洪水水面線計算書

廣東省吳川市城市防洪工程

初步設(shè)計階段

洪水水面線計算書

---------設(shè)計院

工程設(shè)計證書：一級1991178-sy

二00六年六月

鑒江及袂花江洪水水面線推算

一、基本資料

1）、斷面資料

鑒江及塘尾河河道橫斷面為實測斷面，斷面間距180米?990

米。袂花江河道橫斷面為實測斷面，博茂減洪河8號斷面以上為設(shè)計

斷面,8號斷面以下為實測斷面。斷面間距為150米?1150米。

2）、用糙率

鑒江干流及分洪河平均水深較深，河面較寬，分析確定鑒江干流

糙率為0.027,塘尾分洪河糙率為0.03o袂花江及分洪河平均水深較

深，河面較寬，分析確定袂花江糙率為0.03,博茂分洪河糙率為0.027o

二、洪潮組合方案的確定

1、鑒江及袂花江堤防設(shè)計標準為50年一遇。

2、洪潮組合采用《廣東省城鄉(xiāng)水利防災減災工程建設(shè)指引》中推薦

的洪潮組合計算方法：“對于下游河口有洪潮遭遇組合的河道，考慮

到洪潮遭遇的不同組合，受潮影響大小等，河道設(shè)計水面線可采用以

洪水為主的設(shè)計洪水水面線和以潮水為主的設(shè)計洪水水面線的外包

線作為成果。對以洪水為主的設(shè)計洪水水面線確定，可采用以常遇潮

位（多年平均或五年一遇）為起推水位，用河道設(shè)計洪水洪峰流量推

求。對以潮水為主的設(shè)計洪水水面線確定，則采用以設(shè)計潮位為起推

水位，用河道常遇洪水（多年平均）洪峰流量推求。”

本次城防工程設(shè)計的洪潮組合根據(jù)上述原則，采用多年平均高

潮位，遭遇50年一遇洪水水面線和50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水

水面線的外包線作為設(shè)計成果。

三、鑒江洪水水面線推算

鑒江干流集水面積6320平方公里，干流河長231公里，境內(nèi)

河長46.3公里，河床坡降0.000374,塘尾河為鑒江干流的分洪河，全長

3.1公里。

1、鑒江干流起推水位、流量的推求

1）鑒江及塘尾分洪河出?？跀嗝嫫鹜瞥蔽坏拇_定

根據(jù)《廣東省海堤工程設(shè)計導則（試行）宣貫材料》，鑒江

的多年平均高潮位為2.52米，50年一遇高潮位為4.26米。

2）鑒江30#斷面下游及塘尾河分流量的推求

采用廣東省水利廳推薦的天然河道水面線計算程序HD-5

進行水位及分流量的推求。

I、起推潮位為平均高潮位（2.52米）。

（一）鑒江干流30#斷面下游水位?流量關(guān)系的推求

A）根據(jù)二OO四年湛江市水利水電勘測設(shè)計院編寫的《廣

東省吳川市大岸1、2號水閘和大岸3號水閘水文分析報告》的計算

結(jié)論，大岸1、2、3號閘，閘上最高設(shè)計閘排水水位為2.5米，低于

閘下多年平均高潮位2.52米，因而本次從沙角漩河口采用2.52米潮

位推求鑒江干流水面線，不考慮鑒西大岸閘的排水。

吳陽壩位于鑒江出?？谏嫌?9號斷面處，此壩已經(jīng)運行四十多

年，殘舊不堪，經(jīng)吳川市水利局和湛江市水利局安全鑒定為四類壩，

屬拆除重建工程，初步規(guī)劃在吳陽原壩址附近建深水閘，初步規(guī)劃深

水閘設(shè)計閘上、下水位差為10cm,閘底高程為-2.0。

B）假定不同流量，推求得鑒江干流30"斷面水位流量關(guān)系曲

線如下表1。具體推求過程見本附件。

30"斷面水位流量關(guān)系（鑒江下游分流）

表1

流量

100200300500700100012001500

(m3/s)

