【doc】大风江流域东场挡潮闸施工洪水预报

【doc】大风江流域东场挡潮闸施工洪水预报 大风江流域东场挡潮闸施工洪水预报 第23卷第4期 2006年12月 长江工程职业技术学院 JournalofChangiiangEngineeringVocationalCollege V01.23N0.4 DeC.2006 大风江流域东场挡潮闸施工洪水预报 刘均明,宋萌勃2 (1.广西水文水资源局钦州分局,广西钦州535000; 2.长江工程职业技术学院,湖北赤壁437302) 摘要:对大风江流域近海河段东场挡潮闸施工期洪水预报进行实例探讨.利用中上 游实测资料建立降雨,洪峰 流量相关,用相邻流域上下游面积比指数移植到下游挡潮闸处进行洪水预报. 关键词:挡潮闸;潮水;洪水预报;大风江流域 中图分类号:TV66:P338文献标识码:B文章编号:1673--0496(2006)04—0032—03 onFloodForecastofTidalBarrageofEastSideof DafengjiangBasinduringConstruction . LIUJun.ming'.SONGMeng—bo' (1,QinzhouBranchofGuangxiHydrologyandWaterResourcesBureau,Qinzhou535000,C hina; 2,ChangjiangEngineeringVocationalCollege,Chibi437302,China) Abstract:ThefloodforecastoftidalbarrageofeastsideofDafengjiangBasinduringconstruct ionisdiscussed; theconclusionistoworkoutarainfall-floodpeakflowschemefirst,thenforecastfloodaccord ingtotheratioof theareasofadjacentbasinsthatisupperandlower. Keywords:tidalbarrage;tide;floodforecast;DafengiiangBasin I概况 1.1流域概况 大风江位于广西南部钦州沿海地区,属桂南沿海诸河 水系.发源于广西灵山县伯劳镇万利村,河流从源头自东 北向西南流经万利,伯劳,新民,出灵山县注入钦南区境 内,过那彭,油埠,平银村后转向南,东南流经东场镇塘 庄村丁犀牛脚镇沙角村注入北部湾,入海河段呈喇叭尖. 海潮一般可上溯至平银村附近.大风江流域地势北高南 低,北接罗阳山余脉,南临北部湾,东倚南流江及其支流 武利江,洪潮江,西有钦江,茅岭江和防城河.大风江干 流全长144km,河道平均坡降0.29‰,流域集水面积为 l927km,主要支流有白鹤江,丹竹江,思令江.全流域有 中型水库2座,小型水库ll座,水库总集雨面积89.3km",总 库容8133.7万m,兴利库容4054.2Ifm. 1.2工程概况和业主要求 1.2.1工程概况 收稿日期:20o6一O9一ll 作者简介:刘均明(1963一),男,广西南宁人,工程 师,大专,主要从事水文水资源勘测与水文预报工作. 一 32一 在建的东场挡潮闸是广西钦州市沿海工业园供水水源 项目.由钦州市水利局投资3000多万元兴建.挡潮闸位于 大风江下游河段东场镇附近,闸址断面以上流域控制集水 面积为I201kin,干流河长约lo9km,河道平均坡降 0.32‰.闸址上游约350m有支流思令江汇入,集水面积约 50km'.挡潮闸施工需修筑围堰并歼挖导流明渠,导流明渠 总长275m,上游围堰顶高程4.8m,宽7m,迎水面边坡l: 3,背水面边坡l:2.5,下游围堰顶高程4.0m. 1.2.2业主要求 导流明渠原设计施工期为lO月至次年4月,但由于客观 原因工期没法按期完成,计划可能会推延至6月10日后,业 主要求有降雨就提供洪水预报,并在可能发生3.60m以上洪 水时提前一天拆除围堰. 