丹江重点段防洪可行性研究报告

1目录1综合说明111概况112水文213地质614工程建设任务和规模815工程布置及主要建筑物1016工程施工1017工程管理1218工程占地1319环境影响评价13110水土保持14111投资估算15112经济评价和综合评价1522气象水文1723水文基本资料1824暴雨洪水特征1925洪水地区组成及干支流洪水遭遇分析2126调查历史洪水及重限期的确定2627天然洪水分析计算2728设计洪水49229施工设计洪水59210泥沙613工程地质6431区域地质概况6432商州段堤防工程地质条件与评价7533丹凤段堤防工程地质条件分析与评价7934商南段堤防工程地质条件分析与评价8335天然建筑材料8736结论与建议894工程任务和规模9141社会经济发展状况及工程建设的必要性9142社会经济发展对防洪的要求10343设计水平年、防洪工程范围及防洪标准10444防洪工程总体方案10745堤线布置及水面线推求1165工程总布置及主要建筑物12451工程等别和标准12452工程布置和主要建筑物型式12553堤防工程1266工程管理137361管理机构13762管理范围和保护范围13863管理设施13864非工程措施13965工程运行管理费测算及资金来源14172建筑材料14473主体工程施工14574施工总进度14782工程占地处理措施14992环境保护设计15093环境监测15194环境管理15195环保投资15210水土保持153101水土流失防治目标153102水土流失防治措施布设原则154103水土流失防治措施体系和总体布局155104水土流失分区防治措施设计155105水土保持施工组织设计158106方案实施进度159112投资主要指标1604113编制原则及依据160122费用计算165123效益计算167124国民经济评价指标169125敏感性分析170126财务评价170127评价结论17011综合说明11概况XX为汉江一级支流，发源于XX省XX市境内的秦岭山脉凤凰山南麓流经商州、丹凤和商南3县（区），于商南县月亮湾出省界，经河南、湖北于XX口市汇入汉江，全长443KM，总流域面积16812KM2。XX是汉江最大的一级支流，也是XX市最大河流。XX在XX境内流程259KM，流域面积7478KM2，占XX总流域面积的445，占XX市总面积的388。境内河道平均比降327。XX自西向东贯穿XX市中部，流域北界为蟒岭，南界为流岭、新开岭，山脉均为东西向绵延，其间为XX河谷川道。XX流域是XX市主要经济区，尤其是“商（州）丹（凤）盆地”段更是区域地位十分重要，随着“商丹循环工业经济园区”、“商丹一体化”以及“关（中）天（水）经济区”的逐步推进，XX防洪体系的建设将显得更加重要。因此，XX市委、政府对XX干流防洪工程建设十分重视，曾经做过大量前期工作。2000年3月，XX省水利水电勘察设计研究院和XX地区水电勘测设计院共同编制了XX干流防洪工程项目建议书，并经水利部长江水利委员会审查通过。依据该项目建议书及“长江委”审查意见，2001年7月由XX省院编制了XX干流防洪工程可行性研究报告（以下简称可研报告），工程项目范围为商州区城区、丹凤县城区，以及沿江6镇（白2杨店镇、夜村镇、棣花镇、商镇、竹林关镇、梁家湾镇）共8个重点河段堤防工程。2005年7月，XX省水工程勘察设计院依据长委和省水利厅审查同意的可研报告，编制完成了XX干流防洪工程初步设计（以下简称初步设计）。设计范围依然为商州区城区、丹凤县城区及沿江6镇共8个重点河段。设防河段总长度为327KM。修建新堤225KM，重建堤防90KM（含拆除旧堤防9KM），加固加高现有堤防308KM，新修堤岸17KM，堤线总长438KM。XX省发改委陕发改农经2005599号文批复了该初步设计。2011年2月，XX市水务局主持编制了XX省XX市20132015年中小河流治理规划，规划对XX干流沿岸20处重点段进行防洪治理，建设堤防14891KM，估算投资571亿元。本可行性研究报告在此规划的基础上，结合其它前期工作成果，按轻重缓急、分期治理的原则，筛选确定了商州城区、丹凤县城等12处重点段进行先期治理，拟治理XX干流河段522KM，设计新修堤防51814KM。12水文121流域概况XX是汉江最大一级支流，发源于XX省XX市秦岭南麓。XX上游两岸支流呈不对称分布，左岸有会峪河、老君河、武关河、清油河、县河等6条较大支流，右岸有南秦河、银花河等2条。二龙山水库以上属XX河源区，主河道长约43KM；二龙山水库至丹3凤县月日滩为商丹盆地，河道长73KM；丹凤县月日滩至银花河口段属低石山区，河道长38KM；银花河口至商南县县河口属土石低山区，河道长48KM。XX流域地处亚热带季风气候区，多年平均气温138，风速30M/S，最大冻土深016M。多年平均降水量779MM，降水主要集中在7、8、9三个月占全年降水量的46。由于降水时空分布不均，径流610月为丰水期，12月至次年3月为枯水期。泥沙与径流具有同样的规律，丹凤站多年平均悬移质输沙量232104T，多年平均总输沙量为3016104T，多年平均含沙量492KG/M3。XX上游曾建有麻街等9个水文站，近40处雨量站，但由于大部分测站资料系列短，观测时段又不对应，给水文分析计算带来困难。