水位

2.7092.9073.1233.5273.8594.2644.4984.815

（m）

（二）、塘尾河分流水位?流量關(guān)系的推求

A）起推水位為多年平均高潮位2.52米，假定不同流量，從

塘尾河口推算到塘尾閘下（即塘尾斷面6#）的水位流量關(guān)系曲線如

下表2：具體計算過程見本附件。

塘6"斷面水位流量關(guān)系

表2

流量

500100015002000250030003500400045005000

（017S）

水位

2.5582.6642.863.0893.3583.6323.9134.1974.4744.757

（m）

B）塘尾閘上水位流量關(guān)系的計算

根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》（S1265-2001）附錄A（閘孔總凈寬計算）

中推薦的公式:

Q=cyLmB{y^2gH^

￡(N+￡

o-2b

N

0=1-0.7(1-唇

%+"zv

j=l—0.171[l--------,——]

%+才+41%+，學+%

b=2.31kl一旦產(chǎn)

式中Bo——閘孔總凈寬(m)；

Q---過閘流量(m7s)；

Ho——不計入行近流速水頭的堰上水深(m)；

g——重力加速度，可采用9.8(m/s2)

m---堰流流量系數(shù),可采用0.385；

￡——堰流側(cè)收縮系數(shù)，對于單孔閘可按公式(A.O.1-2)

計算求得或由表A.0.1-1查得；對于多孔閘可按公

式(A.0.1-3)計算求得；

b0----閘孔凈寬(m)；

bs——上游河道一半水深處的寬度(m)；

N——閘孔數(shù)；

T—中閘孔側(cè)收縮系數(shù)，可按公式(A.O.1-4)求得或由

表A.0.1-1查得，但表中A為b0+dz；

dz——中閘墩厚度(m)；

—邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)，可按公式(A.O.1-5)計算求得

或由表A.0.1-1查得，但表中b,為b0+d2/2+bll；

bb-邊閘墩順水流向邊緣線至上游河道水邊線之間的

距離(m)；

。一堰流淹沒系數(shù)，可按公式(A.O.1-6)計算求得或按表

A.0.1-2查得；

hs——由堰頂算起的下游水深(m)o

表A.0.1-1￡值

bo/bsW0.20.30.40.50.60.70.80.91.0

80.9090.9110.9180.9280.9400.9530.9680.9831.000

表A.0.1-2寬頂堰。值

w

hs/Ho0.750.780.800.820.840.860.880.900.91

0.72

01.000.990.980.970.950.930.900.870.830.80

hs/H0.920.930.940.950.960.970.980.990.9950.998

00.770.740.700.660.610.550.470.360.280.19

塘尾閘閘底高程為-2.0米，23孔閘孔，每孔凈寬10米，閘墩寬

1.5米，邊墩距離岸邊17米。根據(jù)上述表1及公式，計算得塘尾閘

上水位流量關(guān)系，見下表3：

塘尾閘閘上水位流量關(guān)系

表3

流量

100015002000250030003500400045005000

(m3/s)

水位

2.682.913.183.493.84.134.474.85.12

（m）

C）由塘尾閘上（塘斷7#）推至鑒江30#斷面水位流量關(guān)系見下表

4：

鑒江30"斷面水位流量關(guān)系（塘尾分流）

表4

流量100015002000250030003500400045005000

水位2.8413.1183.5653.9694.3614.7635.1755.5585.938

現(xiàn)經(jīng)上面的分析計算得出兩種不同情況的水位流關(guān)系（表1、

表4）,假定不同的水位Z,此水位對應的不同流量Q1和Q2,當

Ql+Q2=Qp（Qp為鑒江30#斷面上游干流流量）時，即可得鑒江下游分流

量Q1、塘尾河分流量Q2及30#斷面的起推水位Z。

由上面得出的Z和Qp,而得鑒江干流30"斷面在塘尾河及鑒江30#

斷面下游分流時總的水位流量關(guān)系如下表5：

鑒江30#斷面Z?Qp關(guān)系（鑒江總干流）

表5

水位（m）2.83.23.64.04.44.84.9

流量（n）3/s）1150185025403270412049505150

根據(jù)上述的計算成果，鑒江總干流在50年一遇洪水4838m7s

時，由表5求得水位4.79米，并由此水位反查得塘尾河分流量

3530mVs（表4）,吳陽閘（鑒江30#斷面下游干流）分流量為

1308n?/s（表1）

2、水面線計算

根據(jù)上表5的成果，計算得30#斷面至38#斷面P=1%、P=2%、P=5%、

P=10%、P=20%的洪水水面線，見下表6：

鑒江30#?38#斷面洪水面線

表6

斷面

30"31"32#33“33-r33-2*34”35*35-r36*36-r37-37-lu38°

篇弓

與30”

