2023年第二章黄沙港水系简介.docx

天道酬勤 第二章黄沙港水系简介 　 目 录 　第一章 黄沙港水系简介 ……[2] 　 一、自然地理概述 ……[2] 　 二、气候、降雨特征 ……[2] 　第二章 黄沙港水系水文计算 ……[3] 　 第一节 黄沙港〔建湖段〕水文计算 ……[3] 　 一、黄沙港〔建湖段〕简介 ……[3] 　 二、设计流量 ……[3] 　 三、设计洪水位 ……[6] 　 四、桥面控制标高 ……[8] 　第一章 黄沙港水系简介 　一、自然地理概述 　黄沙港又名十丈河、野潮洋。西起黄土沟，经上冈镇、新黄沙港闸入海，全长88.9公里，流域面积865平方公里。此水道改善了里下河地区的排水状况，直穿建湖县有名的洼地，加快了排水速度，提高了洼地的抗涝能力，兼利通航百吨级的船只。 　-2.5m，底宽40m，因该河排水状况良好，排水速度快，从整治角度看有挖深的可能。 　二、气候、降雨特征 　黄沙港水系属北亚热带季风气候，海洋调节作用非常明显，气候温和、无霜期较长、日照充裕、雨量充分，降雨集中于夏季。夏季受太平洋副热带高压控制，多偏南风，炎热而多雨，还常有台风袭击；冬季受西伯利亚高压控制，多偏北风，天气晴朗，寒冷而枯燥。 　年降雨量为900~1060mm，年降水日100~115天。全面水面蒸发量在1300毫米以上，5~8月连续四个月蒸发量占全年蒸发量的50%左右。 　第二章 黄沙港水系水文计算 　黄沙港原是垦区排涝入海的人工河道，于1933年开挖，次年建成老黄沙闸，河线西自上冈镇与串场河相接，向东流经黄泥墩、北新灶，至老黄沙闸入海，全长约四十五公里，排涝面积三百平方公里，河口宽二十一米，底宽十米，比降为0.02%，黄沙闸最大排水量约二十四秒立米。 　第一节 黄沙港〔建湖段〕水文计算 　一、黄沙港〔建湖段〕简介 　黄沙港〔建湖段〕是里下河整治工程，作为里下河腹部排涝入海的主要干河。1973年建成，西起黄土沟，向东在黄沙港与串场河相交处接入黄沙港。至此，黄沙港全长八十八点九公里，并于1972年建成十九孔净宽八十三米的黄沙港新闸一座，设计日平均排水量为二百秒立米。 　二、设计流量 　此河段约170Km2周围地块汇入，取F=170Km2、J=0.02%，按江苏省暴雨洪水图集推荐方法可计算得周围地块汇入百年一遇洪水流量628 m3/s。 〔一〕 设计暴雨 　1、设计点暴雨量的推求 　由该流域中心地点，查图十六，得该流域最大三日暴雨均值H=154 mm，查图十五得该地最大24小时暴雨变差系数Cv值0.55，那么最大三日暴雨Cv=0.50〔比24小时小0.05〕，查表〔二十一〕Cs=3.5Cv，P=1%时，Kp=2.74，那么 　即该流域百年一遇设计最大三日点暴雨量： 　Ho=H×Kp=154×2.74=421.96 mm 　2、设计最大三日面暴雨量： 　查图〔十九〕得，三日点面折算系数K=0.992，算得该流域1/100最大三日面平均雨量H1/100=0.992×421.96=418.584 mm。 　3、设计最大三日面净雨量： 　采用Pa=a×Imax， 其中a=0.65，Imax=95，那么 　Pa= a×Imax =95×0.65=61.75 mm。418.584 mm，Pa=61.75 mm，那么 　RIII =[ 〔+ Pa - Cp 〕3+ 3 ] 〔1/3〕 - 〔418.+61.75-20 〕3+113 ] 〔1/3〕 - 11=347.714 mm 　4、设计最大三日面净雨过程 　查表〔十〕，算得设计最大三日面净雨过程如下： 　时段△=6小时 1 2 3 4 5 6 净雨分配〔%〕 10 10 40 40 净雨量〔mm〕 34.8 139.1 139.1 〔二〕总入流槽蓄法推求设计洪水 　1、查苏北平原区F/J~Mm查算图〔三十七〕，计算设计洪峰流量。由图查得Mm=0.0106〔m3/s/Km2〕，那么 　 设计洪峰流量Qm=Mm× RIII ×F=0.0106×347.714×170=626.581〔m3/s〕 　2、由苏北平原区三日净雨100毫米排水模数过程线表推求设计洪峰流量及设计洪水过程。查表〔十九〕，计算出该流域的100毫米排水模数过程线，进而计算出相应的设计洪水过程线，见下表： 　本流域F/J=85。Qi=Mi× RIII ×F /100。 　设计洪水过程计算表 　时段△t=6小时 净雨100毫米排水模数过程线 设计洪水流量过程线〔m3/s〕 F/J=83.6 F/J=99.5 F/J=85 0 0.000 0.000 0.000 0.000 1 0.002 0.025 0.004 2.379 2 0.166 0.164 0.166 98.021 3 0.255 0.245 0.254 150.214 4 0.179 0.175 0.179 105.601 5 0.193 0.212 0.195 115.074 6 0.733 0.726 0.732 432.923 7 1.064 1.027 1.061 627.020 8 0.743 0.729 0.742 438.469 9 0.464 0.466 0.464 274.381 10 0.290 0.298 0.291 171.840 11 0.181 0.191 0.182 107.512 12 0.113 0.122 0.114 67.264 13 0.071 0.078 0.072 42.333 14 0.044 0.050 0.045 26.321 15 0.028 0.032 0.028 16.759 16 0.017 0.020 0.017 10.205 17 0.011 0.013 0.011 6.606 18 0.007 0.008 0.007 4.190 19 0.004 0.005 0.004 2.417 20 0.003 0.003 0.003 1.773 21 0.002 0.002 0.002 1.182 22 0.001 0.001 0.001 0.591 23 0.001 0.001 0.001 0.591 24 0.000 0.001 0.000 0.052 推得设计洪峰流量为627.020 m3/s与查图计算〔626.581 m3/s〕一致。 　