厦门市汀溪片区防洪规划报告.doc

毕 业 设 计（论 文）厦门市汀溪片区防洪规划报告专业年级 水务工程07级 学 号 0701060120 姓 名 指导教师 评 阅 人 二一一年六月本科毕业设计（论文）任务书、毕业设计（论文）题目： 厦门市汀溪片区防洪规划 、毕业设计（论文）工作内容(从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明)： 主要内容：1、基础资料收集及数据处理； 2、计算最大1日设计雨量，并推求设计暴雨过程； 3、设计洪水推求； 4、水面线计算和设计堤顶高程的确定； 5、计算成果分析。 设计技术要求：1、设计暴雨的时间分配采用同频率法； 2、选择合适方法进行设计洪水计算，根据天然断面确定堤防形式 及确定堤顶高程。 、进度安排： 第1周：布置论文内容、熟悉有关模型程序、熟悉资料； 第2周：基本资料的收集、整理、分析； 第35周：设计雨量计算及设计暴雨过程推求； 第610周：选择合适方法进行设计洪水计算，水面线计算和设计堤顶高程的确定，对计算成果进行合理性分析； 第11周12周：整理计算成果、撰写论文报告、准备论文答辩及论文答辩。 、主要参考资料： 工程水文学教科书，詹道江主编，中国水利水电出版社，2004 水文分析与计算教科书，刘光文主编，北京水利水电出版社，1987 常用水文预报算法和计算程序，翟家瑞主编，黄河水利出版社，1995 水文与水资源工程专业毕业设计指南，陈元芳主编，中国水利水电出版社，2000 产汇流计算，芮孝芳，中国水利水电出版社，1995 指导教师： 刘俊 ， 2010 年 11 月 18 日学生姓名： 罗聪 ， 专业年级： 水务07 系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）： 系负责人： ， 年 月 日摘要介绍了一些汀溪片区现状的地理条件、地质状况、水文气象、水利状况以及社会经济情况，针对这些水文特性，以及综合考虑城市的防洪问题，建立起了防洪规划水文计算模型。 本文先假定暴雨和洪水同频率，采用设计暴雨推求设计洪水。通过汀溪流域内5个雨量站的资料采用垂直平分法（泰森多边形法）算出各个降雨小分区的逐日面雨量，并在计算机上配线进行频率计算算出各种设计频率的典型面雨量，并选择典型暴雨过程，通过用同频率法进行缩放得出设计暴雨过程。由于汀溪流域面积为147.1km2，考虑到下游流域集水面积不大，故设计洪水根据福建省暴雨洪水计算方法，地面汇流的洪峰流量采用适用于小流域的推理公式法和瞬时单位线法进行计算，同时用福建省暴雨径流查算图表进行复核。河道水面线的推算采用河道恒定非均匀流的伯努利能量方程进行推算。然后，对堤顶高程按水位加上堤顶超高确定。关键词：汀溪片区、设计暴雨、设计洪水、水面线、防洪坝顶高程abstractthis article outlined the status of geography, geology, water situationhydro-meteorological, and the socio-economic situation in dingxi aera, aiming at these hydrological characteristics, as well as considering the problem of urban flood control, establish some hydrological calculation models for flood control planning.this paper first assumpts that the heavy rain and flooding are of the same frequency, adopts the design rainstorm to calculate the design flood. it adopts perpendicular bisector method(tyson polygon method) to calculate the daily surface rainfall in every rainfall subarea by the dates of five rainfall stations in dingxi valley. with the wiring on the computer and frequency