1、1前 言祁连县因地处巍峨挺拔、绵延千里的祁连山腹地而得名,位于青海省东北部、海北藏族自治州府西海镇北部。地理坐标为北纬 372516390518,东经 9805351010206。境域辽阔,其地貌呈条状形,属中国地势第三台阶,有构造地貌、流水地貌,风成地貌和冰川地貌,形成不同的川谷、盆地、丘陵和高山,东西长 280 余公里,南北宽 186 公里,县域总面积 1.57 万平方公里,占海北州土地总面积的 43%,全省总面积的 2.05%。东与青海省门源回族自治县接壤,南与刚察县、海晏县相连,西南与海西蒙古族藏族自治州的天峻县为邻,北及西北和甘肃省的酒泉市、肃南裕固族自治县和民乐县为界。祁连县是青海
2、省畜牧业的主要生产基地和矿产资源富聚区,也是黑河、托勒河、大通河的发源地。三条河流从源头每年为下游提供水量约为 27 亿 m3,因而祁连三河源 头区被人们誉为河西走廊的“天然水 库” 和 “天然水塔”。该地区生 态环境的好坏也直接关系到整个黑河流域的社会稳定、经济发展、生态安全、民族团结和国防稳固。长期以来,由于受地理位置、气候等自然因素和垦荒种植、乱采乱挖、超载放牧人为因素的影响,造成了湿地缩减,草原退化,水土流失面积增加,洪水灾害频繁,涵养水源能力逐渐下降。特别是作为祁连县政治、经济、文化中心的八宝镇,地处八宝河两岸的阶地上,耕地、居民区集中连片,水源涵养林沿河两岸广泛分布,由于河道河床阶
3、地较低的特殊地理位置使该地区洪水灾害频繁,每年汛期洪水泛滥,冲毁水源涵养林,淹没农2田、居民区,给国家和人民群众的生命财产安全造成极大威胁,每年造成的洪水损失多达数百万元。这种多样性、循环性的生态功能恶化的现象已引起了各级政府的高度重视,通过实施部分河道防洪工程、生态治理建设工程,局部性遏制了本地区生态环境恶化的趋势,使八宝河的防洪能力有了很大的提高,人居环境有了大的改善,但受投资等多方面因素的限制,离治理目标相差较远,为了加快整个县城地区防洪治理步伐,切实保护好黑河流域的“水塔”功能,配合祁 连县新城区的规划建 设,从整体上提高八宝镇城区段的防洪能力,根据水利部关于加快中小河流治理步伐要求的
4、通知,祁连县水务局紧紧抓住这一机遇,组织相关技术人员承担了祁连县八宝河河道治理规划报告的编制工作。技术人员在进行了实地踏勘,收集水文、地质、社会等方面的资料后,结合祁连县县城规划和各河沟道的基本特征,经工程规划,拟定了工程规模和建设任务,提出了海北州祁连县八宝河河道治理规划报告。本规划以党的十七大精神为指导,深入贯彻落实科学发展观,针对祁连县八宝河流突出的洪灾问题和防洪最薄弱环节,以解决人民群众最关心、最直接、最现实的问题为重点,以保障人民群众生命财产的安全为根本,以防洪治理为核心任务,强调了重点河流防洪规划的必要性和紧迫性。根据统筹兼顾、因地制宜、科学规划、 轻重缓急的原则,对祁连地区的八宝
5、河重要河段提出了今后 3 年的防洪治理规划项目。规划中坚持以河道治理、沟道防护为重点,以尽快发挥工程防洪效益为目的。报告中相关数据和内容参考了祁连县国民经济统计资料(2009)、 黑河源头流域综3合规划等成果资料,技术标准参照了青海省水利水电建筑工程概(预)算定额(2009)等。第一章 规划必要性和紧迫性加快祁连县重点中小河流治理工作,加大建设投入,针对重点地区洪涝问题突出的河流,以防洪保安为主要目标,提出今后几年治理的任务和建设方案,部署安排一批前期工作基础较好的重点河道治理项目,申请中央财政资金支持,满足近期建设需要。河道治理规划对认真贯彻落实科学发展观,国家规划和中央相关文件,促进祁连地
6、区地方经济发展,推动社会主义新农村建设,构建和谐社会是十分必要和紧迫的。1、是贯彻和落实科学发展观,国家规划和中央相关文件的要求。祁连县过去的河道治理规划前期工作薄弱,治理目标和任务不明确,同时随着经济发展和人口增加,河流沿岸的城镇规模日益扩大,社会财富日益聚集,重要产业基地的生产能力将进一步提高,都对防洪保安提出越来越高的要求,已有前期工作不能满足河道治理和管理的需要,难以有效指导近期城镇防洪治理和保护。同 时城镇防洪项目缺乏投资机制和渠道,治理资金严重不足。党中央,国务院十分重视水利工作,加大水利建设投入,根据我国现在中小河流面临的突出问题。把加强中小河流防洪作为4国家公共服务重点工程防洪