斷面

0535107016752460288533103523373541104485480051156405

距離

(m)

100年

.遇

55.1315.2925.4515.6365.7415.8215.8625.9086.0216.1516.3326.5496.69

洪水

位(m)

50年

一遇

4.794.9185.0725.2275.4075.5035.5755.6145.6585.7655.896.066.2616.4

洪水

位(m)

5年一

遇洪

3.823.9384.0694.24.3584.4214.4714.5024.5384.6234.7224.8535.0055.14

水位

(m)

塘尾江心

斷面江心

分洪島游

位置島橋

河口泳池

H、起推潮位為50年一遇高潮位

1)沙角漩河口起推水位為50年一遇潮位4.26米，假定不

同流量，計算得鑒江干流(塘尾河口處)下游在30*斷面水位流量關(guān)

系曲線如下表7(具體計算方法見上面方案I)：

30"斷面水位流量關(guān)系表（鑒江下游分流）

表7

流量

30050070010001500

(m7s)

水位于

4.4014.4864.6074.815.162

（m）

1）塘尾河口起推水位為50年一遇潮位4.26米，假定不同

流量，推求得塘尾河在30"斷面的水位流量關(guān)系如下表8：

30#斷面水位流量關(guān)系（塘尾河分流）

表8

流量

5001000150020002500

(m7s)

水位（m）4.2834.3064.4644.6124.792

經(jīng)上述的水面線計算所得的兩種不同分流情況的水位流量關(guān)系

曲線（表7、表8）、可推求出在潮位為50年一遇4.26米時，塘尾閘

及吳陽閘同時分流的情況下，鑒江30*斷面總的水位流量關(guān)系如下表

9：

30#斷面的Z?Qp關(guān)系（鑒江總干流）

表9

流量

11101700224026403060

(m/s)

水位（ID）4.34.44.54.64.7

根據(jù)上述計算成果，鑒江干流在2年一遇洪水2n6n?/s時，塘

尾閘分流1500m7s,吳陽閘分流616m3/so鑒江30#斷面起推水位為

4.45米，塘尾河起推潮位為4.26米。

具體推求方法見第I種情況。

根據(jù)上表9的成果，計算得30"斷面至38#的50年一遇高潮位遭遇2年一遇洪水水面線見下表10。

鑒江30#?38”斷面50年一遇高潮位遭遇2年一遇洪水面線

斷面

30’31#32*33”33T#33-2#34#35#35-r36“36T#37#37-r38#

篇號

與30"

斷面距0535107016752460288533103523373541104485480051156105

離(m)

2年一

遇洪水4.454.4854.5264.5744.6334.664.6844.6984.7144.7534.84.8624.9375.013

位(m)

斷面塘尾分江心島江心島

位置洪河口橋游泳池

根據(jù)上述兩種情況(即上述兩種洪潮組合)及塘尾閘和吳陽閘的分流情況，由30"斷面水位流量關(guān)系曲線計算推

求塘尾出?？谥?0"斷面的水面線，及鑒江30"斷面至38#斷面的水面線，兩種情況的水面線比較如下表11。

通過兩種洪潮遭遇的水面線比較并采用其外包線的設(shè)計成果見表11及附圖lo

塘尾河口0"斷面至鑒江干流38#斷面設(shè)計水面線成果

表11

方案一方案二采用

斷面累加距斷面

序號成果

編號(m)位置

平均高潮位遭遇50年一遇潮位遭(m)