calculation, it calculates typical surface rainfall in various design frequency. and select the course of a typical rainstorm; it gets the course of the design rain storm by the same frequency method. it has a drainage area of 147.1 square kilometers. considering the catchment area of lower valley of dingxi is not bag, i estimated the largest designed flood peak rate of flow of surface rainwater confluxin in small drainage basin with the reasoning formula method and instantaneous unit hydrograph method, according to storm flood calculation method in fujian province. it is used jiangsu stormwater runoff calculation chart to recheck. the estimation of water surface profile was calculated by bernoulli equation of steady non-uniform flow in open channel。 then, the crest elevation of flood control dike is determined by the sum of the water level and crest freeboard.keywords: dingxi aera, design storm, design flood, water surface profile, crest of flood control dike目录第一章绪论11.1 问题的提出11.2 研究途径-水文计算11.2.1 基本知识11.2.2 基本任务11.2.3 研究内容21.3 设计任务和技术路线21.3.1 设计任务21.3.2 技术路线2第二章基本情况42.1 概述42.1.1 自然地理概况42.1.2 水文气象概况52.1.3 水利工程概况6第三章设计暴雨计算73.1 汀溪片区雨洪特性分析73.2 设计暴雨计算83.2.1 雨量资料整理与分析83.2.2 设计暴雨的基本原则93.2.3 设计点雨量计算93.2.4 设计点雨量时程分配10第四章设计洪水推求134.1 设计洪水134.2 设计洪水推求134.2.1 推理公式法（沿海型）134.2.2 瞬时单位线法144.3 方法的选取144.4 汀溪下游各断面洪峰流量的计算15第五章水面线计算和设计堤顶高程的确定185.1 水面线计算185.1.1 起始水位拟定185.1.2 推求水面线计算方法185.1.3 水面线计算成果195.2 堤顶高程拟定21第六章总结与展望266.1 总结266.2 展望27参考文献28致谢30附录 外文文献原文及翻译31第一章 绪论第一章 绪论1.1 问题的提出厦门市作为最早的四个经济特区城市之一，一直是我国改革开放的前沿阵地。随着“海峡西岸”被写入中央“十一五”规划，海峡西岸成为中央重点支持的发展区域之一，其发展战略已上升为国家战略。同时城市建设的快速扩张、产业密集度的急剧上升以及人类活动对自然的不当影响，造成区域洪涝灾害问题突出。城市化使地面不透水性的增加和排涝能力提高，造成河道洪量集中，洪峰增大；一些开发区填埋河道，降低了水系对洪水的调蓄能力，增加了防洪压力；此外，经济的发展，也使得同等洪水所造成的损失增大。现有的防洪体系已不能满足经济社会的可持续发展要求，亟需制定新的防洪规划。因此，必须建立相应的模型对汀溪片区进行新的水文计算来保证水资源和水安全建设满足汀溪片区内社会经济可持续发展需求。1.2 研究途径-水文计算1.2.1 基本知识研究地球上各种水体的水量和水质的分布及有关水的运动变化规律, 探讨水体的物理化学性质及它们对自然环境, 特别是对生物的相互作用的学科, 统称为“ 水文学”。