7、减灾的重要内容和水利建设的主要任务,已明确列入中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要和水利发展“十二五” 规 划。 中小河流治理规划的编制是认真贯彻落实科学发展观,国家和水利“ 十二五” 规 划,中央 1 号文件等相关文件精神的要求,加快八宝河河道治理工作十分必要。2、八宝镇是祁连县的县府,是黑河上游生态建设保护区的中心城镇,是全县经济、政治、文化、交通的中心。对祁连县地区的经济发展起着龙头和辐射带动作用。由于特殊的自然和地理条件,八宝镇地区易受洪水威胁,历年来遭受的洪水损失很大。洪灾严重影响着当地的经济发展和社会稳定,影响着居民的正常生活。3、祁连县八宝城区过去未进行过系统的河
8、道工程治理,整个城区防洪体系很不健全,八宝河河道河岸冲刷严重,崩塌的险工险段较多,防洪能力仅为 510 年,致使河道两岸水源涵养林破坏严重,影响着当地生态环境的良性循环发展。每年的洪水损失都在百万元直至数百万元,1989 年洪水损失就达 650 多万元。4、受经济条件等的限制,当地政府和水利部门近年来虽在河道治理方面做了许多工作,但投入少,规模小,建设标准低,无法抵御较大洪水的威胁,与当地的经济、社会发展不相适应。随着城区人口、经济、物质财富的不断扩大,如遇较大洪水,对经济社会发展带来的影响也越来越严重。55、规划项目的实施,可提高祁连县城八宝镇的防洪能力,确保沿河两岸的人民生命财产安全。通过
9、防洪综合治理,新建的人工绿地和水面,会美化城区环境,形成一道亮丽的风景线。本项目既是防洪工程,也是水土保持工程,工程的实施有利于城区环境的改善,有利于整个流域的水环境保护。6、规划项目的实施,可加快城镇基础设施的建设步伐,改善自然社会环境和投资环境,带动少数民族地区经济的发展,保持社会稳定,其经济、社会效益和生态效益十分显著。7、八宝河上游源流区是黑河的发源地之一,是河川径流的主要来源区,是维系黑河流域水资源平衡的“水塔” 。其生态环境状况直接关系“水塔”质量,它不仅影响到祁 连县地区的经济社会的发展和人民生活的安宁,而且关系到黑河中下游的区经济社会的可持续发展。自上世纪 70 年代以来,人口
10、的增加,人们盲目追求经济效益,对土地不合理的利用、毁林毁草、陡坡开荒等破坏了地面植被和稳定的地形,以致造成严重的水土流失,同时在工程建设中将废土弃石随意向河沟倾倒,造成大量新的水土流失。黑河流域源流区生态环境日趋恶化,水土流失面积不断扩大,湿地面积大量减小,部分沟河干枯,黑河径流明显下降,与六十年代相比,年减少水量 680 万 m3,年增加水土流失面积 4950 公顷。同时本地区气候较为干旱,年降雨量少而蒸发量大;地势高,气温低,植被稀少,暴雨集中,土质松软,地形破碎,坡陡沟深,局部由于覆盖层较松散,山坡树木稀疏,植被破坏严重,冲沟在雨6季受冲刷厉害,常冲刷大量泥砂砾石和树木淤积河床,因此八宝
11、河淤积较为严重,产生了强烈的土壤侵蚀。因此对黑河源流区及八宝河和其支流进行综合整治,加快生态措施和工程措施建设,提高林草植被覆盖率,增强水源涵养能力,减少水土流失,遏制项目区内生态恶化趋势,改变洪水对祁连县县城和周边生态的威胁,大面积的保护好黑河源头区独特的生态环境,为黑河流域中、下游地区生态环境建设顺利实施提供丰富的水资源。因此建设祁连县八宝河河道工程是十分必要的,同时也为“十二五” 建设生态祁连打下了坚实的基础。综上所述,建设祁连县八宝河河道治理工程是十分必要。第二章 综 述2.1 流域概况八宝河系内陆河黑河上游一级支流,位于海北藏族自治州祁连县境内,因流径祁连县城八宝镇而得名,直至祁连县
12、以下12km 处汇入黑河。干流全 长 108km,流域面 积 2452km2。多年平均降水量 400mm 左右,是黑河流域的主要产流区。径流水量稳定,河道来水量年际变化量不大,但径流年内分配差异较大,七、八月汛期,来水量约占全年的 35-40, 11 月至次年 5 月份为枯水期,来水量约占全年的 2.5-30。 实测 最大瞬时流量489m3/s(1989 年 7 月),最小瞬时流量 0.28m3/s(1978 年 2 月),可见八宝河洪枯期流量变化较大。据八宝河下游祁连水文站实测7资料,多年平均流量 14. 14m3/s,年径流量 3.46 亿 m3。八宝河横贯祁连县八宝镇,八宝河在镇内流程