50年一遇洪水遇2年一遇洪水

塘尾分洪

1塘0"02.524.264.26

河出河口

2塘1’4502.8364.2734.273

3塘2"6303.1944.2964.296

4塘03#9503.3434.314.31

5塘04"13503.4634.324.32

6塘05"18503.6484.3354.335

塘尾分洪

7塘06"23503.9134.3644.364

閘下

塘尾分洪

8塘07"25504.134.3684.368

閘上

9塘08"28604.34.3884.388

10塘09"30924.5274.4254.527

塘尾分洪

11鑒30"33924.794.454.79

河口

12鑒31#39274.9184.4854.918

13鑒32#44625.0724.5265.072

14鑒33"50675.2274.5765.227

15鑒33-1#58525.4074.6335.407

16鑒33-2*62775.5034.665.503

17鑒34#67025.5754.6845.575

18鑒35"69155.6144.6985.614

19鑒35-1"71575.6584.7145.658

20鑒36"75025.7654.7535.765

21鑒36-1"78775.894.85.89

22鑒37"81926.064.8626.06

23鑒37-1”8507江心島橋6.2614.9376.261

江心島游

24鑒38"94976.45.0136.4

泳池

in、塘尾河至鑒江各不同頻率設(shè)計洪水水面線成果表

不同頻率設(shè)計洪水水面線成果表

表11-1

斷面

塘0’塘1"塘2"塘3"塘4"塘5”塘6”塘7”塘8’塘9"鑒30"鑒31"

篇號

與

0"斷

045063095013501850235025502860309233923927

面距

離(m)

5()年

一遇

4.264.734.964.314.324.3354.3644.3684.3884.5274.794.918

洪水

位(m)

20年

一遇

2.522.6682.963.0723.1573.2953.5033.6533.7653.9464.4924.615

洪水

位(m)

10年

一遇

2.522.6652.8982.9953.0723.1963.3833.533.6323.7964.3014.412

洪水

位

5年

一遇

2.522.622.7812.8512.8982.993.1323.2823.3623.4883.9724.076

洪水

位

塘尾塘尾

斷而

出海分洪

位置

口河口

表11-2

斷面鑒鑒鑒鑒鑒

鑒32"鑒33"鑒34"鑒35*鑒36"鑒37.鑒38"

篇號33-1"33-2"35-1336-1：，37-r1

與30”

斷面

446250675852627767026915715775027877819285079497

距離

(m)

50年

一遇

5.0725.2275.4075.5035.5755.6145.6585.7655.8906.0606.2616.4

洪水

位(m)

20年

一遇

4.7564.9025.0735.1565.2185.2545.2935.3915.5085.6615.8495.987

洪水

位(m)

10年

一1遇

4.5384.6694.8244.8954.9524.9845.0215.115.2175.3545.5205.655

洪水

位

5年一

遇洪4.1924.3124.4544.5144.5664.5964.6314.7124.8074.9305.0755.208

水位

斷面江心江心島

位置島橋游泳池

四、袂花江洪水水面線推算。

袂花江流域堤防設(shè)計標準為50年一遇。采用多年平均高潮

位遭遇50年一遇洪水水面線和50年一遇潮位遭遇2年一遇洪水水

面線的外包線作為設(shè)計成果。

博茂減洪河從博茂港出海口至梅錄共長6.8公里，在距梅錄約

2.5公里建有黃竹尾分洪閘，經(jīng)1978年擴建，黃竹尾閘的排洪能力

達50年一遇(3040n?/s)的洪水的標準。但由于當時資金困難，閘上、

下游河段未按設(shè)計要求擴寬，現(xiàn)狀黃竹尾上河道底寬只有110米，

河底高程為0.45米；閘下河道底寬只有75米，底高程為7.4?+0.2

米，根據(jù)1976年大洪水時實測，博茂減洪河只能排泄流量2000m3/s

的洪水，只達設(shè)計流量3040m7s的65%0

目前，袂花江流域的城市防洪設(shè)計，博茂減洪河按原設(shè)計的河

底寬及河底高程進行擴建，閘上河底寬由原來110米擴至160米，

縱坡為1/4000,分洪河進口(梅錄河口)底高程控至-1.36米，閘前

河底高程由原來+0.45米控至-2.0米。閘后1.44公里的河底寬由原

來75米擴至130米，河底高程由原來的T.4?+0.2米控深至-2.0

米，平坡出海。

1.根據(jù)上述設(shè)計斷面，出?？诓捎枚嗄昶骄叱蔽?.52作為

起算水位，采用廣東省水利廳推薦使用的計算程序HD-5天然河道水

面線計算方法，推算出黃竹尾閘下水位流量關(guān)系見下表12：

黃竹尾閘下水位流量關(guān)系

表12

流量

50080010001500250030003500

(m3/s)