2暴雨,洪水特性 影响本区的暴雨天气系统主要有台风雨,锋面雨和低 涡雨三类.据降雨资料统计.热带气旋和低压形成的降雨 过程约~60o,/0,锋面附和地形雷阵雨约占40%.流域濒临南 海北部湾,受热带风暴(台风)侵袭频繁,暴雨多,强度 大,般多发生在5,8月.如l971年5月25H,6月2H受 刘均明,宋萌勃大风江流域东场挡潮闸施工洪水预报 7105号台风影响,流域发生特大暴雨洪水,廪泉雨量站实 测最大24h降雨为628.6mm,坡朗坪水文站实测最大24h降雨 量为484.8mm,实测最大洪峰流量241Om"/s,均为建站以柬 实测雨量,流量的最大值流域暴雨分一般规律是从上 游向下游递增,上游多年平均年最大24h暴雨量约为 l700mm,下游为2lOOmm左右 大风江流域集水面秋较小,汇流时问短,洪水暴涨暴 落,…场洪水的涨落过程一般在ld左右.山于大风江为独 流入海河流,下游东场闸河段洪水受潮水顶托,洪水宣泄 不畅,致使每年洪湖相遇时,灾害严重. 3洪水预报的编制思路和依据 3.1洪水预报方案编制的思路 卜游坡朗坪水文站现有的实测资料,随机选取近 利ffJ_ 年发生的30场洪水编制降雨,径流关系,再将相邻流域的 上下游_面积比移植到东场挡潮闸,挡潮闸过水断面圳水力 学打法求出导流明渠的水位,流量关系作为控制断面的水 位,流量关系.预报期问存围堰上游设水尺观测水位, 在下游约500m处设立水尺观测潮位. 3.2依据坡朗坪水文站实测资料建立降雨一径流关系 根据坡朗坪站水文资料现有伯劳,白马垌,那笪,那 蒌圩,坡朗坪,红坎等六个雨量站资料,随机选墩3O场洪 水进行资料统计,建立流域平均降雨量,坡朗坪站洪 峰流量火系,但点子较分敞.经分析,那蒌圩雨量站位于 『I]型水库长江水库流域内,红坎雨量站位丁=_大风江和洪潮 江分界线,故两站的代表性较差,用其余四站的资料统计 流域平均降雨量建立的流域平均降雨量,坡朗坪站洪峰流 量关系比用人站建的火系稍好.本方案采用伯劳,白马 垌,那笪,坡朗坪四站建立流域半均降雨量,坡朗坪站洪 峰流量关系,那蒌圩和红坎雨量站的降雨量作为参考.坡 朗坪水文站流域平均降雨量,洪峰流量灭系,经分析得出2 条火系较好的曲线,流域干早胁期幕本无降雨使用I线, … 般情况下使_HJII线.见图I. 500 400 300 l 200 l0O ./ /?__,…7… / 050010001.qO020002BOO. q(?,s)1 图1坡朗坪站降雨,洪峰流量关系图 依据国家行业标准《水文情报预报规范》(SL250— 2000)降雨径流预报以实测洪峰流量的20%作为许町误差 做精度评定,本预报方案及格率为80.0%,达乙级预报 案. 3_3导流明渠过水断面水位?流量关系的确定 在设计导流明渠时考虑的施_[期是枯水期(10月至次 ),围堰过水能力是根据两岸虾塘和耕地的f堤堤顶 年4月 高程3.30m左右来确定,为了减少施:[期问褒高水位致使农 ,和养殖户遭受淹没损失,并按血年一遇最大过水流量629 m"/s,上游水位3.36m,下游水位3.30m左右的标准设计.导 流明渠长度472m,底宽70m,底坡为1:1000,内侧边坡为 l:1.5,进口高程0.OOm,出口高程0.472m.根据上游坡朗 坪水文站实测糙率,水面坡降资料并结合大风江东场闸河 段地形,河床组成情况采用糙率0.027,用满宁公式计算断 面同水位下的流量,计算结果和设计单位同级流量水位 相差0.02m,成果可.见表1 表l导流明渠过水断面水位,流量关系 东场河段多年平均潮位3.14m,五年一遇潮位3.32m, 根据多年资料分析,预计施期间五月大潮基本与2004年 持平,当洪水与达3.OOm高的大涮遭遇时,潮水才会产生顶 托.