XX区防洪规划

来源:托福 发布时间:2020-09-23 点击:

  XX 区防洪规划

 保定市徐水区水利局 2020 年 1 月

  i 目

 录 1.基本情况 ............................................................................................................ 1 1.1 地理位置﹑地形与地貌 .......................................................................... 1 1.2 河流水系 .................................................................................................. 2 1.3 水文气象 .................................................................................................. 5 1.4 社会经济与洪涝灾害 .............................................................................. 6 2.水文 .................................................................................................................... 9 2.1 萍河设计洪水分析 .................................................................................. 9 2.2 河设计洪水分析 .................................................................................... 11 2.3 漕河设计洪水分析 ................................................................................. 14 2.4 鸡爪河设计洪水分析 ............................................................................ 24 2.5 曲水河、屯庄河 .................................................................................... 24 2.6 黑水沟..................................................................................................... 25 2.7 六各庄排干 ............................................................................................ 27 3.河道现状及存在的问题 ................................................................................. 32 3.1 河道现状行洪能力分析 ......................................................................... 32 3.2 现状存在的问题 ..................................................................................... 36 4.指导思想﹑规划原则与依据 .......................................................................... 39 4.1 规划指导思想 ......................................................................................... 39 4.2 规划原则 ................................................................................................. 39 4.3 规划任务及范围 ..................................................................................... 40 4.4 规划水平年及目标 ................................................................................. 40 4.5 规划依据 ................................................................................................. 41 5.防洪工程规划 .................................................................................................. 44 5.1 总体布置 ................................................................................................. 44 5.2 河道防洪规划 ........................................................................................ 44

  ii 6.非工程措施规划 .............................................................................................. 55 6.1 防汛指挥系统规划 ................................................................................ 55 6.2 洪水调度安排 ......................................................................................... 58 7.工程管理规划 .................................................................................................. 59 7.1 规划编制依据、原则 ............................................................................. 59 7.2 工程管理规划 ........................................................................................ 60 8.环境影响评价 .................................................................................................. 62 8.1 城市环境现状 ......................................................................................... 62 8.2 规划方案对环境的影响 ......................................................................... 62 8.3 环境影响评价 ......................................................................................... 63 9.投资估算 ........................................................................................................... 64 9.1 工程估算 ................................................................................................. 64 9.2 工程分期实施意见 ................................................................................. 66 10.经济评价 ......................................................................................................... 66 10.1 评价依据 .............................................................................................. 66 10.2 国民经济评价 ...................................................................................... 66 10.3 财务评价 .............................................................................................. 67 10.4 社会评价 .............................................................................................. 67 10.5 综合评价 .............................................................................................. 67 11.规划实施意见和建议 .................................................................................... 69

  1 1. 基本情况

 1 1.1 地理位置﹑地形与地貌

 徐水区位于河北省中部保定市北,太行山东麓,京广铁路、107 国道纵贯其境。2015 年 5 月,撤销徐水县设立徐水区。北京、天津、保定三角地带边缘部分,地处东经 1119°43′~115°48′,北纬 38°53′~39°10′。北与定兴接壤,南与清苑区毗邻,西和满城区交界,西北靠易县,东与容城、安新接壤。总面积为 748km 2 。

  2 2 1.2 河流 水系

 徐水区境内所有河道均属大清河水系白洋淀上游支流,包括漕河、瀑河、萍河、鸡爪河、黑水沟、屯庄河、曲水河、留各庄排干等河流。

 (1)萍河 萍河,古称平水、萍泉河。源于定兴县西南境之南幸一带洼地, 河中自然生长浮萍,由此得名为萍河。萍河从发源地南下,流经久安庄到肖金营村北进入徐水县境,千田村铺村西穿渡京广铁路 56 号桥并接纳源于定兴县十五汲的沟水。复向东南流经史端、至北营村西有鸡爪河汇入。下河西村南穿渡津保公路桥到徐庄村东转向东流,在陈庄村南与徐(水)、容(城)县界排水沟汇流后进入容城县境,于河北庄与北瀑河相会。(1965 年保专水利局设计萍河改道南下)在黑龙口东南注入安新县藻杂淀。

 萍河为排沥河道,全长 30km,流域面积 443km 2 。本项目穿越位置位于萍河上游定兴县境内,为坡水区,现状两岸无堤,河槽较窄。徐水区白塔铺至荣城、安新界两岸有堤埝,左右堤长各 20.5 km。萍河作为流域内的主要排沥河道需进行多次治理。五十年代徐水区曾对萍河进行过展堤、浚河、加固堤防等治理;1964~1965 年曾按 10 年一遇标准进行过治理,通过扩展堤距,疏浚河床,过水能力下河西公路桥为 140 m 3 /s,徐容界为 209 m 3 /s。1996年在徐水县陈梁庄村南与和尚坟东北修建两座电力扬水机站。进入八十年代,由于天旱少雨,河道干涸断流,部分堤段群众挖堤取土,严重使萍河过流能力降低,现状河道排沥标准不足 10 年一遇,徐水下河西汇流口处排沥能力仅为 117.5 m 3 /s。

 (2)瀑河

  3 瀑河属海河流域大清河水系,是大清河南支的主要河流之一,属于行洪河道。瀑河发源于易县狼牙山脚下的奇角岭,流经易县、徐水、安新三县,在安新县大北头村流入藻杂淀,河流全长 73km,总流域面积 574km 2 。上游两主要支流分别建有瀑河水库(中型)和曲水水库(小型),分别控制流域面积 263km 2 及 25 km 2 。两支流在徐水戊己台汇流向东,以下至京广铁路统称为瀑河,过铁路分为南北瀑河,北瀑河在徐水县城北与萍河相汇,但已无河型,南瀑河穿过徐水县城,经于庄闸在葛村附近有黑水河汇入,后东流至安新入藻杂淀。