水位

2.712.973.1913.7825.0095.5996.146

(m)

根據(jù)黃竹尾閘下水位流量關(guān)系，采用武水《水力學》及《水閘

設(shè)計規(guī)范》(S1265-2001)中推薦的公式計算出黃竹尾閘上的水位流

量關(guān)系曲線。

黃竹尾分新舊兩級閘。左岸新閘6孔，每孔凈寬為9.9米，閘

底高程為-2.0m；左岸為舊閘20孔，每孔凈寬為4.8米，閘底高程

為+0.3m,計算得閘上水位流量關(guān)系見下表13：

黃竹尾閘上水位流量關(guān)系

表13

流量

50080010001500250030003500

(m7S)

水位

2.7323.0343.283.945.295.9436.544

(m)

根據(jù)表13黃竹尾閘上水位流量關(guān)系曲線通過水面線計算得博茂

減洪河口(即18#斷面)的水位流量關(guān)系曲線見下表14:

博茂減洪河口(即18#斷面)的水位流量關(guān)系

表14

流量

50080010001500250030003500

(m7s)

水位

2.8643.3013.6294.4315.9676.6677.316

(m)

根據(jù)水文計算所得支流袂花江50年一遇流量為2400m7s,博茂

減洪河50年一遇流量為3140m7s,在多年平均高潮位為2.52米遭

遇50年一遇洪水時，博茂減洪河出?？谥林Я黢腔ń?4"斷面(即水

湖嶺橋)的水面線見下表15至15-2:

博茂減洪河出?？谥了X橋水面線成果表表15

斷面編號r2"3°4"5"6"7"8"9

與1”斷面距離

033053080013801860256028403050

(m)

100年一遇洪

2.522.6552.8163.5033.734.0384.6294.8125.032

水位(m)

50年一遇洪水

2.522.632.7633.3253.5313.8114.3454.5174.719

位(m)

5年一遇洪水

2.522.5642.622.852.9623.1253.4373.5523.678

位(m)

減洪

斷面位置河出

海口

表15-1

斷面編號10”11"n-r12”13"14"15"16”

與1*斷面距離

32004080428044804880528056806080

(m)

100年一遇洪水

5.1735.8386.1466.56.7786.886.9787.072

位(m)

50年一遇洪水

438495.4695.7556.036.2956.3966.4936.585

位(m)

5年一遇洪水位

3.7614.1784.3564.434.6244.7064.7944.877

(m)

黃竹尾黃竹尾

斷面位置

閘下閘上

表15-2

斷面編號17#18#19#20”21#22#23"24#

與1”斷面距離

64807040780085709270102501140012280

(m)

100年一遇洪水

7.1627.2847.4517.6867.9368.2118.4038.574

位(m)

50年一遇洪水

6.6736.7916.9487.1757.4137.6797.8698.034

位(m)

5年一遇洪水位

4.9575.0575.2135.4525.6915.9826.1976.344

(m)

減洪河水湖嶺

斷面位置

口橋

2.用50年一遇潮位(4.26米)遭遇2年一遇洪水(減洪河

1370m7s,支流袂花江1000m'/s）推求水面線（計算方法如上面所述,

過程見本附件）。

博茂減洪河竹尾閘下水位流量關(guān)系

表16

流量

300500800100015002500

(m3/s)

水位

4.2874.3344.4444.5424.8265.616

（m）

博茂減洪河口（即18#斷面）的水位流量關(guān)系

表17

流量

300500800100015002500

(m7s)