施工期间实测最高潮位3.Olm. 4洪水预报方案的编制 4.1断面流域平均降雨量一洪峰流量关系 根据坡朗坪水文站流域平均降雨量,洪峰流量相灭图 和公式计算东场挡潮闸断面的洪峰流量. Q, Qa=(a//;e)"× 式I}I?,Q为东场挡潮闸洪峰流量;为东场断面集雨面积 (总-血积l20l一水库面积893=l1l1.7kn~);F为坡朗坪流 域集雨面积(总面积613一水库面积32.8=580.2km3;为.面 积比指数,根据相邻流域南流江博白,常乐水文站上下游 同期洪水相必分析,当流域均匀降雨时取0.67,当暴雨中心 明显在卜游时取0.55,当暴雨中心在下游时取I;g为坡朗 坪站洪峰流量. 各种情况的流域平均降雨量与洪峰流量(水位)天系 见表2,4. (I)下早期流域平均降雨量,洪峰流量关系 表2O.67的流域平均降雨景,洪峰流量(水位)关系 流域平 均降雨5O6O7O8O50 12 东场洪 峰流量 (m/s) 2.26242.542.682.812.943.083.223.373.503.64 — 33— 2006年l2月长江工程职业技术学院第23卷第4期 表3月=O.55的流域平均降雨量,洪峰流量(水位)关系 流域平 均降雨506O140150 (mm) 东场洪 峰流量 (m/s) 2.152.292.412.552.712.812.943.083.223.353.48 表4月=l的流域平均降雨量,洪峰流量(水位)关系 流域平 均降雨50607O0150 (mm) 东场洪 峰流量 (m/s) 誊2.572.732.873.043.193.343.503.663.883.974.14 (2)一般情况下流域平均降雨量,洪峰流量(水位) 关系,见表5,7. 表5月--0.67的流域平均降雨量,洪峰流量(水位)关系 5060708090l00…l20l30 38744849554l6l56657ll773835897 水位(m)2.482702.863.023.263.423.553.733.9I4.08 查!!三!:!!塑鎏苎兰望堕堕墨二鲞墨查堡茎墨 5060708090lo0l20l30l40 3574l54585005696l56587l5772829 水位(m)2.362.582.742.883.113263.393.583.733.89 4.2洪峰传播时问分析 坡朗坪站涨洪历时最短为7h,最长为15h,平均为lOh 左右;坡朗坪站至东场挡潮闸断面干流长54kin.洪峰传播 时间约为13h.预见期约ld左右. 5实时洪水预报 2005年6月6日,大风江流域一Il游普降大雨至暴雨,流 域平均降雨量达llOmm,6日2l:48,坡朗坪站出现的洪峰 水位13.20m,由于前期降雨较少,流域内植被下渗和工程 莆水,预报时采用干早期预报方案,查得相应洪峰水位3.O8 m预计当日潮高出现时刻为l9:oo,最高潮位3.OOm,洪 峰不可能与高潮遭遇但根据当时流域内部分地区还有小 雨的天气状况,作业预报时按流域平均降雨120ram查得洪 峰水位3.22m,不考虑潮水项托,预报东场挡潮闸施工断面 将在6月7日10:00出现不超过3.40m(黄海基面)的洪峰水位, 实测洪峰水位3.23m,出现时$1J13:O0.预报及时准确,为 钦州市防汛抗旱指挥部是否拆除围堰提供了科学的决策依 据. 6结语 随着广西环北部湾经济开发区的成立,广西沿海临海 工业园的建设项目将会迅速增多,如何利用现有水文站点 和相邻流域的水文资料,为当地的社会和经济发展服务这 是一一个新的课.本文通过分析建立中上游坡朗坪站降雨 , 洪峰流量关系,并依据相邻流域上下游面积比指数建立 施L断面的流域平均降雨,水位关系,避免了因提前拆除 施工围堰而带来不必耍的损失,为工程决策提供了科学依 据. :!!桃研黼广市1411=1~.ax., 翻it,al 葛4,ss6-,-szss?ss-o,s…?.步设善【R1.一2oo,一 水位(m)2.813.073.253.423.713.884.034.244.464.6511. ?—— 34-——