 瀑河在易县境内流经低山丘陵区,河床为卵、砾、砂质,基流时隐时现,河底坡降 1/500 左右。徐水县境内为黄土河床,石桥以上至瀑河水库 13.9km河道为地下河,两岸无堤防,最窄处河槽宽仅 10~15m,河底纵坡 1/1500,遇较大洪水两岸漫溢,河槽两岸由于洪水冲刷,崩、塌现象较严重。

 瀑河干流自石桥以下有两堤,石桥至葛村段堤距 150m 左右,堤顶宽仅3m,由于局部卡水、弯道较多,是历年来溃堤决口多发河段,行洪能力不足 200m 3 /s。葛村以下至藻杂淀堤距 200~300m,河底纵坡约 1/4000,主河槽窄浅。主要存在问题是入淀口段芦苇丛生,造成河道泄洪不畅。

 (3)漕河 漕河发源于保定市西北山区易县五回岭,经龙门水库出山后自西向东在刘口附近汇入白洋淀的藻杂淀,中间无支流汇入,流域面积 864km 2 ,1958年修建了龙门水库,控制面积 470km 2 ,漕河是从北面威胁市区安全的主要行洪河道。

 漕河是一条山区、平原混合型河道,坡度上陡下缓。龙门水库以上属山

  4 区河道,一般河宽 100~200m,纵坡达 1/50~1/380,属卵石河床。自龙门水库至满城方上村河长约 16.1km,河道弯曲,宽窄不一,河宽 50~1000m,河底纵坡渐缓,约为 1/400 左右。方上桥以下至满、徐交界的东庄店及北楼村附近,河长约 14.7km,河道两岸河滩宽约 500m,现状滩地种植树林,主槽宽 20~30m,两岸局部有土埝,两渔,要庄附近有护村堤。

 从满徐县界至京广铁路桥,河道长约 12.2km,河槽为复式断面,一般低水河槽深 2m 左右,宽约 20m,两堤间距 100~300m,堤高 2m,顶宽 3m,河底纵坡约 1/1500。漕河京广铁路桥长 75m,共 4 孔,跨径 18m,混凝土结构,桥下过流能力约 365m 3 /s。自京广铁路桥至徐水南、北高桥村,河道长4.9km,纵坡 1/3000,两岸堤高约 2.5m,河道在铁路桥下游处急向左转,南、北高桥村间河道狭窄,堤距仅 70m,行洪能力 290m3/s,现状阻水严重,致使上游洪水漫溢,造成决口。从高桥村以下至入淀口,河长 18.6km,纵坡减缓,约 1/6000,堤距增宽,最宽达 1000m,堤高约 1.5~3m。

 (4)鸡爪河 鸡爪河又名范水,源有四支,都在定兴县西南境,一出陈村营,一出李家庄,一出马家庄,一出姚村镇。泉水次第汇流到台上村东形成河道,因形似鸡爪,故名鸡爪河。从台上流向东南于申家庄村北进入徐水县境,南下至冯庄有郎五庄洼北排干自西汇入,于袁家坟村东转向东流,在白塔铺村西穿京广铁路 58 号桥,到小辛安村北接纳郑家沟水,从小辛安东流经站里、何庄、于下河西村北汇入萍河。

 鸡爪河为萍河一级支流,河道全长 20km,流域面积 174.6km2。项目穿越位置位于徐水区境内,现状两岸有小堤埝,河槽较窄。

 (5)黑水沟

  5 黑水沟是清乾隆三年挑浚的(公元 1738 年),源于徐水正村、杨家庄一带洼地,流经史各庄村北穿京广铁路,到刘祥店村北有来自史各庄南洼的于家沟水汇入,东流至葛村村西汇入瀑河。

 黑水沟全长 12.4km,流域面积 113.5km 2 ,现状承泄主要是农田沥水。

 (6)曲水河 曲水河发源于徐水县境内釜山南麓,于戊己台村西汇入瀑河,全长16.3km,流域面积 45.3 km 2 。上游建有曲水水库。

 (7)屯庄河 屯庄河亦称屯庄泉,源于徐水县户木乡豆村,流经屯庄到石桥村西汇入瀑河。全长 8.5km,流域面积 38.9km 2 。

 (8)六各庄排干 六各庄排干上游承接西黑山以西义联庄乡一带的山区汇水。

 3 1.3 水文气象

 徐水区属于温带半干旱大陆性季风气候区,四季分明,温度适中,春季干旱少雨多风,夏季受海洋气团控制,常为北太平洋副热带高压和印度洋低压影响,炎热多雨,秋季天高气爽,冬季受欧亚北方冷空气影响,常为蒙古冷高压控制,盛行由大陆吹向海洋的冬季风,寒冷少雪。全年绝对温差变幅较大,多年平均气温 12.1℃,无霜期 203 天。

 土壤冻结期一般在 12 月上旬至 3 月上旬,冻土深度多年平均 42cm,最大冻土深60cm;白洋淀内初冰期在11月末,冰期至翌年3月中旬,冰厚0.19~0.42m。多年平均降水量 524.9mm,丰枯年际变化较大,年最大降水量941.6mm(1988 年) ;年最小降雨 263.3mm(1962 年)。受气候影响,降水量年内分配不均,6~9 月降水量占全年的 83%,极易形成涝灾。

  6 4 1.4 社会经济与洪涝灾害

 1.4.1 社会经济

 徐水区交通便利,境内有京广铁路、津保高速公路、张石高速公路等干道,京石铁路客运专线正在建设,京石城际铁路、津保城际铁路、京港澳高速公路、荣乌高速公路等。

 徐水探明的矿藏有板石、高岭土、白云石、铁矿石等。板石资源储量 4亿 m3m,是世界三大板石主产区之一。产品具有稀缺、不可替代的独特优势,耐腐蚀、无放射、色泽鲜明、永不褪色,质感和强度俱佳,在国际建材市场享有很高声誉,主要用于房屋内装,出口美国、加拿大、德国、意大利、日本、西班牙等十儿个国家。高岭土资源储量 350 万 m3,主要用于日用陶瓷、造纸、化学工业等。石灰石资源主要分布于西部山区,埋藏浅,易开发,品位高,储量十分丰富。