XX流域洪水频繁，主要由暴雨或连阴雨形成。由于流域上游山高坡陡，河短流急，峰型单一，一次洪水过程一般为一日。流域下游汇流面积增大，洪水过程延长至25天，峰型呈多峰。经采用典型洪水组成法分析，丹凤站的洪水主要由程家坡以上干流和南秦河洪水组成。荆紫关站的洪水随主雨区范围的变化，分别由丹凤以上干流和武关河洪水组成或银花河和武关河组成。122天然洪水分析二龙山和南秦水库地处上游暴雨中心区，且控制流域面积较大，故对其滞蓄洪影响必须考虑。鱼岭水库位于商丹盆地浅山区的上、下游两个暴雨中心的过渡带，控制流域面积较小,不足丹凤水文站以上流域面积的十分4之一，故不考虑其对天然洪水的影响。天然洪水分析采用的控制断面分别为程家坡（即二龙山水库坝址），南秦河口、丹凤站，银花河口和荆紫关等5个。其中程家坡站采用麻街站、板桥站、柴湾站洪水流量系列资料插补延长至52年。荆紫关站洪水受二龙山水库影响很小，直接采用其53年实测系列值。丹凤站采用考虑二龙山和南秦水库影响还原后的19572010年53年天然洪水系列。南秦河口断面采用经面积比拟修正后的程家坡站的频率计算成果，银花河口断面采用与其相邻的丹凤站和荆紫关站频率计算结果的非线性内插值。基本控制断面天然洪水计算成果见第2章，表214。鉴于本次计算的天然洪水成果，与2005年编制的初步设计计算成果相比，较差很小，基本在5以内；并且XX省发改委以陕发改农经2005599号文对初步设计进行了批复，基本同意水文分析计算的方法和成果。故本次设计仍采用初步设计阶段的天然洪水分析成果。123考虑水库调蓄后的各计算断面设计洪水考虑二龙山南秦水库调蓄后得到各控制断面的洪峰、洪量结果。各控制断面之间的计算断面洪峰流量系根据相邻控制断面按面积比拟法推求，其面积指数同相应控制断面。各项目所在河段断面设计洪峰流量采用值见下表。5XX干流主要断面设计洪峰流量设计洪峰流量（、M3/S）P项目123335流域面积F（KM2）南秦河口下23231841151512601562商州区沙河子段23761885155212921644商州区张村段24451942160113351754商州区白杨店段24831973162713581816丹凤县棣花段27942230184715502370丹凤县商镇段28632287189515932504丹凤站（龙驹镇）29922394198716742766丹凤县资峪岭保仓段31222502207917563044商南县梁家湾段44533651310226744515商南县太吉河段44893682313026984550商南县寺湾段45203709315327184580商南县柳树湾段59554955424536895960124泥沙丹凤站实测多年平均悬移质输沙量为232104T，年最大输沙量766104T（1958年），年最小输沙量405104T（1986年）。属清水河流。根据丹凤水文站实测资料统计，多年平均推移质含沙量为696104T，丹凤站多年平均输沙总量为3016104T。多年平均含沙量为6492KG/M3。13地质工程地质工作由XX省水利电力勘测设计研究院勘察分院承担，外业2011年6月23日8月30日进行，2011年9月完成XX省XX市XX干流防洪工程地质勘察报告。现场勘察采用地质测绘、地质调查、钻探、坑探、取样、原位试验，基本查明了项目区工程地质条件及主要工程地质问题。项目区位于东秦岭南麓中低山区，XX河流两侧，河流两岸山势陡峻，基岩裸露，工程区山体总体呈西北高、东南低，最高点秦王山海拔2087米，最低处南湾海拔543M，相对高差1544M，分为河谷盆地、低山丘陵和中低山三个地貌单元。区域地层出露较完整，主要有太古界、元古界、古生界、中生界及新行界等各个时期的地层。岩性主要为变质岩、碎屑岩、碳酸盐、混合岩及第四系堆积物。与工程相关的地层主要有下元古界PTK1和PTK2、泥盆系D3L2和D3L3；中生界TJ及JK；新生界E、N及第四系Q。项目区位于秦岭东南段，区域构造单元属秦岭纬向构造体系之东秦岭褶皱系，地跨两大地质构造单元。由铁炉子向东至马角一线，北部属华北准地台西南缘的商渭台缘褶皱带，南部属秦祁地槽东秦岭褶皱系的加里东和华里西褶皱带。根据地下水赋存条件，地下水可分为第四系松散堆积孔隙水和基岩裂隙水两种类型。松散层孔隙水，含水层为第四系砂砾石层孔隙潜水，主要7分布于漫滩及一级阶地，其含水层厚度稳定，透水性好，补给条件充分，主要补给来源为大气降水。基岩裂隙水，含水层主要为第三系、白垩系及二叠系等碎屑岩，裂隙水主要赋存于基岩裸露的山区和河谷两岸强弱风化岩体中，均受大气降水补给。地下水以下降泉形式向XX河道排泄。项目区内丹凤段和商南段地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为005G，设计地震分组商南为第一组，场地设计特征周期为035S；丹凤为第三组，场地设计特征周期为045S。商州段地震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，地震加速度为010G，特征周期为040S。场地可不考虑地基土的液化和震陷问题。拟建堤基位置处砂卵石层，承载力高，工程地质性能良好，可做为持力层使用。但属强透水层，应防渗处理。基坑可按11001150放坡开挖，必要时可采用木板桩和砂袋进行支护。