2008年梅雨期太浦闸泄洪对嘉北河网水位的影响分析—-毕业论文设计.doc
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1、2008年梅雨期太浦闸泄洪对嘉北河网水位的影响分析二OO八年八月目 录1概况111 区域概况112 地形地貌113 地质214 气象315 洪水416 河流水系62 河网水位分析821 分析范围822 水文分析823 河网水位分析103 影响分析1531 影响分析1532 结论17附表附表1 王江泾站与嘉兴站日均水位分析计算表附表2 平望站与嘉兴站日均水位分析计算表附表3 陶庄站与嘉善站日均水位分析计算表附表4 平望站与嘉善站日均水位分析计算表附图 嘉北地区区域位置图注:文本采用85国家标准高程系,85国家高程读数吴淞高程读数-1.841m2008年梅雨期太浦闸泄洪对嘉北河网水位的影响分析 1
2、概况1概况11 区域概况嘉兴市位于浙江省的东北部、长江三角洲的南翼,市域土地面积3915km。嘉兴市属太湖流域杭嘉湖平原水网地区,地势平坦,水网密布。市域地势自西南向东北微倾,沿杭州湾田面高程为2.663.16m(黄海高程,下同),中南部地区为1.362.36m,西北部地区为1.061.76m,局部地区仅为0.46m。2006年底全市户籍总人口336万人,外来人口约180万。全市国民生产总值达到1346.65亿元。嘉北地区位于市域北部,地势低洼,河网、湖荡密布,交通便利,距杭州、上海均不足100km,乍嘉苏高速、沪杭铁路、320国道、07省道、杭申线、乍嘉苏线航道等主要交通干线通过该区域,沪杭
3、高速公路也紧贴该区域而过。12 地形地貌整个太湖流域地形呈周边高、中间低的碟状地形。其西部为山区,属天目山山区及茅山山区的一部分,中间为平原河网和以太湖为中心的洼地及湖泊,北、东、南周边受长江和杭州湾泥沙堆积影响,地势高亢,形成碟边。而嘉北地区正位于太湖流域中部的碟底部分,地势低洼。该地区有水田、菜地、旱地及桑树地,其中水田地势平坦低洼,高程一般在1.061.76m,其中在秀洲王江泾局部地块的水田高程仅为0.46m,因此,该地块在常水位0.96m下需要关闸,圩区常年处于关闸状态;旱地和桑树地地势稍高,高程为1.701.90m。地貌单元属长江三角洲冲积平原。通过对嘉北地区不同水位受涝水田的统计分
4、析得出,在常水位0.96m以下的水田就有4万余亩,约占到整个嘉北地区水田总量的7%,大部分水田在1.261.66m之间,约占到总量的60%,而高于1.86m的水田仅有7%左右。图11 嘉兴北部不同水位下受淹水田面积13 地质本项目区地处嘉兴市北部,场地区域内地表均覆盖填土,地形起伏不大。整块场地属长江三角洲冲积平原。各地层主要是第四纪全新世海相沉积。本场地土层中地下水属孔隙型潜水,埋藏较浅, 根据钻孔实测资料,地下水平均埋深约1.50m。各土层中地下水无压,渗透性差。地下水主要受大气降水的补给,并受邻区地表、地下水的影响,常年水位变化不大。嘉兴市历史上未发生过大的地震,按国家标准建筑抗震设计规
5、范(GB50011-2001)规定,嘉兴市抗震设防基本烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期0.05s(相当于度);根据上述区域场地岩土条件,按相关规程公式估算其等效剪切波速,140m/sVse250m/s,因此场地土的类型为中软场地土,建筑的场地类别为类。14 气象嘉兴市属亚热带季风区,气候温和湿润、日照充足、雨量充沛、四季分明。年平均气温15.9,极端最高气温40.5,极端最低气温-12.4;年平均日照2109小时;相对湿度82%;静风频率8%,平均风速2.63.4m/s,各月相差不大,全年以E和NW风向频率为大。嘉兴年平均雨量1179mm,最大年雨量1719.4mm(1
6、954年),最小年雨量723.1mm(1978年),一日最大暴雨量229.5mm(1963年6月12日),三日最大暴雨量313.8mm(1962年9月4日)。王江泾站年平均雨量1092mm,最大年雨量1667.4mm(1999年),最小年雨量658.6mm(1978年),一日最大暴雨量201.3mm(1963年),三日最大暴雨量302.8mm(1962年)。降水大部分集中在39月,月季分配呈现梅雨型和台风型的双峰型降水特征。嘉兴站多年平均水位0.98m,历史最高水位2.53m(1954年),历史最低水位-0.25m(1934年)。王江泾站多年平均水位0.96m,历史最高水位2.44m(1999