综上计算，取设计百年一遇设计流量为628 m3/s。 　三、设计洪水位 　按任艺宏编制的形态法程序计算，设计流量取Q1/100=628m3/s，洪水比降取0.02%。由外业调查资料显示：黄沙港〔建湖段〕河床平整，河底为淤泥质粘土，滩漕不明显，两岸为土质，较为平整，长有杂草，综合考虑河段特征，取河槽糙率0.02，河滩糙率0.04，即Mc=50、Mt=25。于是可算得设计洪水位为2.055 m。 　※※※※※※※※※※※※※※※ 　※ 输 入 数 据 ※ 　※※※※※※※※※※※※※※※ 　<文件说明> 　黄沙港洪水水位计算 　注：以下桩号为水文断面计算桩号，与桥位处实际桩号不同。 　<控制参数> 　 水位流量计算：流量计算水位 屏幕绘制图形：考虑屏幕绘图因素 　 生成绘图文件：考虑绘图文件因素 变化点总点数： 34 　<设计参数> 设计流量： 628.000 河床比降(％)： 0.020 　 左槽滩分界桩： K0+012.420 右槽滩分界桩： K0+171.780 　 左侧河滩糙率： 25.000 主槽河床糙率： 50.000 　 右侧河滩糙率： 25.000 　<桩号高程> 　 点号 桩 号 高 程 　 1 K0+000.000 3.820 　 2 K0+002.210 4.040 　 3 K0+007.540 3.880 　 4 K0+012.420 1.460 　 5 K0+029.960 0.480 　 6 K0+034.960 0.130 　 7 K0+039.960 0.110 　 8 K0+045.960 0.060 　 9 K0+051.960 0.050 　 10 K0+056.960 0.040 　 11 K0+062.960 0.110 　 12 K0+070.960 0.020 　 13 K0+076.960 -0.270 　 14 K0+081.960 -1.770 　 15 K0+088.960 -2.750 　 16 K0+093.960 -2.960 　 17 K0+098.960 -3.040 　 18 K0+103.960 -3.180 　 19 K0+108.960 -2.750 　 20 K0+113.960 -2.960 　 21 K0+118.960 -2.910 　 22 K0+123.960 -2.470 　 23 K0+128.960 -1.430 　 24 K0+133.960 -1.090 　 25 K0+138.960 -0.170 　 26 K0+144.960 -0.030 　 27 K0+149.960 -0.040 　 28 K0+154.960 0.010 　 29 K0+159.960 -0.120 　 30 K0+164.960 0.010 　 31 K0+170.350 0.520 　 32 K0+171.780 1.500 　 33 K0+179.500 3.100 　 34 K0+202.280 3.150 　 ※※※※※※※※※※※※※※※ 　 ※ 计 算 结 果 ※ 　 ※※※※※※※※※※※※※※※ 　设计水位： 2.055 设计流量： 627.996 最大水深： 5.235 　左滩流量： 0.052 主槽流量： 627.899 右滩流量： 0.045 　左滩面积： 0.357 主槽面积： 447.709 右滩面积： 0.742 　左滩流速： 0.146 主槽流速： 1.402 右滩流速： 0.060 　四、桥面控制标高 　1、设计资料 　设计流量Qp=628 m3/s， 河槽流量Qc= 627.9 m3/s， 河滩流量Qt=0.052 m3/s 　河槽宽度Bc=155 m， 水面风速Vw=20 m/s，设计洪水水位Hs=2.055 m 　此处桥面控制标高，未完全考虑纵坡等影响因素，仅就水文计算桥面标高所需最低控制高程，供布孔时参考。 　2、拟定桥孔长度 　使用河槽宽度公式计算 　采用桥位标准式〔8.2.1-1〕计算 　Lj=K(Qp/ Qc)nBc 　查桥位勘察标准表8.2.1-1，得K=0.84，n=0.9，那么桥孔净长计算： 　Lj=K(Qp/ Qc)nBc = 0.84(628/ 627.9)0.9155 =130.2 m 　3、确定桥面标高 　1〕壅水高度 　黄沙港历史久远，河床淤积泥沙较多，易于冲刷，依据桥位勘测标准可不计此局部高度。 　2〕波浪侵袭高度 　 由于桥位附近波浪高难以调查，采用桥位勘测标准公式〔附14.4〕计算。桥位处河段缺少风速、风向、浪程等资料，计算取用浪程D=500m，平均水深h=447.709/155=2.889m，风速取Vw=20m/s〔相当于八级风速〕，那么 　 gh/Vw2=9.8×2.899/20/20=0.071 0.7〔gh/Vw2〕0.7=0.7×〔0.〕0.7= gD/Vw2=9.8×500/20/20=12.25 0.0018〔gD/Vw2〕0.45=0.00556 　g/Vw2=9.8/20/20=0.0245 　hL1% =2.3×0.13× th [ 0.7〔gh/Vw2〕0.7 ] × th { 0.0018〔gD/Vw2〕0.45 / 0.13 / th [ 0.7〔gh/Vw2〕0.7 ] } /〔g/Vw2〕 　=2.3×0.13× th 0.11〕× th {0.00556/ 0.13 / th〔