13、9.5km,八宝河与黑河在八宝镇下游 12km 处交汇,由于八宝河穿城而过,在镇内形成一条绿色长廊,沿河左岸为居民居住地,农田和建筑物众多,沿河左右岸水源涵养林广泛分布。八宝河在县城段的主要支流有 3 条,自上而下分别是拉洞河、柏杨沟河、冰沟河。八宝河县城段右岸主要为水源涵养林和农田,左岸为居民居住区。2.2 气象特征(1)气象 :祁连县地处高山峡谷,平均海拔在 3500m 以上,具有典型的高原地貌特征,即山地面积大、降雨量少、冰川分布广、盆地峡谷多。气候无四季之分,只有寒、热两季之别,降水多集中于 7、8 月间,干湿季节明显等诸多特点,属高原大陆性气候。年平均温度 0.7,多年平均降水量为
14、391.1mm,区内多年平均蒸发量 1529.8mm,属干旱、半干旱地区。根据祁连县气象站资料,祁连地区多年平均气温 0.7,极端最高气温 30.5,极端最低气温-31.1C ,最暖 7 月份的平均气温 12.5,最冷 1 月份的平均气温-7.9 。历年各月平均气温见表 2-1。祁连县历年各月平均气温表表 2-1月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年气温 -7.9 -4.94 -0.52 3.97 7.78 10.42 12.50 11.63 8.48 3.11 -3.16 -6.98 2.908该区由于受太阳强烈的辐射和下垫面的影响,日中与日落后,温差较大,日较差高
15、达 16-17之间,区内年 较差一般在 26.4左右,年较差比较小。相对温度夏半年高于冬半年。(2)降水区内降水主要受东南季风制约,雨量高度集中,干湿季节明显,一般是 10 月-翌年 4 月为干季, 5-9 月 为雨季,区内降水主要出现在 6-9 月份,6-9 月份降水 316.9mm,约占全年总降水量的81,且多夜雨,夜雨量占总雨量的 60左右,昼晴夜雨能保证林木、牧草和农作物有充分的水分和光合作用时间,促进植物干物质的积累。而干季 10 月份至翌年 5 月份,则以少量降雪形式出现。根据实测资料表明,多年平均降水量为 391.1mm,是青海省雨季降水比较充沛的地区,其月内分配见表 2-2。祁
16、连县各月平均降雨量统计表表 2-2 单位:mm月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年降水量 0.8 1.8 5.9 14.0 45.5 65.2 95.5 82.4 63.3 13.3 2.9 0.5 391.1区内多年平均蒸发量 1529.8mm,其中 5-9 月的蒸发量948.3mm,占全年总蒸 发量的 61.7。(3)日照及 辐 射因高原太阳辐射通过大气的路径较短,大气中的烟、尘粒子9及二氧化碳含量少,浊度小, 区内太阳辐射强烈,日照时间较长,有较丰富的太阳能资源,年太阳总辐射量为 160.42KJ/cm2。区内多年平均日照数 2874h,日照百分数 66,5
17、-9 月日照时数1238h,平均日照时数 8.1h,此期日照对农作物、牧草的生长有密切关系。(4)其他工程区内的季节性最大冻土深度 1.25m,无霜期 40-110d,夏季多冰雹,每年 9 月至翌年 5 月为冰冻期。常年多西北风,平均风速 2m/s,最大 风 速 18m/s。区内多年平均蒸发量 1529.8mm。 2.3 社会经济情况全县总人口约为 5 万人,规划区耕地面积 1.2 万亩,人口约2.2 万人。 2009 年全 县国内生产总值(GDP )为 6.68 亿元。人均国民生产总值 13928 元,其中农业总产值为 22701 万元,工业总产值为 22756 万元,社会消费品零售总额达
18、13535 万元。财政收入 2036 万元,城镇居民年人均可支配收入 10493 元。规划区内企业密集,省道横贯县城,交通便利。 第三章 防洪现状及存在问题3.1 洪水与洪灾八宝河洪水汇集快而河道泄流不畅,当全流域普降暴雨时,几乎 90%面 积产生的洪水会迅速汇集于只有约 10左右面积的10规划区,致使规划区易发生洪涝灾害。仅 1952 年以来,就已发生过 11 次较大的洪水灾害,平均约 5 年出现一次。1952 年 7月 13 日八宝河流域大雨倾盆,山洪暴发,县城段遭洪水袭击,4人淹死,70 间民房冲毁,冲毁粮油作物 70 余亩,冲塌县委伙房、被服厂、采购站、八宝饭店、副食品门市部及仓库等,