场地地下水和地表水对混凝土不具备侵蚀作用，但对裸露的钢结构在干湿交替作用下，有微腐蚀性。堤防基槽开挖好后，应进行碾压夯实，以防不均匀沉陷。项目区天然建筑材料除土料以外，可就地取材，运距较近，储量大于需求量，其质量满足工程需求和规范要求。堤外天然建材材料，开采深度一般0510M，不会形成洼地，无侵没影响问题。顺直河段堤岸冲刷深度约230M左右，弯曲河段堤岸冲刷深度在2535M之间。XX雨季泄洪水量较大，流速较快，易对其附近的堤脚形成冲刷，建议加深堤基设置深度或其他形式防冲刷措施，以减弱河水对堤脚的冲刷淘蚀破坏。堤防施工时应加强施工检测工作，必须对新建堤防的质量进行分层检8测、检验，最终提供工程检测报告。加强施工地质工作，作好施工地质编录，及时向设计提供地质变化情况与地质参数，优化设计方案。14工程建设任务和规模XX市XX河谷川道区自然地理条件相对优越，地形比较宽阔平坦，土壤肥沃，气候温和，自然条件较好。水利、交通、电力、通讯等基础设施较为齐备，工、商业较为发达，是XX市的主要工农业经济带。地处“商丹盆地”西部的商州城区是XX市委、市政府所在地，是全市的政治、经济、文化中心。宁西铁路、G40沪陕高速公路、G312公路东西向全线贯通“商丹盆地”，国家电网已经全面覆盖工程所在区域；地方工业也在稳步发展。在适逢融入“关天经济区”的背景下，XX市启动了“商丹循环经济工业园区”的建设，为“商丹一体化”创造了良好的历史机遇。总之，在国家实施西部开发战略的影响下，以XX经济带为龙头的XX经济正面临着新的发展机遇。XX沿岸历来暴雨洪水灾害频繁，而担负防洪保安任务的XX堤防却因工程质量差、防洪标准低、隐患多，难以发挥正常的防洪保安作用。一旦发生暴雨洪水，XX沿岸城镇、村庄及公路、水利等基础设施以及72万居民的生命安全将受到严重威胁。为了有效地防御XX洪水，保障沿岸人民生命财产安全，保护本区域城镇工业企业的发展，促进XX沿岸社会稳定和经济发展，拟定建设XX市XX干流重点段堤防工程。根据XX省水利厅的有关意见、XX省重要支流治理项目勘测设计基9本要求、水利部财政部中小河流治理工程初步设计指导意见和XX市XX防洪工程各阶段前期工作，经XX市水务局会商沿XX3县区政府部门，确定防洪工程范围为商州、丹凤、商南3县区共12处重点段XX河道，治理河段长度522KM。设防标准商州城区50年一遇洪水；丹凤县城区、商州区沙河子镇30年一遇洪水；其余均为20年一遇洪水。布置工程点12处，堤防总长度51814KM，位置及分段长度见下表。堤防长度（M）序号项目名称起止位置河段长度（KM）左岸右岸小计1商州区城区段95001020007668175224202商州区沙河子段118301732055541154113商州区张村段1930023640442914236252764商州区白杨店段229002730044400025006500商州区合计150129936614196075丹凤县棣花段4490053600875873058736丹凤县商镇段525005840059587358737丹凤县龙驹镇段578006230045325832588丹凤资峪岭保仓7580077500176573731030丹凤县合计20897886246160349商南县梁家湾段1161001194504313913263465410商南县太吉河段1215001245003025501278382811商南县寺湾段1285001337005211483653480112商南县柳树湾段1429001468003928902890商南县合计1645089110841617310总计522278702394451814注起止位置为河道桩号，以二龙山水库坝址为0000。15工程布置及主要建筑物依据相关规范、标准，结合本项目实际情况确定工程等别。从XX干流重点段防洪工程整体来看，工程规模较大、等别较高。但由于各个工程点相距较远，本次又是以各个工程点为独立项目区。故按工程点分别确定。商州区城区段、东龙山段堤防为50年一遇洪水设防，为等工程，主要建筑物为4级；丹凤县城区段、商州区沙河子镇段按30年一遇洪水设防，为等工程，主要建筑物为4级；其余河段为20年一遇洪水设防，为等工程，主要建筑物为4级。工程区地震动峰值加速度为005G，相应的地震基本烈度为度。按抗震设计规范，不考虑地震荷载。商州区城区段，地震动峰值加速度为005G，相应的地震基本烈度为度，由于基础下为砂卵石地层，不存在地震液化等问题，因此不考虑地震荷载。根据XX干流河道实际情况，堤防建筑物形式采用丹凤县城区以上河段各工程点采用砂砾石填筑，浆砌块石护坡形式；丹凤县城区以下河段各工程点采用砂砾石填筑，浆砌块石挡墙形式。堤防超高3级堤防不小于12M，4级堤防不小于10M。11丹凤县城以上河段采用迎水坡1165浆砌块石护坡，丹凤县城以下河段采用迎水坡110浆砌块石挡土墙。堤防背水坡统一采用120。堤防建筑物形式在下阶段设计时须进一步论证、设计。16工程施工项目区公路交通便利，干流河道与G312国道及G40沪陕高速平行东西向延伸，其间多有地方公路连接，做为施工道路可完全满足要求。各乡镇以及行政村均已开通程控电话，XX沿程乡镇已开通无线电话，施工通讯条件较好。河道沿线均有XX供电局下辖电力网络10KV配电线路，施工电力有保障。