 1.4.2 洪涝灾害

 徐水区境内漕河、漕河源自太行山脉、上游源短流急,下游地处山前冲积扇、地势平坦,河道淤塞,造成漫流局面,下游河床逐年增高,加之白洋淀水顶托,致使漕、瀑、萍三条河流一遇洪水、渲泄不畅,是洪涝灾害频繁的重要原因。统计资料表明、水灾频率为 25%,平均四年发生一次。时间多在每年 7 月下旬至 8 月上旬暴雨季节。20 世纪 60 年代中期以后,由于“根治海河”工程开挖、治理,水灾大大减轻。

 建国后,党和政府十分关心人民群众的疾苦,十分重视漕、瀑、萍三条主要行洪排沥河道的治理,为了减轻水害威胁、自 1951 年春开始,先后对

  7 三河进行裁弯取直、展堤挖河、加固提防、使提防初具规模,在防御洪涝灾害中发挥积极作用,但防洪标准偏低,还不足五年一遇不能抵御较大洪涝灾害。建国后较大的洪涝灾害主要有三次:

 (1)1954 年涝灾。全年降水量为 1314.4mm,其中汛期降水 1152.8mm,占全年的 87.7%。阴雨连绵达 70 余日,为历史罕见。瀑河中游决口 4 处,下游漫溢,洪涝面积达到 66 万亩,占全县总耕地面积的 88.6%。县委、县政府积极领导群众开展生产自救工作,克服洪涝造成的损失。在抗洪抢险中,当地驻军华北军区训练一团,和徐水人民群众同甘苦、共患难、积极投入抢洪救险。该部队卫生员郭文轩,除完成本职工作外,在南张丰瀑河河段出现险情时,挺身入水抢运抗洪器材,因水深浪急、时长力竭,英勇献身,年仅二十四岁。被追认为革命烈士,中共徐水委员会、徐水县人民政府、华北军区训练一团,在瀑河岸边树碑一座,以示纪念。

 (2)1956 年,全年降水 802.8mm,其中汛期降水 677.3mm,占全年总降水量的 84%。八月份,连降暴雨,5 日降雨量 81.3mm。瀑河铁路桥以西决口 4 处,铁路桥以东漫溢,右岸决堤 6 处。萍河下河西以下泛滥成灾,漕河铁路桥以西漫溢、漕河粮库被淹。县委、县政府领导广大干部群众,与洪涝灾害搏斗,堵决口、排积水,尽量减少洪涝灾害给人民群众带来的经济损失。徐水驻军派出八个连队,共 1235 人,参加抗洪救险,和当地群众在一起,从漕河粮库抢运粮食 300 万斤,保卫了人民的生命财产。

 (3)1963 年,全年降水量 912.2mm,其中八月份降雨 533.5mm 占全年降水量的 58.4%。8 月 3 日至 8 月 9 日出现连续降雨,七天七天降雨量达460.7mm。西部山区雨量更大,致使山洪暴发,河水猛涨。瀑河水库经受了建库以来的严峻考验。最大入库洪峰流量达 2280 立方米每秒,最高水位 47.1

  8 米,大坝出现险情,为了确保大坝和下游十几万人民生命财产的安全,上级及时采取果断措施,扒开付坝向郎五庄洼分洪,最大泄量 821 立方米每秒,从而保证了大坝的安全,缓和了下游的紧张局势。漕河上游龙门水库为了确保大坝和保定市安全,提前扒开付坝分洪,最大泄量 3250 立方米每秒。这次洪涝灾害历史罕见,损失相当惨重。据统计,全县水围村 159 个,进水村99 个,秋季作物过水面积大 52.7 万亩,占全县总耕地面积的 77%,其中积水较长的 32 万亩。倒塌房屋 79254 间,占全县总房屋的 32.6%。人口死亡17 名、重伤 153 名,大牲口死亡 161 头、重伤 49 头,猪死亡 3214 口、伤330 口,羊死亡 3145 只、伤 190 只。生产资料损失,各种机器 21 台,损坏160 台,各种水井 2738 眼,中型农具 3239 件,小型农具 2.79 万件,冲毁耕地 1.06 万亩。生活资料损失:粮食 152.5 公斤,衣被 5.54 万件,生活用具损失 21.15 万件,其他 14 万件,受损企事业单位 232 个。全县总计经济损失 2278 万元。

  9 2. 水文

 2 21 .1 萍河设计洪水分析

 2.1.1 历次规划成果 ( (1 )《雄安新区萍河左堤防洪治理工程初步设计报告》 根据《雄安新区萍河左堤防洪治理工程初步设计报告》(中水北方勘测设计研究有限责任公司,2019 年 9 月),萍河设计洪水采用经验公式与平原除涝综合分析法进行计算,结果见表表 2.1-1。

 表 表 2.1-1

 萍河不同频率设计洪水成果表 方法 不同频率(%)洪峰流量(m 3 /s) 0.5 1 2 5 10 20 经验公式与平原 除涝综合分析法 561 469 382 276 203 138 ( (2 )《保定市城市防洪规划- 漕河及以北河道治理规划》(2020 年)

 萍河及鸡爪河属于平原河道,需进行涝水计算。

 萍河流域位于山前丘陵平原区,萍河鸡爪河汇合口以上及鸡爪河流域坡度较大,萍河鸡爪河汇合口以下流域坡度较小。

 对萍河下游设计涝水采用经验公式与平原除涝综合分析法进行推求。考虑到成果的一致性和协调性,本次设计涝水复核仍采用此设计方法对萍河及鸡爪河的设计洪水进行推求。

 根据徐水区境内萍河支流汇入口的分布情况,萍河干流共设置鸡爪河汇入口、徐水安新界两处控制断面。徐水安新界断面设计洪水采用“萍河左堤治理初设”中的成果。结果见表 表 2.1-2。