19、县邮电局18 间房屋被冲,造成直接经济损失 5400 余元。根据洪痕断面核算,该次洪水洪峰流量为 591m3/s。1974 年 7 月 2 日,祁连普降暴雨,山洪冲毁湟嘉公路430m,桥 4 座,南北交通中断达 2 月,使默勒地区粮食中断,八宝河上游林场段改道南移。通往扎麻仕、拉洞、柏杨沟高压线冲短,造成经济损失 453.4 万元,根据祁连水文站的实测资料该次洪水洪峰流量为 283m3/s。1989 年 9 月 1-3 日,祁连大部分地区连降暴雨,降雨量达44.3mm,由于降雨强 度大,造成部分沟岔山洪暴 发,致使县城东部峨祁公路 66km 处发 生大面积山体滑坡,冲毁森林 10 余亩,路段
20、200 多 m,路旁军 用、民用通讯线路全部冲断,导致祁连与外界的交通、通讯中断,八宝镇 5 户人家进水,64 间蔬菜地被淹,冲毁农田 126.8 百,受灾户 111 户,人口 607 人,造成直接经济损失 650 万元。根据祁连水文站的实测资料该次洪水洪峰流量为 489m3/s。1996 年 7 月 13-15 日, 县城发生持续暴雨,并拌有雷暴和大风,14 日晚 8 时至次日 8 时,降雨量达 40.1mm,达到历史最高11水平,导致祁连县区八宝河洪水猛涨,大洪峰历时 10 分钟,致使沿河两岸 600 多亩农田被冲,13 户 57 人受灾,部分民房进水,造成直接经济损失 65 万元。该次洪
21、水为实测洪水最大值,根据祁连水文站的实测资料该次洪水洪峰流量为 245 m3/s。3.2 防洪工程现状与现有防洪能力八宝河及周边沟道经过不断治理,目前已初步形成堤防、排洪涵、石谷坊、相结合的综合防洪工程体系。 (1) 堤 防 受地形、地质、水文、气象等诸多条件的影响,八宝镇地区易受洪水威胁。当地政府和水利部门在河道治理工程建设方面做了许多工作,但是受自然条件和经济条件的制约,历年对河道治理的投入较少。目前八宝河在县城区设置的治理工程主要为八宝河左岸堤防工程(草原站桥至柏杨沟桥段)和八宝河右岸草原站桥上下及冰沟沟口、柏杨沟沟口段、麻拉沟沟口段,其余均为各单位因害设置、布置凌乱的铅丝石笼防护堤,特
22、别是八宝河柏杨沟桥以下河段内仅有一处于 2003 年修建的浆砌石防洪堤,其余均为零星铅丝石笼防护堤,共有 5 处,总长 300m。由于这些河道治理工程建设标准低,结构型式简单,布置凌乱,不成规模,洪水期护岸河流顶冲经常被冲毁,洪水漫堤而上,淹没农田,冲毁涵养林,给 沿岸居民的生命财产安全带来很大的损失,加快了生态环境的恶性循环。堤防现状防御洪水能力仅在 510 年。近几年,随着经济的发展和新城区的建设,洪水危害的居民和单位越来越12多,对祁连县城镇建设带来不利影响,成为当地的主要自然灾害之一。八宝河县城段河道及周边沟道已建堤防及建筑物情况见表 3-1。祁连县八宝河道及周边沟道已建堤防情况表表
23、3-1位 置 岸别 长度() 堤防型式 备 注八宝河 左岸 4625 浆砌石直墙八宝河 右岸 1152 浆砌石直墙 草原站大桥上下冰沟沟口 右岸 165 浆砌石直墙冰沟沟口 左岸 210 浆砌石直墙柏杨沟沟口 右岸 227 浆砌石直墙柏杨沟沟口 左岸 183 浆砌石直墙麻拉沟口 右岸 260 浆砌石直墙拉洞沟左岸 右岸 370 浆砌石直墙拉洞沟右岸 左岸 1000 浆砌石直墙拉洞沟左岸 右岸 410 铅丝石笼冰沟 左岸 202 铅丝石笼 东措台村附近冰沟 左岸 402 土石坝 东措台村附近八宝河 右岸 200 浆砌石直墙 桌尔山桥(2) 排洪涵 由于八宝镇处于山前冲积扇上,沟道发育众多,泥石流
24、灾害频发, 给居住在沟道下游及沟道两岸的群众带来很大的危害,而沟道治理历年投资不大,目前仅在八宝镇两条沟道上修建有排洪渠和排洪管,总长 2300 米,且排洪涵的设计标准偏低,远远不能满足沟道的排洪要求。 (3) 谷坊 13规划区内目前具有防洪作用的谷坊仅有 3 座,且布置在一条沟道内,其它沟道内只有一些临时的拦沙墙,特别中处于人类活动影响较大的沟道内,行洪通道被堵塞,泥沙淤积严重,特别易发生泥石流现象,造成沟道水土流失的现象非常严重。3.2 当前防洪形势及存在问题近年来,八宝河发生洪水的机率偏大,防洪形势严峻,八宝河防洪问题引起各方面高度重视,河道防洪工程建设每年都有投入,但由于受规划、投资、