施工用水可直接从河道径流汲取，水质、水量均可满足施工用水需要。项目区范围长，各河段平川宽阔平坦，沿XX干流河道布设施工场地，可满足施工机械、设备、砂石料场以及其它临时设施布置需要。项目区沿线有县办水泥厂3座，乡办水泥厂6座，年总产量在300万吨以上，质量符合行业现行标准，数量可满足工程要求。水泥拟采用地方水泥厂生产的普通硅酸盐水泥，由工程建设管理部门统一向水泥厂签定供货合同，按计划供应工程建设。拟成立“XX市XX堤防建设处”做为建设法人，下辖三县区XX堤防管理站，负责项目建设施工的组织安排。项目建设拟采取公开招标确定有相应资质的监理、施工单位。项目建设过程的质量监督委托“XX地区水利工程质量监督站”负责。12主体建筑工程量土石方开挖27214万M3，土石方填筑15652万M3，砌石6718万M3，土工布673M2。施工期为12个月，跨两个年度，于2011年10月1日2013年4月1日完成工程施工。总劳动量13784万工日，其中技工5346万工日，普工8438万工日。17工程管理依据堤防工程管理设计规范、水利工程管理单位编制定员试行标准，结合XX市机构设置现状，本项目实行按水系统一管理和行政辖区相结合的管理体制。市一级管理机构，依托现有机构XX市河道水库管理处，进行业务归口管理。河库处属财政拨款事业单位，现有人员设置10人。拟增加编制2人，合计12人。县区一级管理机构，依托现有商州、丹凤、商南3县（区）河道管理站，进行业务管理。三县区河道管理站均为县区水务局下属单位，属财政拨款事业单位，现有人员各4人。拟增加14人，其中商州区6人、丹凤县4人、商南县4人。确定护堤地的宽度为3、4级堤防临水侧、背水侧均为10M。护堤地顺堤线布置与堤防走向一致。堤防的保护范围为3级堤防背水侧为50M，临水侧为整个河道行洪区。4级堤防背水侧为30M，临水侧为整个河道行洪区。13拟设置观测项目堤身沉降、位移、水位变化、近岸河床冲淤积、堤身浸润线、表面观测。拟设置自动水位雨量监测站12处，流量测验设备8套。XX市河库处已经具备办公区以及办公用房，本次不再设置。商州区、丹凤县和商南县拟于各自河段适当位置征地90亩（XX市河道管理站30亩、商州区、丹凤和商南河道管理站各20亩），用于建设管理站生产管理用房。房屋建筑面积为1406M2，其中XX市河道管理站500M2，商州区河道管理站330M2，丹凤、商南河道管理站各288M2。18工程占地本项目设计堤防51814KM基本沿现状堤防线布置，建筑物坐落属河道或现状堤防，不发生工程永久占地。永久占地为拟建XX市管理站生产办公场所30亩及三县区管理站生产办公场所6亩；施工临时占地（包括施工临时道路、材料堆放、临时仓库以及工棚等）按62亩估列。管理单位建设用地赔偿标准为4万元/亩，工程施工临时占地补偿标准为012万元/亩。工程永久占地90亩，占地赔偿费用240万元；施工临时占地62亩，合计补偿费用744万元。合计3144万元。19环境影响评价XX市XX干流重点段防洪工程的实施，对项目所在区域的社会环境14和自然环境的改善均有显著的促进作用，其有利影响是主要的。但工程建设不可避免地带来一些不利影响，主要表现在施工中易产生施工废渣、生活垃圾、噪声等现象及局部的水土流失。但建设期环境问题是暂时的，并可通过环境保护和管理措施，减免或消除一定影响。环境保护措施估算投资90万元。总之，本项目建设对环境的有利影响占主导地位，不存在制约工程建设的环境因素，工程从环境角度分析是可行的。110水土保持项目区属划定的国家级水土流失重点治理区及省级水土流失重点治理区，其水土流失防治标准执行等级为I级。根据项目所在区域水土流失防治特点和主体工程建设特点，提出水土流失防治目标。设计水平年水土流失防治目标防治分区防治目标施工建设期试运行期按降水量修正采用值1扰动土地治理率（）95952水土流失治理程度（）9597973土壤流失控制比0708084拦渣率（）9595955植被恢复率（）9799996林草覆盖率（）25272715结合工程区自然环境及工程施工建设、运行特点，水土保持方案措施布局采取永久和临时措施相结合、工程和生物措施相结合的综合防护措施对水土流失进行防治。施工过程中的水土流失防治是水土保持方案的重要内容之一。在项目建设过程中做好施工过程中的水土流失防治工作，一方面可以起到防患于未然，提高施工效率，减少建设期的水土流失量；另一方面可以减轻对周边环境的不良影响，为恢复植被以及生态环境良性循环创造条件。该项目水土保持方案实施进度，遵循与主体工程建设“三同时”的原则安排进度。111投资估算本工程位于XX市XX干流二龙山水库至商南县过风楼镇河段，共12处重点工程，其中商州区4处、丹凤县4处、商南县4处。河段治理长度522KM，堤防长度51814KM，其中商州区19607KM，丹凤县16034KM，商南县16172KM。主体建筑工程量土石方开挖27214104M3，土石方填筑15652104M3，砌石6718104M3。主要材料量水泥62667T，砂子2635104M3，块石7927，燃油2810T。施工总用工量13784万个，其中技工5346万个，普工8438万个。工程施工总工期7个月，跨两个年度完成。工程估算总投资3175373万元，静态估算总投资3175373万元。