水位

4.114.3954.7094.7505.2316.378

（m）

減洪河出海口至袂花江支流水湖嶺橋的水面線計算成果見下表

18至18-2：

袂花江減洪河出?？谥了X橋水面線成果表

表18

斷面編

ar2"3"4"5"6"7”8s9s

與1#"斷

面距離033053080013801860256028403050

(01)

2年一遇

洪水位4.264.2654.2734.3234.3434.3734.4474.4744.508

(m)

減洪

斷面位

河出

置

海口

表18-1

10#11#11-1-12"13"14"15.16"

與1"

斷面

32004080428044804880528056806080

距離

(m)

2年一

遇洪

4.5324.6654.744.84.8834.9214.9594.995

水位

(m)

黃竹黃竹

斷面

尾閘尾閘

位置

下上

表18-2

斷面編號17#18"19"20”21s22”23”24#

與1"斷面距

64807040780085709270102501140012280

離(in)

2年?遇洪水

5.0315.0785.1515.275.3955.5665.7065.796

位(m)

減洪水湖嶺

斷面位置

河口橋

根據(jù)上述兩種洪潮組合計算所得,推求出減洪河出?？谥了?/p>

嶺橋兩種方案的水面線，采用兩方案水面線的外包線作為設(shè)計洪水

水面線成果,如下表19及附圖2。

博茂減洪河出?？谥了X橋斷面水面線設(shè)計成果

表19

方案一方案二采用

斷面累加距斷面

序號成果

編號(m)位置

平均高潮位遭遇5050年一遇潮位遭遇(m)

年一遇洪水2年一遇洪水

減洪河出

11"02.524.264.26

?？?/p>

22"3302.634.2654.265

33s5302.7634.2734.273

44”8003.3254.3234.323

55"13803.5314.3434.343

66s18603.8114.3734.373

77*25604.3454.4474.447

88"28404.5174.4744.517

99*30504.7194.5084.719

1010"32004.8494.5324.849

11ir40805.4694.6655.469

黃竹尾

1211-r42805.7554.4745.755

閘下

黃竹尾

1312#44806.034.86.03

閘上

1413#48806.2954.8836.295

1514”52806.3964.9216.396

1615s56806.4934.9596.493

1716"60806.5854.9956.585

1817”64806.6735.0316.673

1918*7040減洪河口6.7915.0786.791

2019#78006.9485.1516.948

2120"85707.1755.277.175

2221#92707.4135.3957.413

2322"102507.6795.5667.679

2423,114007.8695.7067.869

2524*12280水湖嶺橋8.0345.7968.034

由上面水面線的計算成果與博茂減洪河及袂花江的現(xiàn)狀水面

線(表21)比較可以看出，通過擴寬博茂減洪河的過水斷面，大大地

降低了水面線的高度，梅錄城區(qū)(即分洪河口)的水位由原來的

7.271(P=2%)降低至現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計的6.791米(p=2%),降低了0.48米;

袂花江水胡嶺橋的水位由原來的8.310降低至現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計的8.03

米，降低了0.28米。從上面減洪河及袂花江原狀與現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計的水

面線比較可以看出，通過擴寬博茂減洪河，袂花江流域的洪水完全

可以由博茂減洪河經(jīng)黃竹尾水閘排出海，而不須利用梅錄閘進行排

洪。

III、博茂減洪河至袂花江水胡嶺橋各不同頻率設(shè)計洪水水面線

成果表20:

博茂減洪河至袂花江水胡嶺橋各不同頻率設(shè)計洪水水面線成果表20

斷面博

博1#博2#博3#博4#博5#博6#博7#博8#博9#博10#博11#

篇因11-1#

與

0"斷

033053080013801860256028403050320040804280

面距

離(m)

50年

一遇

4.264.2654.2734.3234.3434.3734.4474.5174.7194.8495.4695.755

洪水

位(m)

20年

.遇

2.522.6032.7043.1283.3023.5433.9984.1534.3304.4455.0015.245

洪水

位(m)

10年

一遇

2.522.5812.6572.9723.1153.3163.7043.8393.9904.0894.5764.786

洪水

位

5一遇

洪水2.522.5642.6202.8502.9623.1253.4373.5523.6783.7614.1784.356

位

減洪黃竹

斷面

河出