“ 水文计算”是水文学的一个分支。为了开发利用各地的水资源, 达到全面规划、综合开发, 加强管理的要求, 即力求以最小的代价, 达到除害兴利的最大效果, 需要解决一系列实际的水文问题。其中有相当大的一部分是属于水文计算学科的内容。水文计算是设计程序中的第一个环节, 其输入是水文气象观测资料, 输出成果是对当地水文情势的估计。1.2.2 基本任务水资源是人类社会生产生活所必不可少的物质基础。洪水和干旱始终是威胁人类社会生存的自然灾害。广义上讲，水文计算的基本任务是：分析研究水文规律，在水利建设规划阶段提供水文情势，为充分开发利用水资源、保护环境和城市防洪减灾工作提供科学的基础。针对汀溪片区洪涝灾害的发生原因和未来趋势，根据社会和经济发展的需求，结合水资源、水环境、水景观、水运输规划的要求，统筹安排，妥善处理好外洪内涝关系，分析水系特点、水利工程现状和下垫面特性，合理划分规划防洪圈，在此基础上，通过水文水力计算和分析，提出满足汀溪片区防洪安全要求的规划方案，为经济社会的发展和水资源一体化管理提供安全保障。1.2.3 研究内容我国大部分地区的洪水主要由暴雨形成。在实际工作中，中小流域常因流量资料不足无法直接用流量资料推求设计洪水，而暴雨资料一般较多，因此可用暴雨资料推求设计洪水从而推求水面线和确定坝顶高程。因此，本文水文计算的主要内容包括：（1）推求设计暴雨。计算最大1日设计雨量，并推求设计暴雨过程；（2）设计洪水推求。设计暴雨的时间分配采用同频率法；（3）水面线计算和设计堤顶高程的确定。选择合适方法进行设计洪水计算，根据天然断面确定堤防形式及确定堤顶高程。1.3 设计任务和技术路线1.3.1 设计任务（1）对水文气象、下垫面特性及其它有关基本资料进行收集、整理、甄别和统计分析。（2）进行设计暴雨的计算。分析汀溪片区的雨洪特性，正确处理雨量资料，按频率分析途径，计算一定重现期的面设计暴雨和点设计暴雨。根据暴雨典型，通过同频率放大法推求设计暴雨的时程分配。（3）确定堤顶高程。堤顶高程为设计洪水位加堤顶超高，堤顶超高值为安全加高加风浪爬高加水面风壅增水高度。1.3.2 技术路线由于汀溪片区经济社会的快速发展，汀溪片区水利工程和土地利用性质发生了较大的变化，水文变量的一致性受到显著影响，难以通过频率计算的途径推求汀溪片区的设计水位。本次规划利用现有较长时间系列的雨量资料，由设计暴雨推求设计洪水。由于汀溪流域面积为147.1km2，考虑到桥址以上流域集水面积不大，故设计洪水根据福建省暴雨洪水计算方法，地面汇流的洪峰流量采用适用于小流域的推理公式法和瞬时单位线法进行计算，同时用福建省暴雨径流查算图表进行复核。由于汀溪流域面积为147.1km2，考虑到桥址以上流域集水面积不大，故设计洪水根据福建省暴雨洪水计算方法，地面汇流的洪峰流量采用适用于小流域的推理公式法和瞬时单位线法进行计算，同时用福建省暴雨径流查算图表进行复核。根据堤防工程设计规范（gb50286-98）的规定，堤顶高程按水位加上堤顶超高确定。29第二章 基本情况第二章 基本情况2.1 概述2.1.1 自然地理概况如图 2-1所示，西溪支流汀溪地处厦门市同安湾，汀溪片区北起汀溪水库，经上埔，共和，坤泽洋，下士楼，洪坑，最后到达铺里，沿途经过十余个城镇。同安湾位于福建省东南沿海，地处闽南沿海金三角中心，厦门岛的北侧，东连泉州市的南安市，西接漳州市的长泰县，南与金门岛隔海相望。本地区地形复杂，西北部以丘陵、低山为主，东南部为波状起伏的台地和冲积平原，全区地势由西北向东南倾斜，以策槽溺谷为中心向内陆作平原、台地、丘陵、山地阶状分布。图2-1 汀溪片区示意图穿越本区的主要公路有324国道、206省道、同集高速公路、福厦漳高速公路等。整个规划区中间低四周高，高程绝大部分在020m之间，最高处接近70m（龟山）。规划范围内集美南部、同安大部分地区地势较平缓，翔安部分相对起伏较大。滩涂在基地中占相当大比例，高程多在05m之间。2.1.2 水文气象概况（1）气象同安区属南亚热带海洋性季风气候，具有夏长冬短，日照充足，雨量充沛，四季分明，温暖湿润等特点，城区全年平均气温21.0，最低一月的平均气温为12.8，最高七月的平均气温为28.4，极端最高气温为38.3，极端最低气温为-1。多年平均年蒸发量为1668.1mm，一年中以夏季7月份蒸发量最大，月蒸发量达206.7mm，冬季2月份蒸发量最小，月蒸发量仅73.2mm，年日照2233h。同安区风向随季节变化明显。