16112经济评价和综合评价国民经济的评价指标，经济内部收益率为956，大于社会折现率8；经济净现值为490275万元，大于零；经济效益费用比为117，大于10，符合评价规范的要求。对工程费用增加10和效益减少10这两种不利情况进行了分析，各项评价指标均符合评价规范的要求，本建设项目在经济上是合理的，而且具有一定的抗风险能力。2水文21流域概况XX系汉江最大的一级支流，发源于XX省XX市境内的秦岭山脉凤凰山南麓，流经商州、丹凤，于商南县梳洗楼附近出省境，再经河南、湖北汇入汉江，全长443KM，总流域面积16812KM2。XX在XX境内流程259KM，流域面积7478KM2，占XX总流域面积的445。境内河道平均比降327。XX自西向东贯穿XX市中部，流域北界为蟒岭，南界为流岭、新开岭，XX河谷川道夹于两山之间。XX市境内XX上游两岸支流呈不对称分布，其中较大支流左岸有会峪河、老君河、武关河、清油河、县河等6条，右岸有南秦河、银花河等2条。二龙山水库以上属XX河源区，流域面积965KM2，主河道长约43KM，河道平均比降294。按地形地貌特征可分为深山区、浅山区和川17塬区三种类型，其中深山区和浅山区约占80。二龙山水库至丹凤县月日滩为“商丹盆地”，河道长73KM，区间流域面积1994KM2，河道平均比降289。该段为黄土台塬区，植被差，水土流失严重，但村镇连片，耕地肥沃，工农业生产比较发达。丹凤县月日滩至银花河口段，河道长约38KM，区间流域面积1346KM2，河道平均比降262。该段属岩石山区，植被较差，河道沿程均为峡谷，耕地、人烟极少。银花河口至商南县县河口，河道长约48KM，区间流域面积2060KM2，河道平均比降242。该段属土石山区，植被较差。此段河道宽谷与峡谷相间，河流蜿蜒曲折，弯道凸岸多形成坡耕地，为农民居住及农田耕作区，县河口至省界，河道长约43KM，区间流域面积631KM2，河道平均比降142。该段属岩石山区，为峡谷河段，人烟稀少。22气象水文XX流域地处北亚热带季风气候区，因受秦岭制约，气候温和，无霜期长，热量充足，四季分明。据丹凤气象站资料统计，多年平均气温138，一月份平均气温12，七月份平均气温258，极端最高气温408（1996年），极端最低气温134（1967年）。多年平均风速30M/S，历年最大风速20M/S，风向多为WNW，最大冻土深度016M。由于受大气环流的影响，冬春季干旱少雨，夏季多雨间有伏旱，秋季湿润并多连阴雨。多年平均降水量779MM，但时空分布不均。从时间分布18讲，主要集中在7、8、9三个月，其降水量约占全年降水量的46。从空间分布讲，一般山地多于川道。特别是暴雨多发生于高、中山区。由于降雨时空分布不均，径流也随之变化。610月份为丰水期，12月至次年3月份为枯水期，11月及45月为平水期。据荆紫关实测径流资料分析计算，流域多年平均径流深为2014MM，多年平均径流量1422108M3。据丹凤水文站实则资料，年最大径流量1625108M3（1964年），年最小径流量094108M3（1995年），多年平均径流量613108M3，610月份的径流量占全年径流量的66以上。XX泥沙主要来源于中游的“商丹盆地”及银花河、武关河等较大支流。泥沙与径流具有同样的规律，汛期710月份占全年输沙量的80。据丹凤水文站实测资料统计多年平均悬移质输沙量232104T，多年平均含沙量378KG/M3。年最大输沙量766104T，年最小输沙量405104T（1986），最大与最小相差189倍。年最大断面日平均含沙量达236KG/M3。23水文基本资料XX上游曾建有水文站9处，雨量站近40处，水文站网详见表21。表21XX流域水文站基本情况统计表实测资料年限站名所在河流流域面积（KM2）设站时间起止年数备注麻街XX32519737197420103719程家坡XX9651959519591970121971年撤消柴湾XX1466195161953195641958年撤消丹凤XX27661957419572010541965年1月1日下迁100M荆紫关XX7060195711958201053板桥板桥河493197471974201037谢塬南秦河4531959119591973111974年撤消竹林关银花河951197171971201040武关武关河724195911959201052可供本次洪水计算的水文测站虽然不少，但由于种种原因，大部分测站资料系列较短，且观测时段互不对应，给计算工作带来很大困难。可行性研究阶段水文资料使用到1998年，XX干流防洪工程初步设计水文资料使用到2004年。初步设计编制以后，至2010年增加的实测水文资料经水文部门进行了整编，上级主管部门又对其进行了汇编和复核，成果准确可信。水利部长江水利委员会对可研报告水文部分的审查意见是“基本同意计算成果”，XX省发改委对初步设计水文部分的审查意见是“基本同意水文分析计算的方法和成果”。本阶段设计，拟根据延长的实测资料，经检验初步设计阶段水文资料采用和计算成果是合理的。24暴雨洪水特征XX流域的洪水主要由暴雨或连阴雨形成。影响本流域暴雨的天气系20统除东部台风外，主要是副热带高压与西风低槽的相互作用，此时如遇孟加拉湾或南海水汽供应充足，往往在XX流域形成小范围、短历时、高强度的暴雨或大暴雨。加之秦岭的抬升作用，使暴雨强度进一步增强。XX流域暴雨洪水频繁，尤其以局部性暴雨引起的突发性洪水最多，危害最大。