25、建设标准等各方面的原因,八宝河的防洪建设并没有及时全面开展,八宝河的防洪能力仍然较低。2008年洪水,八宝河的洪灾损失高达约 150 多万元,暴露出堤防、排洪涵标准低、城镇防洪圈未封闭等问题。 目前存在的主要问题有: 由于特殊的地理环境和经济条件的限制,祁连县八宝河河道治理工程很不完善,与当地经济发展不相适应,洪水灾害对当地的居民生命财产安全造成很大威胁,祁连县河道治理现状主要存在以下问题:(1) 洪水来量大与河道泄洪能力不足的矛盾十分突出。八宝河洪水汇集快,由于干支流及分洪道行洪能力不足,遇大洪水溃堤频繁, 导致洪灾损失严重。 (2)堤防建设规模小,防洪 标准低祁连县城区主要的河道八宝河虽然
26、近几年进行了局部的整治和治理,但由于投入较少,防洪设施建设标准低,结构简单,无14法抵御较大洪水的冲刷;八宝河沿河两岸均有居民居住区、水源涵养林和耕地分布,这些地段因管理薄弱,沿岸堤防人类活动破坏严重,倾到垃圾、挖取河道砂石料、破坏堤防的情况时有发生,致使堤防形成众多洼坑,严重影响了河道的正常泄洪能力;八宝河右岸大部分为土堤地段,堤顶高程普遍较低,根据实测断面的分析,防洪标准在 510 年之间,这与当地经济发展水平不相适应。(3)河道淘刷严重,两岸水源涵养林破坏 严重 ,祁连县城八宝镇城区段内八宝河处于自然演变状态,八宝河左岸堤防经过几年建设已初见规模,但八宝河右岸现有的险工险段均位于河道弯道
27、段,八宝河城区段河道长 9.5km,河道自然落差达 121.61m,河道平均比降 为 12.8。由于河道自然坡降较陡,流速较大,在 2.753.64m/s 之间,水流挟砂能力较强,对沙砾土质河岸淘刷严重,致使河岸弯道段大多被淘空,造成崩塌,河道不断向凹岸侵蚀,根据实测险工断面,崩岸处坡比陡于 1:03,基本上处于直立状态。这些险工险段基本上以各单位因害设置的简易防洪堤为主,防护标准低,作用不大。险工险段岸坡坍塌和河道的改道致使大部分岸边水源涵养林遭到破坏,水土流失严重,严重制约着当地生态环境的良性循环发展。(4)管理基 础设 施薄弱由于当地河道管理人员和河道治理经费较少,观测设备、交通工具缺乏
28、,防洪险工险段无过车路面,给防洪抢险和沟道疏浚15带来困难,管理水平和管理设施有待进一步提高和完善。(5) 非工程措施建设滞后。水情测报系统未全面建立,工程管理设施较缺乏,管理手段落后,遇超标准洪水缺乏有效措施。 第四章 水文分析4.1 干流水文站分布及资料情况该地区地处黑河东岔八宝河中上游,水文测站点分布合理,流域内在祁连县城区设有祁连水文站,隶属甘肃水文总站,测站控制流域面积 2452km2,有 1968-2006 年 33 年的水文实测资料可供利用。4.2 水文基本资料审查祁连水文站是本工程水文计算的依据站,本次重点审查基本资料。祁连水文站位于祁连县城柏杨沟桥下游 195m 处。(1)测
29、 站河段情况祁连水文站 1967 年 5 月建站。设有永久性观测水准点,假设高程基面。该地区河段比较顺直,上下游侧顺直长度约 500m,两岸及河底为砂卵石,河床阶地较低,无大的冲淤。(2)测验 情况水位 观测该站水位观测严格按规范进行,枯季采用两段制观测,汛期采用四段制观测,洪水期增加观测次数。水位资料能控制水位过程。经审查历年水位过程相应合理,年末年初水位衔接,洪水过16程观测完整,未发现漏测洪峰水位情况。流量 观测因该断面地质情况良好,全年测断面 2-3 次,一般汛期前后及大洪水后复测断面,以控制过水断面的变化情况。流量观测采用流速仪法观测,历年来的观测表明,祁连站断面冲淤变化不大。196
30、82006 年的水位流量关系线呈一组平行的曲线, ,相 对 偏离较小;纵向( 水位)上,左外包 线与右外包线相差在 15cm 以内;横向( 流量)上,相差 1520m3/s,水位流量关系没有随时间、流量变化的明显规律,资料整编合理可靠。复核认为八宝河水文站测验河段顺直,控制条件好,水位、流量测验及整编按国家规范要求进行,历年整编刊布资料可靠,可供使用。4.3 径流4.3.1 基本资料八宝河流域面积为 2508 km2,祁连水文站位于县城内的八宝河上,集水面积 2452 km2。根据全省水 资源综合规划水资源评价成果,祁连水文站有 33 年(19682006 年)径流资料,代表性好,所以本次径流
31、计算采用次全省水资源综合规划水资源评价成果。4.3.2 径流的时空分布八宝河流域由于所处的地理位置、地质构造、植被条件和气候特点,决定了其雨季流量大,峰现时间短,枯季流量小,水源主17要是地下径流、融冰雪补给,径流比较稳定。径流随季节变化而变化,123 月为枯水期,月径流量占年径流量的 9.1%,510月为丰水期,月径流量占年径流量的 70%以上。径流年际变化较大。 4.3.3 设计年径流及分配祁连水文站有建站至今的实测水文资料,本次径流分析用其 33 年(1968-2000)实测平均流量进行频 率计算,其 计算参数为:Q=14.14m3/s,Cv=0.3,Cs=2.0Cv,得祁连 站不同频率