  10 表 表 2.1-2

 萍河设计洪水成果 成果名称 控制断面 不同重现期(a)设计洪水(m 3 /s)

 5 10 20 50 萍河 鸡爪河汇入前 73 106 144 199 徐水安新界 138 203 276 382 2.1.2 规划成果分析比较 《保定市城市防洪规划》(2020)与“萍河左堤治理初设”中的萍河设计洪水计算方法相同,且徐水安新界的设计洪水成果采用了“萍河左堤治理初设”中的成果。因此,萍河设计洪水采用《保定市城市防洪规划》(2020)中的成果,成果对比见表 2.1-3。

 表 表 2.1-3

 萍河设计洪水对比 成果名称 控制断面 不同重现期(a)设计洪水(m 3 /s)

 5 10 20 50 “左堤治理初设” 入淀口 138 203 276 382 2020 防洪规划 鸡爪河汇入前 73 106 144 199 徐水安新界 138 203 276 382 2.1.3 采用成果 萍河设计洪水采用《保定市城市防洪规划》(2020)中的成果。结果见表 2.1-4。

 表 表 2.1-4

 萍河设计洪水成果 成果名称 控制断面 不同重现期(a)设计洪水(m 3 /s)

 5 10 20 50 萍河 鸡爪河汇入前 73 106 144 199 徐水安新界 138 203 276 382

  11 2 22 .2 河设计洪水分析

 2.2.1 水库概况 瀑河发源于易县南部狼牙山东麓石虎岭,流经西山北、界安、塘湖村至东西城阳后,有潦水沟自北汇入,向东南流经尉都、孝村,于屯里村北进入徐水区境,向南流入瀑河水库,水库以下瀑河干流经徐水区的广门、遂城、徐水城区、葛村、大因后,于安新县的大北头村入白洋淀,瀑河流域面积570km 2 ,河道总长度 73km,其中水库以上河流长度约 30km,主河道比降 3‰左右;水库以下河道长度约 43km,现状纵坡约 0.6‰。河道上开口宽度在30~100m 之间,其中城区段上开口宽度在 40m 左右,城区下游河道两岸堤距在 30~100m 之间。

 瀑河水库:控制流域面积 263km 2 ,占瀑河流域面积的 48%;水库位于瀑河中游,坝址在保定市徐水县解村村北 0.5km 处,距徐水县城 25km。瀑河水库修建于 1958 年,是一座以防洪为主兼顾灌溉的中型水利枢纽工程,水库设计洪水标准为 100年一遇,校核洪水标准为 2000年一遇,总库容0.975亿 m 3 。瀑河水库经除险加固后库容为 0.8592 亿 m 3 ,调度运用指标:汛限水位 39.50m;正常蓄水位 41.0m;20 年一遇洪水限泄 100m 3 /s;100 年一遇洪水限泄 280m 3 /s;超过 100 年一遇洪水不限泄。

 曲水水库:曲水水库位于徐水县大王店乡曲水村北,瀑河支流曲水河上游。控制流域面积 25km 2 ,总库容 61.6 万 m 3 ,以防洪为主,结合灌溉的小(二)型水库,水库设计洪水标准为 30 年一遇,校核洪水标准为 300 年一遇,主体工程有大坝输水洞和溢洪道,大坝为均质土坝,长 1240m,其中主坝长 140m,最大坝高 7.7m,顶宽 5.0m,输水洞为箱形涵洞,洞径 2×1.5m,

  12 长 49m,最大泄量 10m³/s,溢洪道为开敞式,宽 50m,最大泄量 262m³/s,下游建有曲水灌区,可灌农田 3200 亩。

 2.2.2 设计洪水 2.2.3.1 历次规划成果 (1)《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》(2006 年)

 瀑河京广铁路处设计洪水采用水库设计区间相应和水库相应区间设计两种组合形式。

 瀑河以上瀑河水库采用 1998 年河北省水利设计院南水北调计算的成果;水库至京广铁路区间设计洪水通过暴雨途径采用瞬时单位线法计算,京广铁路以上全流域的设计洪峰、洪量均以水库设计值按面积比方法求得,以京广铁路处设计洪水为控制,分别计算水库相应和区间相应洪水过程线;通过对水库设计入库洪水及相应洪水进行调洪计算,将水库入库洪水调洪后的出库过程线与区间相应洪水过程线错时段相加,得水库设计区间相应成果。瀑河设计洪水成果见下表。

 表 表 0-1

 瀑河设计洪水成果(2006 年)

 河名 位置 面积 不同频率(年)洪峰流量(m 3 /s)

 (km 2 ) 5 10 20 50 瀑河 铁路桥 361 100 199 266 350 ( (2 )《保定市城市防洪规划- 漕河及以北河道治理规划》(2020 年)

 瀑河水库控制流域面积占京广铁路桥以上流域面积的 73%,设计洪水计算需考虑其调蓄作用,各断面设计洪水由瀑河水库下泄洪水与区间洪水组成。

 瀑河水库设计洪水采用 2002 年编制的《瀑河水库除险加固初步设计报告》(以下简称“除险加固报告”)中成果。瀑河水库至曲水河汇入口及京广

  13 铁路桥控制断面区间面积分别为 17km 2 , 98km 2 ,区间天然洪水采用推理公式法计算。曲水河汇入口及京广铁路桥控制断面以上天然洪水以瀑河水库为控制,采用水文比拟法计算。

 水库调蓄后的各控制断面设计洪水考虑了水库设计、区间相应和区间设计、水库相应两种组合方案。其中,瀑河水库库容曲线及水位一泄量关系采用“除险加固报告”中成果。

 将水库设计下泄洪水过程线与区间相应洪水过程线叠加,求得水库设计、区间相应组合方案的终点断面设计洪水过程。将水库相应下泄过程线与区间设计洪水过程线叠加,求得区间设计、水库相应组合方案的终点断面设计洪水过程线。成果见表 2.2-2。