如1988年8月13日至14日，在秦岭山区的商州、蓝田、柞水三县交界地区降了特大暴雨，暴雨中心南秦河上游吴家沟18H总降雨量达410MM，最大降雨强度为1337MM/H；XX上游黑龙口18H降雨1448MM，最大强度为471MM/H，麻街及板桥水文站于8月14日先后发生了建站以来的最大洪水，其洪峰流量分别为553M3/S及558M3/S，丹凤水文站实测洪峰流量666M3/S。9月份以后则进入阴雨连绵的季节，易发生长历时、大范围、低强度的连阴雨，有时也会出现暴雨，如1975年9月29日至10月3日，XX上游段普降暴雨，总降雨量达286MM，二龙山水库坝址处流量达586M3/S，丹凤水文站实测洪峰流量为806M3/S。可行性研究报告编制以后，发生的局部性暴雨、洪水主要是“038”暴雨、洪水。2003年8月28日8时至8月30日14时，位于秦岭南麓的洛南、商州两县（区）交界地区降了特大暴雨，暴雨覆盖南洛河、板桥河流域，暴雨中心伊洛河上游洛南县卫东镇次降雨量达2395MM，24H降雨量达216MM；XX支流板桥河上游洛南县胡河乡次降雨量达1852MM，6H降雨量达1257MM；板桥河水文站于8月29日发生了建站以来的次大洪水，其洪峰流量为550M3/S。但因XX流域降雨范围小，XX干流未形成大的洪水过程，麻街及丹凤水文站实测洪峰流量分别为183M3/S及600M3/S。支流银花河和武关河洪水也不大，竹林关及武关水文站实测洪峰流量分别21为337M3/S及440M3/S。2010年7月23日，丹凤县遭受特大暴雨袭击，重灾区银花河流域竹林关镇10多小时降雨量高达259MM，银花河实测流量1950M3/S，洪水夹带巨石、泥沙、树木涌入城镇街道、民房和机关单位院内，造成“泥淹竹林关”的惨重损失。2010年，武关水文站实测最大洪峰流量为1750M3/S，荆紫关水文站实测最大洪峰流量为11400M3/S。但上游板桥、麻街、丹凤实测最大洪峰流量皆不大，分别为123M3/S、872M3/S、359M3/S。XX上游山高坡陡，河短流急，汇流迅速，洪水陡涨陡落，一次洪水过程一般为一日左右，洪水过程线大多数呈单峰，且峰形尖瘦。随着汇流面积的增大，洪水过程延长至25天，峰形则具有多峰锯齿状特点。25洪水地区组成及干支流洪水遭遇分析根据暴雨洪水特性，XX上游洪水地区组成及干支流洪水遭遇分析，分别以丹凤站和荆紫关为控制断面，采用典型洪水地区组成法，选取具有代表性的实测大洪水进行分析。251以丹凤站为控制断面（1）典型洪水分析经对丹凤站实测洪峰流量大于1000M3/S的六场洪水进行统计分析得知，3D洪量的均值为104108M3（其中1D占3D洪量54），最大为126108M3（1975年9月），最小为072108M3（1970年7月）。洪水主要来源于程家坡以上的有19607、19707及19759三场，程家坡以上3D洪量约占丹凤站3D洪量的502649，远大于程家坡与丹凤站的面积比22（349）。其余三场洪水主要来自程家坡丹凤县城区间，3D洪量占丹凤站3D洪量的649764，接近或大于区间与丹凤站的面积比（651）。详见表22。在统计的六场洪水中，来自程丹区间较大支流南秦河的洪水有三场，3D洪量均值占丹凤站3D洪量的314，占程丹区间3D洪量的605。来自干流程家坡以上的洪水有两场，3D洪量占区间洪量的686，占丹凤站3D洪量的331；来自下游的洪水只有一场，3D洪量占区间3D洪量的441，占丹凤站3D洪量279；均大于该站面积与区间以及该站与丹凤站面积比值了252和164。详见表22。以上分析说明，丹凤站出现的大洪水主要来自程家坡以上干流和支流南秦河。（2）峰现时间分析从支流南秦河谢塬站和干流程家坡站同期19591970年共12年实测系列中选谢塬洪峰大于400M3/S的1967年6月30日和1970年7月28日两场较大洪水，前者谢塬站最大洪峰441M3/S，程家坡站536M3/S，后者谢塬站、程家坡站分别为419M3/S、1520M3/S。“676”洪水谢塬站峰现时间为该日700，程家坡站为730，谢塬比程家坡早05H。“707”洪水谢塬站、程家坡站峰现时间分别为当日830和1000，谢塬站比程家坡站提前15H，再从各站洪峰传播到南秦河入干流处（称“南秦河口”断面）的传播时间看，若以各站出现洪峰时的实测最大流速作为洪水传播流速除以各站到南秦河口间距离得“676”洪水的谢塬站传播时间为0433H，而程家坡站为0435H，对“707”洪水两站分别为0355H、036H。目前站址分别23建有南秦水库和二龙山水库（中型）下泄最大洪峰均会比原天然峰现时间推后一点，但影响不大，因为流域间洪水特征未变。综上分析，在南秦河口断面干支流洪水同时发生遭遇机率是比较大的。252以荆紫关站为控制断面（1）典型洪水分析经对荆紫关站实测洪峰流量大于2000M3/S的六场洪水流量统计分析，5D洪量均值为55108M3，其中1、3D洪量分别占5D洪量的385和773。5D洪量最大为839108M3（1958年7月），最小为348108M3（1987年6月）。洪水主要来源于丹凤以上的有1982年8月、1984年9月两场，丹凤站5D洪量约占紫荆关站5D洪量的407442，略大于丹凤站控制面积与荆紫关站控制面积的比值392。