32、年平均流量值,其多年平均流量年内分配见表 2-3,不同频率时的径流见表4-1。祁连站多年平均流量年内分配表表 4-1 单位:m 3/s月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全 年流量11.0011.5613.1826.8946.6477.35100.9887.5660.5838.1620.0713.9814.14不同频率径流参数成果汇总表表 4-2P(%)项目计算方式多年平均流量 Q(m3/s)变差系数CVC S/CV 5 25 50 75 95八宝河 14.14 0. 3 2.0 18.92 15.74 13.75 11.93 9.6118由以上的频率计算,采用实际年法
33、,在实测水文资料中,选择设计代表年基本一致的等丰(P=25%)、平(P=50%)、枯(P=75%)三个代表年份作为设计代表年,选择 1985 年为丰水年、1984 年为平水年、1973 年为枯水年等三个典型年进行径流月分配。典型年径流月分配表 4-3 单位 :m3/s4.4 设计洪水4.4.1 暴雨洪水特性八宝河流域洪水一般发生在 79 月,主要发生在 7、8 两月。洪水由持续降水形成。洪水过程具有涨落缓慢,洪峰低,历时长,洪水年际变化较小的特点,洪水发生时间与降水时间一致,洪水峰型为单峰,洪水年际变化小。根据祁连站实测资料,八宝河历年最大洪峰流量 489m3/s,最小 54.9m3/s,大于
34、青海省黑河流域的洪水年际变化特点。根据 1974、1980、1988、1989、1996 年等年大洪水资料分析,月份设计代表年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均P=25%(1985 年) 3.47 3.41 3.61 8.25 20.00 30.05 33.47 34.78 28.75 12.67 6.25 4.17 15.74P=50%(1984 年) 4.89 4.31 5.21 10.60 16.04 28.10 44.15 21.54 12.17 8.26 5.61 4.12 13.75P=75%(1973 年) 2.95 3.01 4.22 7.50 9.
35、43 16.82 21.34 30.49 17.73 16.37 7.90 5.40 11.9319一次洪水历时时间一般为 37d,峰顶历时 12h。4.4.2 历史和实测大洪水祁连地区雨季集中,山区、冰川广泛分布。每年 69 月气温较高,冰雪融化,涓涓溪流沿河汇合,致使河水猛涨,此时又值雨季,仅 8、9 两月降雨量达 177.9mm,占全年降雨量的 45.5。如遇大雨,山洪爆发,冲毁公路、桥梁、房屋,林地,造成洪水灾害。根据祁连水文站的实测资料,八宝河主要大洪水年份有1974、1980、1989、1998 年,调查到的最大历史洪水发生在 1952年,根据实测洪痕断面的流量复合,洪峰流量值达
36、591 m3/s,实测大洪水见表 2-4。八宝河祁连站实测大洪水表 4-4 单位:m 3/s年份 1974 1980 1988 1989 1996流量 283 217 206 489 2454.4.3 设计洪水计算祁连水文站有 19682006 年 33 年的实测洪水资料可供利用。1989 年发生的洪水作为历史特大洪水处理,增加了系列的代表性,可供本阶段使用。另外,根据兰州院编制的黑河干流水利规划报告中记载,八宝河 1952 年祁连站河段发生一次洪峰流量值为 59lm3/s 的历史调查洪水另记载,19i9 年黑河下游落莺峡站发生一次洪峰流量值为 2300m3/s 的历史调查洪水,位于其上20游
37、的八宝河这次洪峰值究竟多大没有记载。本次洪水分析仅将1952 年洪水流量值做为历史洪水加入实测系列中一同分析。但在确定 52 年洪水重现期时,将这次洪水做为参考,确定 52 年洪水重现期为 70 年一遇。(1)洪水流量频率计算利用上述实测的 33 年洪水系列,加入 1952 年的历史洪水,并将 1989 年实测的洪峰流量作为特大洪水处理,进行排频计算,其统计参数为 Cv=0.65,,CsCv=4.0,Q=181.63m 3/s,得不同重现期洪峰流量值如表 2-5,祁连水文站不同重现期洪峰流量值表 4-5 单位:m 3/s频率P(%)0.1 0.5 1 2 3.3 5 10 备 注计算成果969