 表 表 2.2-2

 瀑河设计洪水成果(2020 年)

 河名 位置 面积 不同频率(年)洪峰流量(m 3 /s)

 (km 2 ) 5 10 20 50 100 200 “2020 年保定市 防洪规划” 曲水河汇入前 280 124 140 156 183 282 332 京广铁路桥 469 178 266 350 491 678 821 2.2.3.2 规划成果分析比较 瀑河不同阶段设计洪水成果见表 2.2-3。

 表 表 2.2-3

 瀑河不同阶段设计洪水成果表 河名 位置 面积 不同频率(年)洪峰流量(m 3 /s)

 (km 2 ) 5 10 20 50 100 200 “2020 年保定市 防洪规划” 曲水河汇入前 280 124 140 156 183 282 332 京广铁路桥 469 178 266 350 491 678 821 “大清河 防洪规划” 京广铁路桥 361 100 199 266 350

  14 “大清河防洪规划”与“2020 年保定市防洪规划”中设计洪水计算方法相同吗,铁路桥处 20 年和 50 年设计洪水成果一致。

 2.2.3.3 采用成果 瀑河设计洪水采用《保定市城市防洪规划》(2020 年)中的成果。见下表。

 表 表 2.2-4

 瀑河设计洪水采用成果 河名 位置 面积 不同频率(年)洪峰流量(m 3 /s)

 (km 2 ) 5 10 20 50 100 200 “2020 年保定市 防洪规划” 曲水河汇入前 280 124 140 156 183 282 332 京广铁路桥 469 178 266 350 491 678 821 2.3 漕河设计洪水分析 2.3.1 流域概况 漕河是大清河南系的一条支流,发源于易县五回岭,流经易县、满城区、徐水县,于徐水县的漕河村穿过京广铁路,经清苑县至安新县东、西马村入白洋淀。漕河在满城区东龙门和西龙门村之间河道狭窄,称为龙门。沿途有水峪沟、马连川河、白堡河、杨庄河(即漕河故道)、泥沟河及徐水六各庄排干等汇入。河道全长 110km,总流域面积 864km 2 。

 在漕河中上游满城区龙门乡建有大(Ⅱ)型水库——龙门水库,总库容1.18 亿 m 3 ,控制流域面积 470km 2 ,是一座以防洪为主结合灌溉等综合利用的水利枢纽工程。龙门水库始建于 1958 年,当时按中型水库兴建,1959~1960 年扩建为大(Ⅱ)型水库,1962 年对沙江副坝基础严重漏水及主坝多

  15 处裂缝等问题实施了渡汛工程,1966 年兴建了十八坡溢流坝,1974 年至 1977年又进行了加固和扩建。自 1958 年开始建库以来,共进行了九期施工达到现状工程规模。

 2002 年 10 月河北省水利水电第二勘测设计研究院完成《龙门水库除险加固工程修改初步设计报告》,水库已开始按此实施除险加固工程。加固后水库总库容 1.27 亿 m 3 ,设计洪水标准为 100 年一遇,校核洪水标准为 2000年一遇。在漕河支流马连川河上于 1958 年修建马连川小(Ⅰ)型水库,水库总库容 576 万 m 3 ,控制流域面积 22km 2 。

 马连川水库位于漕河中上游低山区,位于徐水区西北部山区神星镇马连川村,是漕河支流马连川沟上一座以防洪、灌溉为主的小(Ⅰ)型水库,地处徐水区神星镇马连川村。马连川水库修建于 1957 年,是一座以防洪、灌溉为主的小(Ⅰ)型水库,防洪标准由建库时的 20 年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核,提高为 50 年一遇洪水设计、500 年一遇洪水校核。2009年开始进行除险加固,加固后总库容为 498 万 m 3 ,调度运用指标:汛限水位 99.75m;正常蓄水位 103.4m。

 2.3.2 河道特征及治理规划 龙门水库以上属山区性河道,一般河宽 100~200m,纵坡较陡达 1/50~1/380,属卵石河床。自龙门水库至满城方上村河长约 18km,河道弯曲,宽窄不一,有百米左右的峡谷,也有千余米的沙滩,河底纵坡与龙门以上相比稍有变缓,约为 1/400 左右,其间的魏庄村东有护村铅丝笼坝,长 500m。市头村附近,河道有向右摆动的趋势,冲塌现象严重,在河右岸约 100 多米的地方有保满铁路,河道冲击右岸直接威胁着保满铁路的安全。方上村以下

  16 至满城、徐水交界的东庄店和北楼村附近,河长约 15km,纵坡再度变缓为1/600~1/1000,当地群众称之为沙河,两岸沙滩宽约 500m,滩上芦苇丛生,或树木成林,中间河槽宽 20~200m,两岸有断续的沙土小埝,在两渔、要庄附近有护村堤。从徐水、满城交界至京广铁路桥,河道长约 12km,河槽成复式断面,一般低水河槽深 2m 左右,宽约 20m,两堤距 100~150m,堤高 3m,顶宽 2m,河底纵坡约 1/1500。漕河铁路桥共 4 孔,每孔净跨 18m,桥孔总长 72m,过流量约 350m 3 /s。自铁路桥至徐水高桥村,河道长 5km,纵坡 1/2000,堤高约 4m,河道在铁路桥下游处急向左转,水冲右堤,形成险工,南、北高桥村间河道狭窄,堤距仅 70m,行洪能力 290m 3 /s,卡水严重,致使上游洪水漫溢,造成决口。从高桥村以下至入淀口,河长 17km,纵坡渐缓约 1/3000~1/4000,堤距增宽,最宽达 1000 多米,堤高约 1.5~3.0m。

 由于漕河河道存有上冲、中堵、下淤及防洪标准低等问题,根据《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》(2006 年 10 月)中,规划漕河治理标准为20年一遇,流量为1180m 3 /s。治理范围自神星至东马村入淀口,全长53km。治理措施主要为:挖河开卡,筑堤复堤,裁弯取直,治导线及河道护岸等。其中神星至东庄店河段按治导线治理,清除河内行洪障碍,确定行洪道宽200m,治导线以外两岸修筑丁坝,间距 500~1000m,坝间植树固沙。