其余四场洪水主要来自丹荆区间，区间5D洪量占荆紫关站5D洪量的650894，大于流域区间面积占紫荆关控制面积的比值608，详见表23。统计的六场洪水中，丹荆区间主要支流银花河、武关河对应有四场。两支流5D洪量占荆紫关5D洪量的平均值分别为19和186；占丹荆区间5D洪量分别为265和279。其中当洪水主要来自丹凤以上（2场）时，银花河5D洪量均值占丹荆区间207，小于洪水来自丹荆区间时银花河5D洪量均值占丹荆区间的比例322。而武关河则与其相反，当洪水主要来自丹凤以上时，5D洪量均值占丹荆区间319，与洪水来自丹荆区间时则比例减少到24。当主雨区在丹凤以上时，荆紫关站洪峰流量多由丹凤以上与武关河洪24水组成，而银花河相应占比例较小；当主雨区在丹荆区间，则荆紫关站洪峰流量多由银花河与武关河洪水组成，详见表23。（2）峰现时间分析支流竹林关站、武关站洪水与干流丹凤站洪水峰现时间分析，详见表24。从峰现时间来看，丹凤站洪水一般都迟于支流竹林关洪水45H，比支流武关站洪水晚57H所以丹凤站干流洪水与支流银花河洪水不会发生遭遇，也不会与武关河洪水发生遭遇。详见表24。25表22丹凤水文站洪水地区组成分析成果表（Q丹1000M3/S）3D洪量（104M3）南秦河3D洪量（104M3）丹凤程家坡程丹区间项目年、月洪峰流量Q丹（M3/S）主雨区位置W3DW3D占丹（）W3D占丹（）W3D占程丹区间（）占丹（）6071010程家坡以上78363934502390249824206203097071500“71883814531337446925407533537591396“1257881656494413351小计2760215913116894960平均920153055773896423248068633164101400程丹区间124504268351789764934754412798281325“11969297324887237528371130“1027924232367409764小计346989664250343475平均11566322127883457223475441279合计6230025577367238435平均10383426241061215902812605314注1）程家坡站控制流域面积965KM2，占丹凤站控制面积2766KM2的349。2）程丹区间控制流域面积1801KM2，占丹凤站控制面积的651。3）南秦河谢塬站流域面积453M2，占程丹区间的252，丹凤站控制面积的164。26表23荆紫关水文站洪水地区组成分析成果表（Q丹2000M3/S）5D洪量（亿M3）其中荆紫关丹凤丹荆区间银花河武关河项目年、月洪峰流量Q荆（M3/S）主雨区位置W5W5占荆（）W5占荆（）W5占丹荆区间（）占荆（）W5占丹荆区间（）占荆（）8282140丹凤以上407180442227558038167930753301848492210“594242407352593087247146108307182小计1001422579125183平均5012114212905790632071200923191835875680丹荆区间83920824863175264103590“41114435026765083102920“6982323324666681182531691042231498765180“348037106311894122392351080257230小计2296621167524184平均57415527041973012322260092240189合计329710432254365367平均55174316376694091265190092279186注1）丹凤站控制流域面积2766KM2的，占荆紫关站控制面积7060KM2的392。2）丹荆区间控制流域面积4294KM2，占荆紫关站控制面积的608。3）银花河竹林关站控制流域面积951M2，占丹荆区间的221，占荆紫关站控制面积的135；4）武关河武关站控制流域面积724M2，占丹荆区间的169，占荆紫关站控制面积的103。27表24峰现时间分析成果表年月日站名洪峰流量（M3/S）峰现时间到达竹林关时间（银花河口）到达武关河口时间荆紫关22102000丹凤880140018042040竹林关360130013121524810922武关40712301516荆紫关51801200丹凤1203308421200竹林关2800442448553870605武关2500606734831005荆紫关2920330831004丹凤80620002345211（10月5日）831004竹林关635191319232117831004武关5932015222826调查历史洪水及重限期的确定本次设计中调查历史洪水以XX省水利厅1984年整编的XX省洪水调查资料为依据。麻街水文站上游调查河段古树园（流域面积173KM2），调查到1956年洪峰流量为518M3/S，按面积非线性修正到水文站断面为792M3/S。根据麻街水文站调查历时洪水排位，1956年洪水应排在1886年洪水（无洪峰流量值）之后，故确定其重现期为60年。程家坡水文站调查到1935年洪水，洪峰流量为2060M3/S，调查洪水重现期为75年。丹凤水文站调查1921年洪水为最大，1935年洪水次之，调查洪峰流量28分别为3390M3/S和2990M3/S。