7、年),最低水位0.34m(1979年)。15 洪水.成灾雨型和洪水嘉兴市属北亚热带季风区,气候温和湿润,四季分明,夏季炎热多雨,冬季气温低而干燥。嘉兴多年平均雨量1193.2mm,多集中于410月,其间雨量集中程度73%,多年平均雨日为137天。最大年雨量1729.8mm(1954年),最小年雨量766.6mm(1978年)。梅雨常发生在56月间,一般持续阴雨12个月,长的可达3个月。进入梅雨季节,当遭遇一二十天或更长时间连续暴雨时,特点是总量大,历时长,范围广,河道水位持续上涨,高水位持续时间较长。台风型洪涝特点为降雨强度大,一次降雨中心点雨量可达数百毫米,但历时较短,一般仅为13天,相应河
8、道水位的上涨速度快、幅度大,一日上涨幅度可达1.01.5m。大范围台风型暴雨会造成局部地区流域性洪涝灾害,产生局部洪涝,但一般退水速度较快。.洪涝灾害嘉兴市旱、涝、台风等自然灾害时有发生,洪涝灾害尤为突出。自明朝宣德五年(1430年)至清朝光绪三年(1878年)的448年中,共发生旱灾20次,洪灾33次,海潮侵袭26次,平均每13.5年就要发生一次重大洪涝灾害。新中国成立后,从1949年至2005年,发生大小洪涝灾害14次(见表11),平均4年就要发生一次,其中梅雨型洪水6次,台风暴雨型洪水8次。表11 建国以来洪涝灾害年王江泾站水位特征值受洪涝年份雨型年最高水位(m)日期1961台风雨1.6
9、1 10.51962台风雨2.06 9.91963台风雨2.00 9.161977台风雨1.91 8.231983梅雨1.95 7.61984梅雨1.92 6.151985台风雨1.70 8.21987台风雨1.86 9.131989台风雨1.81 9.181991梅雨1.87 6.191993台风雨2.01 8.221995梅雨2.07 7.71997梅雨1.98 7.121999梅雨2.44 7.2从受灾情况看,受台风影响引起的暴雨雨量大、洪水位高、受淹范围广,出现的几次历时最高水位,大多是台风暴雨造成的。梅雨型洪水最高水位略低,但高水位持续时间长,排水不畅,内涝较严重。进入上世纪九十年代
10、以后的洪灾呈两大特点:一是频次增多,平均2年就要出现一次;二是损失逐年递增。洪灾次数增加除降雨量增多这一自然因素外,区域水利情况的变化也是重要因素;洪灾损失增加主要是由于上世纪八、九十年代的乡镇工业蓬勃发展,洪灾所造成的工业损失超过了农业损失。据不完全统计,“99.6.30”洪涝灾害中嘉兴北部地区所造成的直接经济损失就达12.3亿元(当年价)。由此可见,洪涝已经严重制约了当地国民经济的发展。16 河流水系.河网格局全市排水分入海(杭州湾)、入浦(黄浦江)南北两区,入海以长山河排涝工程、南台头排涝工程、盐官上河及下河排涝工程,组成南排水网;入浦以杭州塘、苏州塘、芦墟塘、红旗塘、三店塘、上海塘为骨
11、干河道,组成入浦水系。引入则以杭州塘、新塍塘、苏州塘为主。嘉北地区是入浦的主要通道,区内有红旗塘、苏州塘等流域性骨干行洪排涝河道。区块北部是太湖流域综合治理骨干工程之一的太浦河,是太湖洪水的主要排泄通道。.水流流向分析市域丰水期及平水期水流通过新塍塘、杭州塘、苏州塘向平湖塘、嘉善塘、三店塘及红旗塘下泄,或经长水塘、海盐塘排入杭州湾;枯水期,则由苏州塘、三店塘、嘉善塘、平湖塘、引太湖、黄浦江水倒灌,水流往复。因此,一般情况,嘉北地区水流将通过北排、红旗塘、太浦河骨干排涝河道由西向东(顺流)排入黄浦江;遇枯水期,由于受下游潮位顶托影响较多,嘉北水流将出现由东向西流(逆流)。- 12 -嘉兴市水利水
12、电勘察设计研究院2008年梅雨期太浦闸泄洪对嘉北河网水位的影响分析 2 河网水位分析2 河网水位分析21 分析范围嘉北地区主要涉及市区北部(秀洲区北部及部分南湖区)和嘉善北部。区块东以秀洲桐乡交界为界,南沿320国道向东至南郊河西段,向北沿南郊河至杭州塘,折东至北郊河,并北郊河至铁水中转港、铁路交汇处,沿铁路穿过南湖七星镇至嘉善魏塘镇日晖桥港,再沿日晖桥港向北至320国道,最后沿320国道向东至上海交界,东以嘉善上海交界为界,北以江苏为界。区块总面积约730km,其中水面积约97km,水面积率约13%。22 水文分析嘉北地区共有3个水位站,分别为嘉兴站、嘉善站和王江泾站,其中嘉兴站位于嘉北地区
13、的西南部,嘉善站位于东南部,而王江泾站位于中部,现暂采用王江泾水文站资料进行水文分析。对王江泾水文站19552001年共47年的历年最高水位值进行水位的频率的计算,分析得出王江泾站20年一遇洪水位为2.23m,50年一遇洪水位为2.39m。.经验频率计算 P=100%式中:P经验频率m为实测年某一日最高水位在样本数大小顺序排列中的序号n实测年一日最高水位样本数(n=47).经验频率点以经验频率公式计算的实测年一日最高水位所对应的频率P为横坐标;以水位变量x为纵坐标,在频率格纸上绘经验频率点。.计算统计参数变差系数Cv=偏差系数Cs由Cv的倍数用试配方法确定。.理论频率曲线采用P型曲线根据、Cv