 南水北调中线总干渠漕河段地形复杂,根据总体布置,总干渠穿过石牛山需开凿长 2373m 的吴庄隧洞,线路走向基本正北,之后经过长 2101.7m的渠道,其间有大楼西南沟和大楼西沟两座排水涵洞穿过,然后布置长度为2300m 的漕河渡槽跨越马连川河和漕河,与漕河基本正交。过漕河后线路折向 EN9°建盘山渠,于岗头村西北开凿 1800m 隧洞穿越岗头山,该段渠线总长约 9319.7m。

  17 2.3.3 设计洪水 2.2.3.1 已有成果

 《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》(河北省水利水电勘测设计研究院,2016 年 12 月)中对漕河设计洪水进行了计算,漕河上游有龙门水库,全流域洪水采用《图集》计算,然后计算水库设计、区间相应和区间设计、水库相应两种组合方案的设计洪水,选较高值作为设计成果。计算得漕河 20 年一遇洪峰流量为 1180m 3 /s,10 年一遇洪峰流量为 830 m 3 /s。

 2.2.3.2 本次设计洪水计算 漕河发源于易县五回岭,流经满城、徐水,在漕河村穿京广铁路经清苑区境至安新县东、西马村入白洋淀,河道全长 110km,总流域面积 891km 2 。境内河段长 28.8km,河床纵坡在 1~2.5‰,境内流域面积 231km 2 。漕河上游徐水区龙门乡建有一座以防洪为主,结合灌溉、水产养殖等功能的大(Ⅱ)型水库——龙门水库,控制流域面积 470km 2 。

 本次防洪规划计算漕河的设计洪水,漕河按 20 年一遇标准治理。

 本次境内漕河干流设计洪水计算断面分为荣乌高速和县界两个断面。荣乌高速位于龙门水库下游 4.5km 左右,水库至荣乌高速区间面积较小,因此荣乌高速断面处设计洪水采用龙门水库下泄流量。

 县界断面处设计洪水由上游水库下泄洪水和区间洪水组成,本次设计洪水直接采用水库设计、区间相应和区间设计、水库相应两种组合方案进行,选较大者作为本次设计依据。

 ( (1 )水库设计、区间相应组合方案

  18 1)水库下泄设计洪水 龙门水库目前采用的设计洪水是 1984 年龙门水库管理处分析计算并经河北省水利厅审定的成果。龙门水库设计洪水审定以来,本流域没有发生过大洪水。2002 年 10 月,河北省水利水电第二勘测设计研究院进行龙门水库除险加固工程初步设计时,将洪水系列延长至 1997 年,重新复核了该水库的设计洪水,复核成果与原成果对比,仅 24h 洪量比原成果偏小 3%,其它均未变,为保持成果稳定性,除险加固报告中仍采用了 1985 年设计洪水审查成果。

 《保定市龙门水库库容曲线修测及特征值复核报告》(河北省水利水电第二勘测设计研究院,2017 年 12 月)(简称“修测报告”)中将洪水系列延长至 2016 年,重新进行了设计洪水计算。延长至 2016 年系列洪水成果比 1985年审查成果偏小,总体来看,设计、校核洪水降低幅度均在 15%以内,由于延长的系列偏枯,因此洪峰、洪量成果相应减小也属合理。原成果已经通过审定,从水库的安全角度和保持设计洪水成果的连续性出发,仍采用《龙门水库除险加固工程修改初步设计报告》中的设计洪水成果,即经审定的 1985年成果作为设计依据。本次龙门水库设计洪水成果表见表 2.3-1。

 表 表 2.3-1

  龙门水库设计洪水成果表 洪水项目 特征值 不同重现期设计值(a)

 均值 Cv Cs/Cv 50 20 10 Q m (m 3 /s)

 460 1.8 3 3180 1870 1050 W 24h (亿 m 3 )

 0.16 1.8 2.5 1.11 0.69 0.42 W 3d (亿 m 3 )

 0.24 1.8 2.5 1.67 1.04 0.63 W 7d (亿 m 3 )

 0.33 1.7 2.5 2.17 1.39 0.86

  19 本次计算采用龙门水库现有设计洪水过程进行水库调洪计算,根据《修测报告》,河北省水利水电第二勘测设计研究院 2017 年对龙门水库重新进行了测量,量算了库容曲线,本次调洪采用《修测报告》中复核的库容曲线。《龙门水库除险加固初步设计修改报告》(2002 年)中采用的水位泄量曲线是选取溢流坝上游 500m 做水工模型试验(包括最窄处)的结果,《修测报告》中仍采用了此水位~泄量关系。本次调洪计算采用 2017 年新测水位~库容结果和除险加固报告中模型试验的水位~泄量关系。龙门水库水位~库容关系见表 2.3-2,水位~泄量关系见表 2.3-3。

 表 表 2.3-2

  龙门水库水位~ 库容关系表 水位(m)

 2017 年库容(m 3 /s)

 水位(m)

 2017 年库容(m 3 /s)

 107 212 120 4416 108 319 121 5009 109 458 122 5647 110 636 123 6333 111 849 124 7071 112 1094 125 7873 113 1372 126 8738 114 1687 127 9670 115 2039 128 10674 116 2432 129 11741 117 2869 130 12869 118 3348 131 14058 119 3864

  表 表 2.3-3

  龙门水库水位~ 泄量关系表 水位(m 泄量(m 3 /s)

 溢洪道 泄洪闸 组合溢洪道+闸门局开 1.4m)

 组合(溢洪道 +泄洪闸 120

  0 0 0 121

  118.5 69 118.5 122

  371.5 193.2 371.5 123

  724.5 264.2 724.5 124

  1164 321.1 1164

  20 水位(m 泄量(m 3 /s)