38、.9739.2641.1543.1504.9416.6326.9Cv=0.65Cs=4.0CvQ=181.63m3/s(2)分期 设计 洪水根据八宝河地区的气候条件,八宝河流域洪水主要发生在夏21汛,在每年的 7-9 月,而 10 月末至翌年 6 月末为霜冻期。所以根据施工组织设计,施工期设计洪水采用 4-6 月份的多年平均洪水位,对八宝河祁连站 4-6 月份平均洪水统计资料进行频率计算(采用 P 一 线型),求得八宝河八宝镇城区段分期设计洪水见表4-6。八宝河分期设计洪水成果表表 4-6 单位:m 3/s位 置 均值 2% 5% 10% 20%祁连站 12.58 21.51 19.37 17
39、.61 15.604.4.4 其它河沟道洪峰流量的推求对于八宝河直接采用祁连水文站的洪水资料,八宝河水系的冰沟、拉洞沟、柏杨沟分别采用以下三种方法计算设计洪水。(1)经验公式法推求设计洪水根据青海省水文手册分区经验公式,所在流域域脑山区对待,因此,采用流域脑山区经验公式推算无实测资料地区所治理沟道的洪峰流量.计算结果见下表 2-4。各沟道不同频率洪峰流量表表 4-7频 率(%)沟道名称 单位0.5 1 2 3.33 5 1022冰沟 147.6 129.9 107.3 94.4 83.8 58.7拉洞沟 141.8 124.5 102.7 90.2 79.8 55.8柏杨沟 76.0 64.3
40、 51.0 43.7 37.7 25.3刺沟m3/s72.5 61.6 49.7 40.5 35.6 23.3(2)洪峰模数法推求设计洪水由青海省水文手册中二百年一遇洪峰流量模数等值线图、百年一遇洪峰流量模数等值线图、 五十年一遇洪峰流量模数等值线图、 二十年一遇洪峰流量模数等值线图、 十年一遇洪峰流量模数等值线图分别查得沟道所在县城的洪峰流量模数,再根据公式 Qm= MF2/3(M多年平均年最大洪峰流量模数)计算结果见下表 3-10。各沟道不同频率洪峰流量表表 4-8 单位 m3/s频率(%)沟道名称 0.5 1 2 3.33 5 10冰沟 108.8 87.1 74.6 68.4 62.2
41、 56.0拉洞沟 103.1 82.5 70.7 64.8 58.9 53.023柏杨沟 44.1 35.3 30.3 27.7 25.2 22.7刺沟 42 32.8 28.7 25.5 23.4 20.1(3)推理公式法推求设计洪水根据流域所在区域的点面关系计算出不同保证率洪峰流量,见表 4-9。2.4.5 洪水结果的采用经验公式法适用于推求无资料流域设计年最大流量时用,洪峰模数法对流域面积为 5005000 平方公里的流域使用精度较高,更小流域不应用该方法计算设计洪水流量。推理公式法一般用于较小流域较好,但由于我省缺乏流域面积在 50Km2以下的实测雨洪资料,所以此方法用于小流域面积较好
42、。洪峰模数法适合于 30300km 2比较合适。所以八宝河水系的几条沟道洪水采用洪峰模数法的计算结果。各沟道不同频率洪峰流量表表 4-10 单位 m3/s频率(%)沟道名称 0.5 1 2 3.33 5 10冰沟 193.1 174.4 153.0 126.6 109.5 86.3拉洞沟 162.1 151.5 140.1 117.8 96.2 73.0柏杨沟 114.0 103.0 90.4 76.5 64.6 50.924刺沟 112.5 100.8 87.7 74.5 62.2 47.8根据堤防工程设计规范、 城市防洪工程设计标准,祁连县属于一般城市,防洪标准为 30 年一遇,洪水流量为
43、504.9m3/s。其它沟道防洪标准也提高为 30 年一遇,冰沟、拉洞沟、柏杨沟、刺沟相应洪水流量为 68.4 m3/s 、64.8m3/s 、27.7m3/s、25.5 m3/s。 (3)小沟道洪峰流量的推求规划区拟布设排洪渠的 6 条沟道,主要为八宝镇砖瓦槽、拱北湾、高愣后山支沟、西吉沟、深水槽等小沟道。沟道的侵蚀程度为强度和中度;沟道集水面积在 0.45km2至 2.38km2之间,沟道长在 0.27km 至 1.788km 之间,沟道平均宽 度在 4-17m 之间,主、支沟平均沟道比降 11-17%。依据流域的实际 情况,在侵蚀严重的沟道布设一定数量的浆砌石谷坊,起固定与抬高侵蚀基准点