冬半年多吹偏北风，夏半年多吹偏南风。每年7月9月为台风季，平均每年受台风影响5-6次，对本地区造成影响的台风主要是厦门正面登陆和在厦门到汕头之间登陆的台风，年平均最大风速14.5m/s。同安区多年平均降水量在1290mm2300mm之间（其中城区降水1837mm），降雨年内分配不均：3-4月春雨占全年的17，5-6月梅雨占全年的31.3，7-9月台风雨占全年的37.7，10月至翌年的2月占全年的14。根据同安降水资料较长的16个气象哨的统计，降水的地理分布也不均匀，降水分布由北部山区向东南沿海递减，最少年降水量1059.8mm，最大年降水量2011.7mm，相差近一倍。降雨中心多发生在上游山区，观测到最大一日降水量为汀溪汪前站1956年9月19日降水量，达470.1mm。（2）暴雨、洪水特性同安地处欧亚大陆的东南隅，东南面临台湾海峡，在气候带上属南亚热带海洋性气候。每年七、八、九月间，太平洋上的热带气旋形成风暴后，沿西北方向移动，影响我国东南沿海地区。尤其是来自台湾中南部海域或广东东南沿海的热带风暴正面影响同安时，常常带来二至三天的暴雨，其强度大，范围广；其次每年5月6月份来自太平洋上的副高与来自西北地区的冷空气，在流域上空相遇时，形成较长时间的梅雨天气，也造成较大洪水。由于河流短，河床浅窄，坡度陡，沿河没有坚固的堤岸和可供滞洪的湖泊，当山洪进入平原地区渲泄不畅，又受海水涨潮顶托时，洪水泛滥成灾。据1956年以来得实测资料统计，全年最大一日降雨量70出现在台风期，台风期最大一日降雨量的均值及最大值均大于梅雨期。一年中暴雨以上的雨日占总雨日3%，大暴雨以上的雨量占总雨量1%。洪水历时不超过3天，洪水涨落快，具有山区性河流洪水暴涨暴落的特点，峰型以单峰居多。2.1.3 水利工程概况汀溪下游河道整治工程已完成。同安汀溪下游河道治理工程位于同安区上埔大桥至祥平草仔市汇流口再及西溪营边桥的河道，防洪堤采用设计防洪标准为20年一遇。汀溪下游河道治理工程由河道整治工程、堤防护岸工程、涵闸工程和景观工程等组成。建设规模包括河道治理长度5.406km、两岸堤防10.812km、改造完善滚水坝2座（洪坑滚水坝和大岭滚水坝）、新建跌水2座（溪湖跌水和鳌峰埔跌水）、进水闸2座、排涝涵闸12座等。防洪工程等级为等，永久性建筑物中主要建筑物级别按4级设计，临时建筑物级别为5级设计，新改建防洪堤9.947km，其中斜坡式土堤段长9.447km，直墙式石堤段长0.5km。从上述可知，汀溪片区范围内的汀溪下游河段，其中上埔大桥以下的河段已全部完成整治，达到了20年一遇，但上埔大桥以上汀溪水库以下尚待整治。此外，西源溪现状未经整治，溪流两侧现状绿化植被良好。第三章 设计暴雨计算第三章 设计暴雨计算3.1 汀溪片区雨洪特性分析据同安县志、同安县水利电力志、同安气象志及其他有关资料记叙，从1547年至建国前, 汀溪片区共发生特大水灾33次,平均12.2年发生一次。建国后至2000 年同安城关受台风暴雨袭击造成的大小洪涝灾害共26次，平均1.96年发生一次, 其中较大洪灾11次，尤以1956年和1990年两次洪灾最为严重，经洪涝情况调查及资料汇集整理，将历史洪涝灾害情况列入表3-1、表3-2。表3-1 同安区建国前历年洪涝灾害记载表公元朝代年号记 事1547嘉靖26年七月初九日，夜大雨达旦，溪流泛涨，城不没者三版。1581万历9年五月初三日，大雨如注，坏城舍,溺人无数。1664康熙3年六月初六日（安柄），大小坏庐舍，漂人畜无数。1668康熙7年八月洪水，漂坏人居，禾苗漂没。1698康熙37年四月二十八晚大雨如注，诸山多崩，夜深水涨数丈，船挂树梢，桥梁冲毁，西门城崩，民居漂没数千家，死者千余人。1707康熙46年六月十一夜，洪水大发，坏庐舍，莲花山石裂如雷。1713康熙52年夏大水。1733雍正11年六月二十二日大雨如注，双溪水涨，东溪尤甚，死人从城堞流入庐舍漂没无数，桥梁倾甚多。1741乾隆6年水灾，饥民。1754乾隆19年四月十八日大水，三峰西源一带，溪多浮尸。闰四月初六日复大水，学署几淹。1760乾隆25年五月大水 ，坏田庐。1770乾隆35年六月大水。1780乾隆45年六月二十八日大水。1781乾隆46年五月十八日大水。岁欠。1790乾隆55年六月大水。1794乾隆59年六月大水，坏田庐。1799嘉庆4年四月初十夜大雨如注，双溪水涨几浸城版，至十一日已刻水始退，坏庐舍漂人畜无数，桥梁多圯，百岁老人所未尝睹云。1851咸丰元年九月水灾。1894光绪20年六月大水为灾。