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河南省南阳白河国家城市湿地公园绿化改造工程防洪评价分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-12  浏览次数:408
  【摘要】通过对河道的水文分析计算、水面线推算等,客观地评价了南阳白河国家城市湿地园绿化改造工程对有关法规的适应性、对河道防洪的影响及河道洪水对绿化工程未来运行的安全性。
  【关键词】南阳白河;国家城市湿地公园;绿化改造工程防洪评价分析
  1.项目基本情况
  南阳市为办好第七届全国农民运动会,提高城市形象、改善城市基础设施建设,完善城市绿地系统,丰富城市旅游资源,提出了在白河两岸规划建设湿地公园的构想。
  根据白河湿地的资源特征与古城的渊源关系,同时考虑市旅游业发展的需求、白河湿地现状生态结构构成等,规划白河湿地公园分为四大功能区即“一河两岸四节点”,包括沿湿地原生态保护区、湿地展示区、湿地游览活动区、生态风景林区、在湿地公园外设置保护缓冲区。
  2.流域自然概况
  白河发源于河南省嵩县境内伏牛山玉皇顶南麓黄石垭,高程约2129m,自西向东流经南召县白土岗到鸭河口水库后,折向南流经皇路店进入南阳市区,然后折向东南流经达士营入南阳市中心城区,向下游经过新野县,至襄樊市双沟镇高程降为60m。白河干流长329.3km,集水面积12224km2,白河主要支流多分布在右岸,如潦河、湍河、刁河等。白河麦河口以下河道长157km(其中河南境内134km),纵比降为1/1500~1/4000,中下游河宽约1000m,最宽可达2000m以上。
  南阳市区上游40km处建有鸭河口水库,总库容13.39亿m3,控制流域面积3030km2。白河在独山下游南阳大桥进入南阳市城区,至十二里河河口处穿越城区15km,其间先后有邕河、温凉河、护城河、梅溪河、三里河和十二里河等支流汇入,形成了以白河为中心的水系。
  3.水文气象
  南阳市处于北亚热带与温暖带的过渡地带,气候特征为季风型大陆性气候,气候温和,雨量充沛,四季分明。夏秋两季受太平洋副热带高压控制,多东南风,炎热多雨;冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制,盛行西北风,气候干燥少雨。多年平均降雨量为805.6mm,年降雨时空分布不均,降水多集中在6~9月。历史上实测的最大24小时雨量为392.6mm,1975年8月鸭河口水库出现了自1959年建成后所最大入库洪水,洪峰流量为11600m3/s。
  据1953~1979年观测到多年平均蒸发量933.3mm。多年平均气温14.9℃,最高气温41.4℃,最低气温-21.2℃。年均绝对湿度为14.0毫巴,年均相对湿度为72%,七、八月份最大为80%,最小相对湿度在冬春两季。
  4.设计洪水计算
  本次防洪评价主要依据南阳水文站和鸭河口水库的洪水资料进行分析计算,采用资料系列为1951-2007年,并对缺测的流量资料进行了插补计算。
  现状条件下白河干流各控制断面的设计洪水需要考虑鸭河口水库的调蓄作用影响。本次采用典型年法分析计算了鸭河口水库的调蓄作用。
  鸭河口水库调洪削峰作用采用典型年法进行分析。选择1975、1979、1983年三个典型年分析计算鸭河口水库以上、鸭河口水库坝址到各控制(南阳、新甸铺、白河河口)断面区间及各控制断面不同频率天然设计洪水,即用控制断面天然设计值与典型年各断面的典型过程计算的不同设计倍比,计算各控制断面典型年天然设计洪水过程,借用各典型年设计倍比,放大相应典型年鸭河口水库入库典型洪水过程和区间典型过程,即为相应典型年的设计过程。对鸭河口入库设计洪水过程按调洪调度方案进行调洪,将水库出流演算到各断面,再与鸭河口至各断面区间的设计洪水叠加,求得各断面经鸭河口调洪削峰以后的各频率设计洪水过程。
  白河各断面考虑水库调蓄的设计洪峰成果表 单位:m3/s
  断面 1% 2% 3.3% 5% 10% 20%
  南阳 6900 6500 6030 5730 5120 4470
  新甸铺 9340 8220 7370 6670 5280 3780
  白河口 9360 8250 7400 6680 5290 3800
  5.白河水面线与壅水计算
  5.1水面线计算
  河道水位的推算,采用恒定非均匀渐变流的能量方程为理论基础,起始水位推算以第四级橡胶坝断面处为起始断面,用恒定均匀流公式进行水面线推算。10年一遇洪水位117.60m,20年一遇洪水位117.80m,50年一遇洪水位118.10m,100年一遇洪水位118.40m。
  5.2建筑壅水
  根据工程特点,采用恒定非均匀渐变流的能量方程计算公式,计算工程建成前后对洪水位的影响,确定工程建成前后洪水位的变化。根据10年、20年、50年、100年一遇洪水水面线推算的结果,工程建成后各区段工程建设壅水均不明显,影响较小。
  6.防洪综合评价
  6.1与现有水利规划的关系
  白河南阳市中心城区段的近期规划防洪标准为100年一遇,该段规划堤距800-1000m,南阳白河国家城市湿地公园(城区段)绿化改造工程的实施与白河规划治理不矛盾。
  6.2对河道泄洪影响分析
  项目阻水建筑(包括部分林木)一般为沿岸(或台地)工程(见附图),远离河道主要行洪区,根据计算分析对河道泄洪影响轻微。
  6.3对河势稳定性及其它水利工程及设施的影响分析
  项目改造提升工程除原设计的管理房、商业建筑服务建筑及构筑物,一般不影响河势稳定及相关工程安全。
  项目评价河段右岸有较完整连续堤防,右岸白河大桥下游有连续完整堤防,上游无完整堤防,近期对岸坡加强了整治。该项目主要为绿化工程,虽有轻微的阻水作用,但经过部分硬化、大面积绿化后的台地抗冲能力增强,对大堤也有防护作用,有利大堤安全。
  参考文献
  [1]《中华人民共和国河道管理条例》(1988年6月10日)
  [2]《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》(水利部办建管【2004】109号);
  [3]《防洪标准》(GB50201-94);
  [4]《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92);
  [5]《唐白河干流防洪规划报告》(长江勘测规划设计研究院规划处1997年7月);
  作者简介
  张宇(1971-),本科,高级工程师,常年从事水文工作。
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