保证流量

观测断面1幸福村代表河段左岸保证流量

为84.15m曰左岸保证流量552m3/s袁左岸保证水位为85.43m曰右岸保证流量567m3/s袁右岸保证水位为85.46m遥观测断面3许屯镇代表河段警戒流量068m3/s袁左岸保证水位为38.02m曰右岸保证流量1300m3/s袁警戒水位为36.34m曰左岸保证流量1

629m3/s袁右岸保证水位为134.57m遥观测断面2石头河大桥上代表河段警戒流量150m3/s袁警戒水位

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吉林水利浮渡河行洪能力分析及防汛特征水位研究王凯2020年03月

盖州市瓦房店市

瓦房店市

滨海公路桥至五美房村五美房村至腰屯腰屯至东老庙村单断面

图1浮渡河特征水位观测点平面布置示意图

88P=10%设计水位134.57m袁设计流量629m3/s右岸保证水位134.57m袁保证流量629m3/s87868584河底高程131.25m83河底高程82.13m010203040506070-1001020304050607080P=10%设计水位85.61m袁设计流量629m3/s右岸保证水位85.46m袁保证流量567m3/s136135134133132131-10堤顶高程87.87m左岸成灾水位134.15m袁安全流量473m3/s左岸保证水位85.43m袁保证流量552m3/s警戒水位84.15m袁保证流量150m3/s累加距渊m冤累加距渊m冤图2幸福村观测点特征水位示意图

22堤顶高程40.69mP=10%设计水位38.96m袁设计流量1457m3/s左岸保证水位38.02m袁保证流量1068m3/s警戒水位36.34m袁警戒流量300m3/s右岸保证水位38.96m袁保证流量1457m3/s212019181716151413河底高程34.39m129010512013511-20020图3

堤顶高程20.75m石头河观测点特征水位示意图

403938373635-15015堤顶高程19.62mP=5%设计水位16.02m袁设计流量2227m3/s警戒水位13.90m袁警戒流量527m3/s左岸保证水位14.82m袁保证流量1070m3/sP=10%设计水位15.47m袁设计流量1608m3/s右岸保证水位15.47m袁保证流量1608m3/s河底高程10.62m4060801001201401601802002202402602803045累加距渊m冤6075累加距渊m冤图4许屯镇观测点特征水位示意图图5哈大高铁桥上观测点特征水位示意图

457m3/s袁右岸保证水位为38.96m遥观测断面4哈大高铁桥上代表河段警戒流量527m3/s袁警戒水位为14.82m曰右岸保证流量1608m3/s袁右岸保证水位为15.47m遥观测断面成果图见图2-5遥

13.90m曰左岸保证流量1070m3/s袁左岸保证水位为

山屯村袁右岸有施屯村袁该段防洪标准为10年一遇袁右岸地势较低袁无防洪工程袁地面高程低于10年一遇的设计水位遥根据右岸的纵段高程袁仅在右岸桥头附近较低袁汛期可以通过应急防护加强村庄的保护遥

3冤石头河入浮渡河口下游:断面43位于石头

2冤施屯桥右岸:施屯桥属于漫水桥袁左岸有东

4结论与建议

根据计算结果分析袁薄弱的河段主要有6处袁

河入浮渡河口下游袁由于汇流的影响袁流量急剧增加袁造成断面43附近的堤防堤顶高程扣除安全超高后低于10年一遇设计水位袁但堤顶高程仍高于设计水位0.79m以上遥断面43附近的两岸保护对象主要以耕地为主袁汛期应加强巡护袁防止堤防出现危险遥

4冤大屯西山头附近左岸:大屯西山头位于断面

山头附近冤袁断面26左岸渊许屯桥上游冤袁断面17左岸渊石鹏山村对岸冤遥

1冤幸福村:幸福村设计防洪标准为10年一遇袁

渊石头河入浮渡河口下游冤袁断面34左岸渊大屯西

分别为幸福村的左岸袁施屯桥右岸袁断面43两岸

左岸保证水位为134.15m袁低于10年一遇设计水

位134.57m遥幸福村位于浮渡河源头段袁该段比降较大袁保护对象较少袁左岸防洪墙修建时间较长袁且无系统设计袁因此汛期应加强防护遥

34的左岸袁属于山坳地带袁该段保护对象为耕地袁位遥

5冤许屯桥上游左岸:许屯桥上游断面26左岸袁

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左岸建有防洪墙袁墙顶高程低于10年一遇设计水

吉林水利浮渡河行洪能力分析及防汛特征水位研究

参考文献院

王凯2020年03月

设计防洪标准为10年一遇袁该段建有防洪墙袁墙顶高程低于10年一遇设计水位袁下游左岸有靴子沟村袁汛期应重点防护遥

6冤石鹏山村对岸:石鹏山村位于断面17的右

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[3]柴洁等.基于MIKE的清河闸下游河道行洪能力分析[J].水与水

岸袁该段左岸建有堤防袁设计防洪标准为10年一遇袁堤顶高程高于10年一遇设计水位袁但扣除安

[4]董军.北方河流河道特征水位确定方法探讨[J].中国水能及电气[5]刘冀等袁碧流河水库下游河道行洪能力及洪水淹没模拟[J].中国农村水利水电袁2008年02期.

全超高后低于设计水位遥堤防保护对象主要为耕地袁汛期应加强防护遥阴

AnalysisonFloodDischargeCapacityandCharacteristicWaterLevel

forFloodControlofFuduRiver

Abstract院BasedonthecharacteristicsitselfofFuduriver袁theauthordividedthetypicalreachesoftheriverinto4observationsections袁throughcalculationandanalysisobtainedcharacteristicswaterlevelandflooddis鄄control援

chargecapacity袁andonbasisofthemdeterminedthealarmdischarge袁thedependabledischargeandrelativetoKeywords院riverdivided曰observationsection曰characteristicwaterrevel曰flooddischargecapacity曰Fuduriver

WangKai

alarmwaterlevelandthedependablewaterlevel援Theresultscanbeprovidedforguidingtheworkofflood

渊上接第9页冤

TypesofGravityCaissonWaveWallImpactingonOvertoppingAmountofBankTop

Abstract院Withthecontinuousdevelopmentcoastalportconstructioninourcountry袁overtoppingamountofbreakwaterandinfrasonicwaveheightcausedbyitbehindtheleveehavebecomekeyfactorseffectingstabili鄄tyconditioninaport.Inthispaper袁theauthors袁beaimingatabreakwaterprojectforfishingportinFujian

ZouChunlei袁SunTianting袁WangDengting

Province袁usingnormalphysicalmodelwiththeproportion1:36袁carriedoutthephysicalmodelexperimentinandwavesundertheconditionofvarioussealevelsandirregularwaves袁measuredovertoppingamountofbankwaterlevelsandundertheconditionactedbycorrespondingwaveoncein100yearsand50years袁andopti鄄mizedtheoriginaldesignscheme.Theresultscanbeprovidedforreferenceinprojectdesignhereafter.Keywords院gravitycaisson曰wavewall曰overtoppingamount曰infrasonicwaveheight曰modelexperiment

topandinfrasonicwaveheightbehindtheleveefordifferentkindsofgravitycaissonwavewallindifferent

wavesection.Intheexperiment袁theauthorssimulatedtheinteractionbetweenthegravitycaissonbreakwater

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