14、及假定的Cs值,组成一个方案;从P型曲线查得离均系数;由公式=(1+Cv),计算值;以P为横坐标,为纵坐标绘制出假定的Cs值的理论频率曲线;如绘出的理论频率曲线与经验频率点离散,应重复步骤;选取一条与经验频率点配合较好的理论曲线作为计算成果,相应于该曲线的参数便看作是总体参数的估值。计算过程由计算机编程计算结合人工适线进行,成果如下:表21 王江泾站设计洪水位 (m)站名统计参数各种重现期(年)系列长度/年份1005020105相应频率(%)均值CvCs/Cv1251020王江泾站1.66 0.0962.0 2.49 2.39 2.23 2.10 1.94 47/1955200123 河网水位
15、分析嘉北地区地势低洼,一旦发生洪涝灾害,将造成大面积农田和工业企业严重受淹,并造成巨大的经济损失。为了科学合理调度太湖泄洪流量,既能保证太湖沿岸的防洪安全,又能减轻在太浦河泄洪时对嘉北低洼地区的防洪压力和灾害损失,下面对2008年梅雨期(6月7月上旬)的太浦闸泄洪调度情况及嘉北河网水位变化情况进行初浅的分析比较,供参考。231 资料期限及来源.资料期限资料期限为2008年6月1日7月10日,选择王江泾、陶庄、平望、嘉善及嘉兴共5个站点的水位资料。其中平望、王江泾、陶庄是沿太浦河南岸,直接受泄洪影响的三个水位站,嘉兴、嘉善2个站点距太浦河较远,受泄洪影响相对较小。其中平望、王江泾与嘉兴基本保持南
16、北走向,陶庄与嘉善呈西北与东南走向。.资料来源水位数值采用嘉兴市和嘉善县水文站;太浦闸泄洪流量和平望水位采用太湖局资料。232 统计分析根据资料统计,2008年6月1日7月10日共40天时间内,太浦闸不放水时间3天(其中6月10日放水仅为16m/s,暂归为不放水时间段内,6月10日和11日因区域雨量相差很大,不计入统计中),放水时间35天。日内平均泄洪流量为73331m/s,其中:73100m/s的5天,100150m/s的11天,150200m/s的4天,200250m/s的4天,250300m/s的7天,300331m/s的4天。从这段40天气候情况分析来看,11日和12日南部降雨量明显大
17、于北部,不具有可比性而不列入统计分析,其余日期在气候和降雨时段分布上均基本相似,具有相应的可比性。按太浦闸每50m/s泄水量为单位量进行统计分析,其计算结果如下:.王江泾与嘉兴水位比较分析不泄水:时间3天,王江泾水位比嘉兴水位高0.01m;泄量73100m/s:时间5天,王江泾水位比嘉兴水位高0.17m; 泄量100150m/s:时间11天,王江泾水位比嘉兴水位高0.19m;泄量150200m/s:时间4天,王江泾水位比嘉兴水位高0.19m;泄量200250m/s:时间4天,王江泾水位比嘉兴水位高0.21m;泄量250300m/s:时间7天,王江泾水位比嘉兴水位高0.22m;泄量300331m
18、/s:时间4天,王江泾水位比嘉兴水位高0.25m。.平望与嘉兴水位比较分析不泄水:时间3天,平望水位比嘉兴水位低0.15m;泄量73100m/s:时间5天,平望水位比嘉兴水位高0.10m; 泄量100150m/s:时间11天,平望水位比嘉兴水位高0.13m;泄量150200m/s:时间4天,平望水位比嘉兴水位高0.14m;泄量200250m/s:时间4天,平望水位比嘉兴水位高0.18m;泄量250300m/s:时间7天,平望水位比嘉兴水位高0.20m;泄量300331m/s:时间4天,平望水位比嘉兴水位高0.25m。.陶庄与嘉善水位比较分析不泄水:时间3天,陶庄水位比嘉善水位高0.07m;泄量
19、73100m/s:时间5天,陶庄水位比嘉善水位高0.13m; 泄量100150m/s:时间11天,陶庄水位比嘉善水位高0.14m;泄量150200m/s:时间4天,陶庄水位比嘉善水位高0.15m;泄量200250m/s:时间4天,陶庄水位比嘉善水位高0.17m;泄量250300m/s:时间7天,陶庄水位比嘉善水位高0.17m;泄量300331m/s:时间4天,陶庄水位比嘉善水位高0.20m。.平望与嘉善水位比较分析不泄水:时间3天,平望水位比嘉善水位高0.28m;泄量73100m/s:时间5天,平望水位比嘉善水位高0.33m; 泄量100150m/s:时间11天,平望水位比嘉善水位高0.34m
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