城圯西桥梁亦坏，人屋漂没无数。洪水淹至风岗村外大榕树下，西溪街屋脊坐人在水中洗脚，瓦窑村溪边书房床版被淹。1902光绪28年大雨为灾，舍庐倾没无数。表3-2 同安区建国后历年洪涝灾害记载表年份记 事19569月18-20日，台风登陆厦门，最大日雨量为371.9mm，同安城关水深2m-6m，城郊20km2的范围均为泽国。19608月8日下午8时，受八号台风袭击，沿海最大风力达12级；同时暴雨如注，同安县城关一连四天淹水。19637月1日受4号台风影响，同安大风，大暴雨，日雨量151.1mm，全县受灾16个自然村。19805月24日受4号台风影响，同安暴雨，日雨量达140.2mm，其中8-12时雨量达114.1 mm，为同安建站以来最早有影响的台风，全县受灾严重。1990受6号、9号、12号、18号台风的外围影响，同安均降暴雨，农田受淹，经济损失严重。19968月1日至2日，受8号台风影响，同安普降暴雨，历时短，强度大，24小时雨量最大达432 mm（造水站），引起山洪爆发，河水猛涨，又逢天文大潮，造成同安县7个镇的84个行政村2.4万人受灾。19975月，受灾1.4万人，受灾作物12.23万亩，损坏水利工程491处，直接经济损失1.065亿元。199910月9日，受14号台风影响，死亡1人，民房倒塌1655间，面积8275m2，全区各行各业均受严重损失，直接经济损失达5.75亿元。3.2 设计暴雨计算3.2.1 雨量资料整理与分析由于流域内缺乏实测的暴雨资料，邻近流域设有水文站进行暴雨观测采用各雨量站加权平均推求暴雨：汀溪流域暴雨由汀溪水库、五丰、造水、荇后及按柄5个雨量站加权求得；汀溪流域各雨量站权重情况见(表3-3)，各地点暴雨特征值见(表3-4)。表3-3 汀溪流域雨量站权重分布表 组成地区汀溪水库站五丰站造水站荇后站汀溪水库9.833.92927.3西源流域66.133.9全流域（草仔市）27.733.919.818.6表3-4 同安中心区各地点以上流域暴雨特征值表地点名称流域特征值时段h（mm）cvcs/cv流域面积河长比降（km2）（km）（）东西溪河口以上流域473.530.410.41h53.90.263.56h94.70.363.524h145.80.43.5汀溪水库坝址以上流域100.817.328.51h58.50.233.56h1120.383.524h199.20.433.5西源流域46.317.9512.21h57.30.233.56h101.30.443.524h164.70.433.5汀溪全流域147.123.817.31h58.10.233.56h108.60.383.524h188.20.433.5西溪河口以上流域320.730.410.41h56.60.233.56h99.50.43.524h160.10.423.53.2.2 设计暴雨的基本原则设计暴雨的时间分配采用同频率法。保证计算结果合理性的关键是选择典型暴雨，其基本原则：（1）历史上已经发生过的流域性特大暴雨，雨量时空分布资料充分和可靠；（2）造成汀溪片区特大洪涝灾害的暴雨，水文气象条件较接近规划情况；（3）暴雨类型和时空分布特征具有代表性；3.2.3 设计点雨量计算汀溪片区排涝标准为抵御20年一遇的暴雨。由于排涝模数与河道调蓄能力有关，而河道调蓄能力决定了采用的设计暴雨控制时段。为了适应各类排水河道，设计暴雨的控制时段取1、3、6、24小时。统计1、3、6、24小时时段雨量，见表25，通过频率分析计算，得出点雨量频率分布参数及各统计时段20年一遇设计雨量，结果见表25。根据泰森多边形法分割两站的权重计算汀溪镇短历时暴雨系列，可得汀溪片区年最大24h、6h、3h及1h暴雨资料，19782003年计26年系列，基本满足计算要求。分别对各短历时暴雨系列进行频率计算并做p-iii曲线适线，得到汀溪片区20年一遇各控制时段设计暴雨，见表2-5。表3-5 汀溪片区面雨量频率分布参数和设计面雨量参数1h3h6h24hex57.380.9101.3164.7cv0.230.390.440.43cs/cv3.53.53.53.5p (5%)81.6141.2188.2302.83.2.4 设计点雨量时程分配根据表35列出的短历时暴雨统计参数，选取汀溪全流域逐时雨量作为典型暴雨过程，统计1、3、6、24小时典型雨量，按同频率法将最大1、3、6、24小时雨量缩放至设计雨量，缩放倍比计算公式如下：最大1小时雨量缩放倍比 （3-1）最大3小时中其它2小时雨量缩放倍比：（3-2）最大6小时中其它3小时雨量缩放倍比：（3-3）最大24小时中其它18小时雨量缩放倍比：（3-4）计算结果见表36。