 溢洪道 泄洪闸 组合溢洪道+闸门局开 1.4m)

 组合(溢洪道 +泄洪闸 125 0 1681.2 369.8 1681.2 126 76 2270.4 489 2346.4 127 226 2926.9 678.2 3152.9 128 426 3647.3 4073.3 4073.3 129 677 4428.5 5105.5 5105.5 130 981 5268.2 6249.2 6249.2 131 1339 6164.1 7503.1 7503.1 水库现状调度运用方式为:①起调水位为汛限水位 120m;②水库遇 10年一遇洪水,限泄 300 m3/s;遇 20 年一遇洪水,限泄 450m3/s;③水库超过20 年一遇洪水,库水位超过 127.06m 不限泄。

 根据上述防洪调度运用方式、设计洪水成果、设计洪水过程线以及水库水位~库容~泄量关系,对不同重现期的设计洪水过程进行调洪演算,从而计算出水库不同标准下泄洪水过程。

 2)天然条件下县界断面以上设计洪水 龙门水库控制流域面积 470km2,占县界断面以上流域面积的 67%,且有已经审定的设计洪水成果,因此方上桥断面以上设计洪水采用龙门水库设计洪水成果,按面积类比的方法计算。计算公式为:

 QFFQn库库界界1 WFFWn库库界界2 式中:Q 界—县界以上设计洪峰流量,(m3/s); Q 库—水库设计洪峰流量,(m 3 /s); F 界—县界以上控制流域面积,(km 2 ); F 库—水库控制流域面积,(km 2 );

  21 W 界—县界以上设计洪量,(亿 m 3 ); W 库—水库设计洪量,(亿 m 3 )。

 n1、n2—设计洪峰、洪量面积比指数。

 关于面积比指数的选用,经在海河流域选取清漳河、冶河、沙河、瀑河等 5 条河流 22 场较大实测洪水进行分析计算,面积比指数变化较大,其中洪峰流量的面积比指数 n1 多在 0.5~0.7 之间,洪量(时段为 24h,3d)的面积比指数 n2 多在 0.65~0.85 之间,且随着洪量时段的增长 n2 值有增大趋势。综合河北省以往选用的面积比指数情况,本次洪峰的面积比指数 n1 取0.60,洪量的面积比指数 n2 取 0.75。

 选取典型年对方上桥断面设计洪水、洪量进行同频率放大,计算得出天然状态下方上桥断面不同标准设计洪水过程。

 3)区间设计洪水过程线计算 将天然状态下县界断面设计洪水过程线减去天然状态下水库不同标准入库设计洪水过程下,即为区间设计洪水过程。

 4)县界断面设计洪水过程计算 将水库下泄洪水过程与区间设计洪水过程叠加,得县界断面设计洪水过。

 ( (2)

 )

 区间设计、水库相应组合方案 分别采用面积比法、推理公式法计算天然状态下县界断面、区间的设计洪水,再由天然条件下县界断面设计洪水过程线减去区间设计洪水过程线,得出水库相应设计洪水过程线,然后根据水库的水位、库容、泄量关系和调度运用方式,对水库设计洪水过程线进行调洪演算,得出水库下泄洪水过程线,最后将水库设计下泄洪水过程线与区间设计洪水过程叠加,得出该组合方案的设计洪水过程线。

  22 1)天然状态下方上桥断面设计洪水计算 计算方法、成果与水库设计区间相应组合方案中方上桥断面设计洪水计算相同。

 2)龙门水库至县界区间设计洪水 本次龙门水库至县界区间的设计洪水由暴雨途经采用推理公式法分析计算,设计暴雨资料依据河北省水文水资源勘测局 2002 年编制的《河北省暴雨图集》。推理公式形式如下:

 FhQ m278 . 0  4 / 1 3 / 1278 . 0Q mJL  式中:mQ——洪峰流量,(m3/s); ——流域汇流历时,(h); h——相当于  时段的最大净雨,(mm);

  F——流域面积,(km2);

  J——主河道坡度,(用小数表示);

  L——主河道长度,(km);

  m——综合性汇流参数。

 3)龙门水库下泄洪水过程计算 天然状态下县界断面设计洪水系列减去区间设计洪水系列,即得水库设计入库洪水过程。对水库入库洪水过程线进行调洪演算,从而得水库下泄洪水过程线。

 4)方上桥断面设计洪水过程计算 将水库下泄洪水过程与区间设计洪水过程叠加,即得县界断面设计洪水过程。

  23 ( (3 )设计洪水成果 通过计算,区间设计、水库相应组合方案设计洪水成果略大于水库设计、区间相应组合方案成果。区间设计、水库相应组合方案设计洪水成果见表2.3-4。

 表 表 2.3-4

 漕河 干流 设计洪水成果表 组合方案 不同重现期(a)设计流量(m 3 /s) 50 年 20 年 10 年 水库设计区间相应 龙门水库设计出库 2612 450 300 区间相应 862 507 285 县界断面 3474 957 585 区间设计水库相应 区间设计 934 554 312 龙门水库相应出库 2553 450 300 县界断面 3487 1004 612 ( (4)

 )

 设计洪水成果分析 通过计算可知,区间设计、水库相应组合方案设计洪水成果略大于水库设计、区间相应组合方案成果。本次计算所得洪水与《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》中成果接近,因 2006 年《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》审批完成后,近十年漕河河道相应规划治理及设计均采用该规划中已有成果进行,因此为了保持河道治理的延续和统一,本次河道治理洪水仍选择采用《大清河流域防洪规划报告(河北省部分)》中成果。即 20 年一遇河道设计流量为 1180m 3 /s。

 龙门水库至荣乌高速段漕河设计洪水采用龙门水库下泄流量,20 年一遇下泄流量 450 m 3 /s。

  24 2.2.3.3 设计洪水成果 通过上述计算,漕河干流河马连川河设计洪水成果见表 2.3-5。

 表 表 2.3-5

 漕河设计洪水成果汇总表 河流名称 断面位置 不同重现期(a)设计流量(m 3 /s) 50 年 20 年 10 年 漕河 荣乌高速 2612 450 300 满-徐县界 3487 1180 830 2 24 .4 鸡爪河设计洪水分析

