南水北调中线一期工程总干渠防洪水位研究.pdf

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1、第44卷第16期人民长江Vo1．44．No．162013年8月YangtzeRiverAug．，2013文章编号：1001—4179(2013)16—0100—05南水北调中线一期工程总干渠防洪水位研究陈辉(河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450016)摘要：合理确定南水北调中线工程总干渠左岸(上游)防洪设计洪水位，对保证调水工程防洪安全至关重要。根据总干渠沿线地形和交叉河流特点，以及交叉建筑物型式等，综合应用各种模型方法推求交叉建筑物和总干渠左侧防洪水位。其中，水面线模型比较适用于渠道倒虹吸、暗渠形式的交叉建筑物洪水位推求；通过地形概化，平面

2、二维洪水模型则比较适用于山丘平原过渡区的洪水模拟；提出的单库调洪演算模型和多库调洪演算模型则解决了山丘区洪水位计算问题。结合南水北调中线河南段总干渠工程，介绍了所提出的设计洪水计算方法和设计洪水位模型在生产实际中的运用。关键词：设计洪水；防洪水位；串流河道；南水北调中线工程中图法分类号：TV67文献标志码：A半挖半填3种形式，对于挖方段需根据左岸河道设计1研究背景洪水位，修建总干渠左岸防洪堤，对于半挖半填和填方南水北调中线工程是一项特大型长距离跨流域的段，应根据设计洪水位判断填方高度是否满足防洪安调水工程，总干渠从丹江口水库陶岔渠首到北京，经河全要求，

3、因此针对总干渠防洪安全需要合理确定设计南、河北输水到北京、天津，跨越江、淮、黄、海四大流洪水，为工程设计提供可靠的防洪水位是非常必要的。域，沿线穿过数百条大小河流。总干渠河南段长7312研究方法及模型建立km，段内共有交叉河流和排水沟369条，其中交叉断面集水面积大于20km的有101条，小于20km的2．1设计洪水计算方法及模型有268条。由于渠线处在南北气候的过渡带，雨量集设计洪水计算一般有两种方法：①由流量资料推中，且多暴雨。区域地势西高东低，西部伏牛山和太行求设计洪水；②由雨量资料推求设计洪水。由于绝大山山前地区是暴雨洪水的多发区和高值区。淮河

4、多数中小流域均无实测流量资料，其设计洪水计算多“75．8”特大暴雨在洪汝河及沙颍河，海河“63．8”特大采用雨量资料间接推求。南水北调中线工程河南省段暴雨在漳卫河，都发生了历史上罕见的特大洪水。因采用的计算方法，分为由雨量推求设计洪水的基本假此，保证调水工程的防洪安全至关重要。根据总干渠工程总体设计，全线河渠交叉工程均定、推理公式法、单位线法、平原排涝公式法几个部分，采用立交形式，按工程防洪标准和泄洪排水要求修建以及由流量推求设计洪水。河渠交叉和左岸排水建筑物。总于渠穿过众多大小河2．2设计洪水位计算方法及模型流，阻碍了左侧洪水向下游泄流，对交叉河流的

5、洪水传水位计算方法一般有公式法、河道水面线模型、水播将产生重大影响。在穿越河流处设有河渠交叉建筑库调洪演算、二维和三维数学模型等方法。不同的方物，形式有渠道倒虹吸、暗渠、河道倒虹吸、涵洞式渡槽法有不同的适用工况和资料条件要求。不同类型的交4种类型。根据沿线地形情况，总干渠有挖方、填方、叉河沟及设计工况，需要采用不同的计算方法。不串收稿日期：2013—06—22作者简介：陈辉，男，高级工程师，主要从事水文及水利规划有关工作。E—mail：chenhuighv@163．tom第16期陈辉：南水北调中线一期工程总干渠防洪水位研究101流河道由于各河沟之间没有

6、水量交换，因此多采用明渡槽的交叉建筑物，由于河道从总干渠以下穿过，行洪渠均匀流、水库调洪演算、水面线和二维数学模型等方口门明显束窄了原河道行洪通道，大洪水时交叉建筑法，串流河道由于各河流之问有水量交换，洪峰及洪量物上游形成一定水面，依据各交叉河流设计洪水过程之间相互有影响，因此根据串流片特性分别采用水库线，上游沟道的槽蓄与沟道外受淹范围内的高程容积联合调洪演算方法、水面线法和二维数学模型等对洪曲线，以及不同规模建筑物率定曲线，按水库洪水调节水数值进行模拟计算。计算原理调算，即可得到各建筑物不同方案时的上游水位。通过比选各方案时总干渠左侧淹没影响状况，3

7、典型工程应用及分析最终确定建筑物规模及左岸防洪水位。胡陂河交叉建筑物调洪演算成果见表2。3．1不串流河道洪水位计算交3．1．1河道水面线叉对于总干渠与河道交叉布置的渠道倒虹吸、暗渠的交叉建筑物，由于行洪口门束窄，原河道行洪通道不明显，交叉断面采用布置建筑物缩窄河槽后并回填的断面作为过水断面，交叉断面上下游断面仍采用天然情况下河道横断面。采用上述河道水面线模型计算，计算的输入条件为设计洪峰和上下游共5km的测量资料。颍河洪水位计算简述如下。图2水面线推算成果(1)设计洪水计算。颍河交叉断面以上流域面积表1颍河交叉建筑物洪水位成果1578km，上游白沙大型

8、水库控制流域面积985km，纸坊中型水库控制流域面积138km，两库控制流域20a一遇50a一