根据缩放系数采用同频率方法进行缩放，得出设计暴雨程，见表37和图31,图32。表36 同频率法放大系数计算内 容1小时3小时6小时24小时典型雨量(mm)58.180.5108.6188.2缩放系数1.4042.6611.6721.44设计雨量(mm)81.6141.2188.2302.8表37 同频率法推求设计暴雨过程起迄时间典型暴雨缩放系数设计暴雨（mm）（mm）17:0018:000.81.441.118:0019:001.21.441.719:0020:001.61.442.320:0021:0021.442.921:0022:002.41.443.522:0023:003.21.444.623:0024:003.61.445.10:001:0041.445.701:002:004.41.446.42:003:005.61.4483:004:005.61.448.14:005:006.31.449.25:006:007.11.4410.36:007:008.41.67215.67:008:008.92.26123.88:009:0058.11.40481.69:0010:0013.52.66135.810:0011:0011.31.67215.611:0012:008.41.67215.712:0013:007.91.4411.513:0014:006.81.449.714:0015:006.31.449.215:0016:0061.448.616:0017:004.81.446.8合计188.2302.8图3-1 汀溪片区24小时典型暴雨过程图3-2 汀溪片区24小时设计暴雨过程第四章 设计洪水推求第四章 设计洪水推求 4.1 设计洪水同安西溪支流汀溪上游设有五丰、造水两个水文站，两个水文站实测水文资料系列均较短，且控制流域面积小，由实测流量资料推求设计洪水的精度受到限制，故设计洪水采用暴雨进行推求。4.2 设计洪水推求根据设计暴雨和流域特征值，地面汇流的洪峰流量采用推理公式法（沿海型）和瞬时单位线法进行计算，并考虑城市化影响。各河段天然设计洪水成果见表3-1。设计洪峰流量计算公式如下：4.2.1 推理公式法（沿海型）设计洪峰流量计算公式如下：(4-1)(4-2)式中:设计最大流量（m3/s）；集雨面积（km2）；汇流历时内的最大地表净雨，mm；流域汇流时间，h；m经验性的汇流参数，沿海区时，；时，反映沿流程水力特性的经验指数，；沿主河道从出口断面至分水岭的最长距离；沿流程l的平均比降。4.2.2 瞬时单位线法瞬时单位线设计洪峰流量计算公式如下： (4-3) 式中： 伽马函数；n，k参数，通常采用矩法计算，或以此作为初值，优选确定。非线性改正：建立n、k或m1（nk）同雨强的关系，如 (4-4) 式中： 瞬时单位线的阶原点矩；降雨（或净雨）强度，mm/h；、参数。雨强的计算时段可按以下因素之一确定：流域汇流时间；产流时段；洪峰上涨历时；流域面积大小。4.3 方法的选取表4-1 各溪流主要断面天然设计洪水成果表流域及防洪控制断面流域面积计算设计流量（m3/s）采用成果（km2）方法p=2%p=5%东西溪河口以上流域473.5推理公式法36403100瞬时单位线30502510采用地区综合法19591513西溪河口以上流域320.7推理公式法25902200瞬时单位线22801940采用地区综合法15611195汀溪水库坝址100.8推理公式法1080918采用瞬时单位线987823地区综合法808597汀溪西源流域46.3推理公式法536454采用瞬时单位线498425地区综合法520375汀溪草仔市147.1推理公式法14201200采用瞬时单位线13001100地区综合法1002749莲花溪草仔市157推理公式法12101080采用由上表的洪水成果可知，推理公式法成果最大，瞬时单位线法次之，地区综合法成果相对较小。考虑到推理公式法较适合200km2以下流域洪水的推求，而瞬时单位线法较适合200km2500km2流域洪水的推求，且两方法成果均较地区综合法大，从偏安全及计算方法适用条件考虑，本设计200km2以下流域采用推理公式法成果，200km2500km2的流域采用瞬时单位线法成果，同时用 福建省暴雨径流查算图表进行复核，认为其取值合理。