 根据《保定市城市防洪规划- 漕河及以北河道治理规划》(2020 年),鸡爪河属于平原河道,需进行涝水计算。鸡爪河流域坡度较大,萍河鸡爪河汇合口以下流域坡度较小。对鸡爪河下游设计涝水采用经验公式与平原除涝综合分析法进行推求。成果见表 2.4-1。

 表 表 2.4-1

 鸡爪河设计洪水 成果名称 控制断面 不同重现期(a)设计洪水(m 3 /s)

 5 10 20 50 鸡爪河 入萍河口 91 134 182 251 2 25 .5 曲水河、屯庄河

 采用《南水北调中线一期工程天津干线初步设计报告(水文部分)》的洪水成果。具体穿越河道特征值及洪水成果见表 2.5-1。

  25 表 表 2.5-1

  曲水河、 屯庄河 河道特征值及洪水成果表 河道 流域面积 (km 2 ) 河道长度 (km) 河道坡度 (‰) 10 年一遇(m 3 /s)

 50 年一遇(m 3 /s)

 曲水沟 5.60 3.6 13.66 194 355 屯庄河 36.6 5.5 1.18 94.5 196 2 26 .6 黑水沟

 黑水沟是清乾隆三年挑浚的(公元 1738 年),源于徐水正村、杨家庄一带洼地,流经史各庄村北穿京广铁路,到刘祥店村北有来自史各庄南洼的于家沟水汇入,东流至葛村村西汇入瀑河。

 黑水沟全长 12.4km,流域面积 113.5km 2 ,现状承泄主要是农田沥水。农田沥水流量计算采用河北省水利水电勘测设计研究院2002年10月编制的《河北省平原地区中小面积排涝水文修订报告》中的排水模数法,分别计算各控制断面处相应重现期的最大排涝流量,公式如下:

 n mF R K M    1     n mF R k F M Q 式中:

 M—设计排水模数(m³/s/k ㎡);

 Q—设计排水流量(m³/s);

 F—排水河道设计断面控制的排水面积(k ㎡);

 R—设计径流深(mm);

 k—综合系数(反映河网配套程度,河道坡度和流域形状等因素); m—峰量指数(反映洪峰与洪量关系); n—递减指数(反映模数与排水面积关系)。

  26 设计暴雨时段采用最大 3d 雨量控制,设计雨型为 3d 雨量分两次计算,一次为年最大 24h 雨量,位于第三日,占年最大 3d 雨量的 80%,一次为年最大 3d 雨量的 20%,位于第 2 天。产汇流计算也分为两次,分别计算净雨深及洪峰流量,按概化过程线分析计算洪水过程线,将两次洪水过程线叠加分析计算设计洪水流量及设计洪水过程线。第一次降雨可叠加的附加流量很小,不超过 0.1%。

 设计排水过程线依据河北省水利水电勘测设计研究院2002年10月编制的《河北省平原地区中小面积排涝水文修订报告》中计算方法确定。计算公式如下:

 max278 . 0QF RT maxQ y Q i   T X T i   式中:

  X、Y—概化线纵、横坐标比例(%),见表 2-8; maxQ—次洪水最大排水流量(m³/s);

  R—次洪水径流深(mm);

  F—流域面积(k ㎡);  —面积系数取 0.34; T —概化过程线总底宽; iQ、iT—概化过程线纵、横坐标值。

 表 表 2.6-1 概化过程线纵横坐标比例表 X(%) 0 5 10 15 19 30 40 50 60 70 80 90 100

  27 Y(%) 0 19 49 77 100 74 63 37 25 16 10 5 0 黑水沟取京广铁路桥和河口两个控制断面进行流量计算,计算结果如下。

 表 表 2.6-2

  黑水沟农田排沥流量表 控制断面 控制面积 排沥流量(m³/s )

 5 年 10 年 20 年 京广铁路桥 83km 2 16.9 27.1 38.3 入河口 113km 2 21.8 34.8 49.2 2 27 .7 六各庄排干

 结合河北省城乡规划设计研究院做的徐水经济开发区排水防涝规划的雨水排水分区,将六各庄排干的汇水分区分为 14 个汇水分区,根据汇入六各庄排干节点的不同,拆分为 22 个子分区。雨水最终收集汇入六各庄排干南端,排入漕河。本次规划采用暴雨强度公式计算,等流时线校核。具体计算方法及过程如下。

 (一)

 暴雨强度计算过程 暴雨强度公式是暴雨强度 q、降雨历时 t、重现期 p 之间关系的数学表达式,是设计雨水管渠的依据。

 《室外排水设计规范》规定,在编制暴雨强度公式时必须具有 10 年以上自记雨量记录。暴雨强度公式是在各地自记雨量记录分析整理的基础上,按数理统计法推算出来的,雨量资料不应少于 10 年。

 本次规划采用保定市暴雨强度公式作为雨水计算标准公式(计算公式详见 2.6.1(2)暴雨强度公式)。

 (1)径流系数的确定

  28 降落在地面上的雨水,一部分被植物和地面的洼地截流,一部分渗入土壤,余下的一部分沿地面流入雨水管渠,这部分进入雨水管渠的雨水量称作径流量。径流量与降雨量的比值成为径流系数 ψ,其值小于 1。

 径流系数 ψ 是描述雨水在地面上的径流量与降雨量比值的参数。径流系数的值因汇水面积内的地面覆盖情况、地面坡度、地形地貌、建筑密度及路面铺砌的不同而异。影响 ψ 值的主要因素是地面覆盖种类的透水性。由于影响因素很多,要精确地确定 ψ 值是很困难的,在城市雨水管渠设计中,径流系数通常采用地面覆盖种类确定的经验...

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