44、的作用,可大大减轻沟道侵蚀,稳定沟坡,制止沟岸扩张,减缓下游沟道的泥沙淤积,增强项目区抗御灾害能力。1、依据青海省水文手册的资料计算最大暴雨量和雨强。i(ABlgN )/tnSABlgNHitst 1-n式中:i重现期为时设计 暴雨历时为 t 的平均雨 强(mm/h)t降雨历时(按 h 计 ) s-重现期为 N 时的雨力(mm) A、B、n 暴雨系数25查青海省水文手册得:n0.85 A16 B8则 S16+8lg10 24mm iS/t n=24/60.85=5.23mm/hH=it=5.236=31.4mm2、根据青海省水文手册第 13 页小汇水面积设计洪水的推理公式法,Qm0.278ai
45、F 求得各沟洪峰流量,见表 3-9 各沟道洪峰流量表;式中:Qm洪峰流量,m 3/s;i10 年一遇 1h 最大降雨强度, mm/h;取 i5.233mm/h;进行计算;F流域面 积,km 2;a洪峰径流系数,取 0.75;拟建排洪渠及沟头防护的各沟道洪峰流量计算表表 4-11沟道名称集水面积(KM2)洪峰流量Q(m3/s)砖瓦槽 0.45 0.49拱北湾 1.08 1.18高愣后山沟 0.6 0.654深水槽 2.38 2.594226西吉沟 0.48 0.52第五章 规划指导思想、原则及目标5.1 规划指导思想以水法和防洪法为依据,贯彻经济、社会可持续发展战略,按照人水协调的治水思路,研究
46、和制定城镇防洪体系及总体布局,为中小河流防洪工程的分期实施提供科学依据。 5.2 规划原则根据本地区的自然条件和防洪特点,确定中小河流治理的原则为:以泄为主、疏泄兼筹;采用“治河 整治河道为主、治淤疏浚河道为辅”的综合治理原 则。确保重点,兼 顾一般;上下游、左右岸兼顾;工程措施与非工程措施相结合;全面规划、分期实施。5.3 规划水平年本次规划的基准年为 2009 年。 根据祁连县经济发展和防洪工程建设情况,拟定近期规划水平年为 2010 年,规划目标年为 2013 年。 5.4 规划目标(1) 防洪标准 27根据祁连县经济社会发展状况,拟定八宝河总体防洪标准为 30 年一遇。 其它支流防洪标
47、准为 20 年一遇,各小支沟防洪标准为 10 年一遇。(2) 设计洪水选择 本次规划工作的重点为八宝河沿岸地区,其设计洪水水面线是堤防加高加固的主要依据。根据八宝河祁连站实测的水位流量关系曲线,考虑河道本身的水文特征和河势变化,八宝河河段实测 4 个断面,分 3 个计算河段分别计算设计洪水水面线,并以1989 年(近 30 年一遇,洪峰流量 489m3/s)实测的洪痕点进行洪水水面高程点的复核。5.5 总体规划城镇防洪规划以“认真 贯彻十七大精神,以三个代表重要思想为指导,以全国中小河流治理规划为目标,贯彻经济社会可持续发展战略,反映经济社会发展、改善人民生存条件和环境保护不断提出的新的理会高
48、的要求,研究和制定全流域防治山洪灾害总规划和具体措施,为分期实施防治措施和宏观决策提供科学依据” 为指 导思想,根据治理 现状,从实际 出发,讲究效益,制定切实可行的城镇防洪规划方案。5.5.1 河道整治规划祁连县河道整治工程规划是以水土保持综合治效益发挥,泥砂流失得于控制,河床下切减缓为先决条件,离开这个条件,规划则脱离实际,没有实施的可行性。根据河道现状,确定规划河28道流向位置。河道走向确定因地制宜,以水流平顺,工程量少,恢复自然环境为原则。根据河道现状大多为河道大量淤积泥砂抬高变宽,河道位置不稳定, 时东时西冲刷岸田,因此整治河道的形成宜采用以护岸为主,以挖为辅的方案,这样既形成了相宜断面的河道,也提高了两岸居民区、水源涵养林和农田的防洪能力。河堤类型以造价低廉安全可靠为原则。结合具体情况,初步拟订在主城区采用浆砌石重力式断面,M7.5 水泥砂浆砌条石结构。墙顶宽 50cm,背水面坡度 1:0.4,基础埋深 1.5-2.0m,墙高 2.5-3.0m。防洪堤每隔12m 设伸缩缝,缝间设沥 青杉板止水。工程建设中,要充分利用河道疏浚的弃料,降低工程造价。规划实施步骤:拟订 2010 年开始实施河道整治工程,3 年完成。据洪水流量和河床坡降计算行洪控制断面尺寸,为了减少计算工作量,河道水力计算中河道过水