4.4 汀溪下游各断面洪峰流量的计算本次设计结合汀溪下游河道两旁部分雨水规划进行洪峰流量的计算，汀溪水库出口处至草仔市汇入口之间流域面积46.3km2，最大支流西源溪流域面积38.6km2，河道两岸的集水面积为7.7km2，对未进行雨水规划的集水区域采取均匀入流推求河道设计洪峰流量，对雨水管网规划片区进行集中入流处理，西源溪支流当做汀溪集中入流汇入。参考汀溪河道治理初设报告的汀溪水库最大洪峰流量计算，当遭遇20年一遇暴雨时，汀溪水库最大出流为423m3/s向下游泄洪。汀溪下游河道计算断面分布见图4-1。图4-1 汀溪下游河道计算断面分布汀溪下游河道沿程20年一遇设计洪峰流量见表4-2。表4-2 汀溪下游河道各断面的洪峰流量断面断面位置洪峰流量断面断面位置洪峰流量（m3/s）（m3/s）汀0+000上埔大桥后423汀2+700824汀0+100425汀2+800826汀0+200431汀2+900827汀0+300433汀3+000829汀0+400435汀3+100831汀0+500436汀3+200849汀0+600438汀3+300851汀0+704洪坑桥440汀3+400852汀0+800443汀3+500854汀0+900445汀3+600856汀1+000446汀3+700858汀1+070448汀3+800859汀1+200794汀3+900861汀1+1287洪坑滚水坝796汀4+000863汀1+300796汀4+100865汀1+400798汀4+200867汀1+500800汀4+285鳌峰埔桥-前868汀1+600802汀4+295鳌峰埔桥-后868汀1+700803汀4+325鳌峰埔跌水-前869汀1+800805汀4+325鳌峰埔跌水-后869汀1+900807汀4+350869汀2+000809汀4+400870汀2+100811汀4+500872汀2+200813汀4+600874汀2+300814汀4+700875汀2+392大岭溪滚水坝816汀4+800877汀2+500820汀4+900879汀2+6008225+036草仔市汇合口881汀2+682溪湖跌水824第五章 水面线计算和设计堤顶高程的确定第五章 水面线计算和设计堤顶高程的确定5.1 水面线计算5.1.1 起始水位拟定本次设计草仔市汇合口断面的设计水位选取厦门市同安区汀溪下游河道治理工程初步设计修编报告中20年一遇洪水水位作为初始水位，查得洪水位为11.74m。5.1.2 推求水面线计算方法水面线推算采用河道恒定非均匀流的伯努利方程，(5-1)式中： 为断面流速不均匀系数；为河段沿程阻力水头损失（m）；为河段局部水头损失（m）；=,为局部水头损失系数;顺直河段和收缩河段，取 =0；逐渐扩散段，=-（0.30.5）;急剧扩散段，=-（0.51.0）。、分别为上断面、下断面的流速（m/s）；、分别为上断面、下断面的水位（m）；为重力加速度。表5-1 汀溪下游河道河段计算参数河 段比降河道底宽糙率p=5分段流量（m3/s）备注（）（m）n上埔大桥洪坑桥6.29551200.028423（0+0000+704）洪坑桥西源溪口0.49550.028423桩号1+154处为西源溪与汀溪汇流口（0+7141+154）西源溪口至洪坑滚水坝0.49550.028840洪坑滚水坝大岭溪滚水坝0.89700.028840（1+2872+392）大岭溪滚水坝溪湖跌水1.42800.028877(2+464-2+682)溪湖跌水螯峰埔跌水1.01901600.028877(2+696-4+325)螯峰埔跌水草仔市汇流口1.43951400.028877(4+339-5+036)5.1.3 水面线计算成果根据第三章汀溪下游河道各断面20年一遇设计流量，按照试算法计算得到汀溪下游各断面的设计洪水位，计算时,谢才系数可用曼宁公式计算，其计算结果见表5-2。表5-2 汀溪下游河道设计洪水水面线成果表断面号河道桩号河道底宽或桥坝净宽（m）20年一遇设计洪峰量（m3/s）20年一遇设计平均流速（m/s）设计河道高程（m）20年一遇设计洪水位（m）备注500+0001204232.89 2627.249上埔大桥后490+199903.06 24.7526.335480+313802.84 24.0325.935470+489702.28 22.9225.627460+582602.25 22.3425.537450+70453（48）2.09 21.5725.447洪坑桥前0+7142.28 21.5125