1921年调查洪水重现期为90年。荆紫关水文站调查历史洪水3场，1876年洪水为首，1935年洪水排第二，1919年洪水排第三，调查洪峰流量分别为7380M3/S、6400M3/S和6060M3/S，最大调查洪水重现期至今为135年，据此确定1935年洪水重现期为75年。XX各水文站调查历史洪水及重现期详见表25。XX干流洪水以往曾分析计算过多次，先后编制过项目建议书、可研报告、初步设计报告，洪水计算成果及方法得到了长委及省水利厅的肯定。因此，本次洪水计算仍然采用其分析方法，对XX干支流麻街、板桥、丹凤、竹林关、武关、荆紫关水文站实测流量资料延长至2010年，对程家坡水文站系列插补延长、丹凤水文站洪水还原计算采用初步设计成果。现叙述如下27天然洪水分析计算XX流域、干支流先后建有“100104M3”以上水库共7座，相对较大水库位于上游有干流二龙山水库，支流南秦河有南秦水库，中游支流有鱼岭水库，考虑上游两岸均处流域暴雨中心区，水库控制流域面积较大，是XX洪水主要发源地之一，所以对干流洪水影响较大，应进行洪水还原计算，而鱼岭水库位于“商丹盆地”的浅山区，地处流域上、下游两个暴雨中心的过渡区，控制流域面积仅占丹凤站8，其洪峰量值对XX洪水影响尚小，故本次不再考虑该库对干流洪水的影响。29表25XX各水文站调查洪水及重现期统计表序号河名站名流域面积（KM2）洪峰时间洪峰流量（M3/S）重现期（年）可靠程度备注1丹江麻街326195679260可靠2丹江程家坡9651935206075供参考3丹江丹凤27661921339090较可靠1935299075较可靠4丹江荆紫关70601935640075较可靠19196060供参考5板桥河板桥4931957101654较可靠6武关河武关7241987256090可靠实测1919238050较可靠7银花河竹林关9511954284090较可靠271程家坡站系列插补延长程家坡水文站（现二龙山水库坝址）有实测流量资料12年（19591970年）。根据上下游麻街站、板桥站、柴湾站洪水流量系列插补延长最大洪峰流量系列，进行洪水还原计算，使程家坡站洪水流量系列插补延长后达52年。采用方法简述如下A）采用下游干流柴湾站流量资料，按面积非线性修正（1D、3D洪量按面积线性修正）插补19531956年洪水资料，即QM程（F程F柴）2/3QM柴W程（F程F柴）W柴30式中F程965KM2，F柴1466KM2。B）采用上游麻街站、板桥站流量资料，考虑两站同次洪水到达程家坡站的传播时间，用流量叠加法经面积非线性修正，插补还原程家坡站19741987年洪峰流量资料。对19882004年洪峰流量资料，根据建立的19741987年麻街站、板桥站实测洪峰流量之和与程家坡站同期天然洪峰流量相关方程计算。相关方程为QM程1121Q0985M（麻板）相关系数为097。程家坡19742004年1D、3D洪量根据麻街站、板桥站实测洪量，按面积线性修正计算。C）1958、19711973年洪水资料，考虑1998年审查出案的二龙山水库设计洪水与防洪安全复核报告中，采用多种方法计算确定的天然年最大洪峰流峰值方法可行，本次作为插补值直接采用。D）1957年的年最大洪峰流量值，采用XX省洪水调查资料刊印成果。272丹凤站洪水还原计算以往曾采用本站峰量相关、程家坡站（二龙山水库坝址）和谢塬站（南秦水库坝址）与丹凤站峰量相关、利用水库汛期下泄流量资料分析等三种方法，对丹凤站1973年以后受二龙山、南秦水库影响的洪水资料进行了还原计算，然后选择其中资料条件较好、计算精度较高者，作为丹凤站天然洪水系列，进行洪水频率分析。现将分析方法及分析成果简述如下（1）利用丹凤站峰量相关法进行还原31XX上游一次洪水过程一般为一日左右，故根据丹凤站年最大洪水发生时间，并考虑洪峰流达时间，用二龙山和南秦水库一日前后的库水位，查库容曲线，认为所得库容差值即为水库对该次洪水的滞蓄量（1D滞洪量），与丹凤站实测1D洪量相加，即为丹凤站还原后的天然1D洪量。然后建立该站无水库影响下（19571973年）同场洪水（天然）QMW1D相关关系，相关方程为QM0451W09131D，相关系数为0852。根据丹凤站还原后的1D洪量，按相关方程计算丹凤站（19742010年）还原后的天然洪峰流量。对19742004年丹凤站3D洪量，采用该站19571973年3D洪量与1D洪量的相关方程进行计算。相关方程为W3D5777W08731D，相关系数为0978。（2）利用程家坡站与丹凤站洪峰、洪量相关法进行还原首先建立程家坡站与丹凤站同期（19591970年）年最大天然洪峰流量及1D、3D洪量相关方程，再利用已经过插补的程家坡站（19742004年）年最大天然洪峰流量及1D、3D洪量，进行相关计算，并考虑南秦河水库流域面积修正，最后求得丹凤站的还原系列。（3）利用水库汛期下泄流量资料进行还原利用丹凤站（19742004年）实测洪峰流量过程与二龙山和南秦两个水库同期水库泄流过程错开传播时间相减，得到程家坡站、谢塬丹凤区间天然洪水过程，然后与程家坡站和谢塬站天然洪水过程相叠加，最后得到丹凤站天然年最大洪峰流量。利用丹凤站实测1D洪量减去两个水库同时段下泄量，得区间天然1D洪量，再加程家坡站1D来水量，进行面积线性修正32后（因南秦水库无1D来水量资料），即为丹凤站