庆元县城区洪水风险图及防御洪水方案

1庆元县城区洪水风险图及防御洪水方案第一章基本情况一、自然地理及社会经济概况庆元县位于浙江省西南边缘，闽浙两省接合部，东临福建寿宁县，南接福建政和县，西邻福建松溪县，北靠本省龙泉市、景宁县。地理位置介于北纬27°25′至27°51′东径118°49′至119°25′之间，南北宽49公里，东西长67公里，全县总面积1898平方公里。松源镇城区是县委、县政府所在地，全县的政治、经济、文化、信息、交通中心，闻名全国的中国香菇市场也座落在此。城区位于闽江水系的松源溪两岸，纵向地势基本上与河道平均纵坡平衡，东高西低，横向地势则以近溪边低，远离溪边较高的趋势。城区总面积26.5平方公里，耕地面积1992亩，其中水田1816亩，旱地176亩，有14个行政村，5个社区。总人口43568人，1.65万户，工农业总产值45326万元，其中工业总产值43407万元，农业总产值1919万元。二、河流水系概况松源河受地质构造的影响，河流发育，北部支流流向多为东北向西南，南部支流流向多为东南向西北，然后汇成松源溪。河边坡降较大，兰溪桥水库上游平均坡降5%，下游平均坡降5‰，具有源2短流急，易涨易落的山区性河流特点。兰溪桥水库下游至县城河段的主要支流有：1、滑烛坑支流，集雨面积7.88平方公里，支流长4.8公里。2、大济支流，集雨面积25.3平方公里，支流长8公里。3、小坑支流，集雨面积16.23平方公里，支流长6.2公里。4、星光支流，集雨面积21.6平方公里，支流长8.25公里。5、坑西支流，集雨面积5.6平方公里，支流长2.65公里。三、水文与气象特征1、水文松源溪境内分布有万里林、杨楼、庆元三个雨量观测站，其中县城境内布有庆元雨量观测站，已有40年观测资料。多年平均降雨量为1658.7毫米，最大年降水量2341.9毫米左右，最低年降水量1087.8毫米，实际极值比为2.15，年内降雨分配不均，且集中在4—6月份、7—9月份、10—1月份，分别占全年的49.3%、38%、12.7%。洪水在梅雨期4—6月间，台风期7—9月间均可发生。2、气象本县地处低纬度区，属中亚热带季风性湿润气候区，根据县气象局的实测资料，年平均气温17.5℃，最高温度39.3℃，最低温度-9.2℃，平均日照时数1876小时，平均蒸发量1319毫米，历年平均无霜期为247天。四、历史主要水灾概述3城区历来洪水灾害较为频繁，据有关史料记载，建国前的主要水灾有：1588年（万历十六年）夏四月溯大水冲坏北城七十三丈居民漂没，人为溺死。1686（康熙二十五年）四月大水，冲塌西城数十丈。1788年（清乾隆五十三年）夏四月大水全溪水从西城冲入，转北城冲出，坏西城七十余丈，北城二十余丈，淹塌西北隅民屋，溺死者数人。1808年（嘉庆十三年）七月大水，城内西北水深丈余。1922年（民国十一年）洪水从西边进入竹坑溪。1923年（民国十二年）大水，冲坏圣庙城隍庙（均在现庆元二中内）石龙寺、养济院、田庐桥路，多被漂没。建国后的主要水灾有：1964年洪水两次从东边进入姚家村，水深达1米左右。1988年5月20日20时至22日8时，降雨量164毫米，最大一小时降雨量26.8毫米，使石龙街排水受阻，部分水深达0.5米，受灾户29户，200人，受淹农田212.3亩，死2人，损失巨大。1988年6月12日20时至13日20时，降雨量153.21毫米，城区中心积水0.8米，汽车站附近积水达1.0-1.5米，全县受灾1.8万户，10.85万人，受淹田地4.93万亩，死4人，冲毁许多水利设施，损失惨重。41989年7月21日16时至22日8时的16个小时降雨量206毫米，石龙街水深达1.2米，上游兰溪桥水库超过警戒水位2米，全县有21个行政村12.6万人受灾，受淹及冲毁耕地1.5万亩，倒塌房屋6320间，冲毁水利设施657处，死亡13人，共计直接经济损失1.41亿元。1998年6月12日至23日，出现罕见的连续十天降水过程，24小时降雨量在74.8毫米以上就达6天，其中最大24小时降雨量发生在6月21日，达178.2毫米，这次洪水过程降雨量为856毫米，全县有13.5万人受灾，死亡8人，受淹田地5915万亩，倒塌房屋2162间，冲毁水利设施1273处，其它设施也均遭受毁灭性的破坏，共计直接经济损失2.8亿元。五、防洪工程1、水库城区上游建有中型水库1座，总库容1404万立方米，小（二）型水库2座、小（三）型水库3座，担负着城区片防洪、供水、灌溉的任务。2、沿溪防洪堤城区有不同防洪标准的防洪堤12.74公里，分布在松源河的两岸，左岸7.82公里，保护人口27306人，保护农田820亩，右岸4.92公里，保护人口6349人，保护农田380亩，其余还有1.96公里的河流，无防洪堤使194.3亩农田得不到保护，这些工程建设，将在5今后松源溪小流域治理得以完成。城区主要堤防详见：6庆元县城区主要防洪堤一览表防洪堤名称长度（km）防洪标准（年一遇）保护面积（亩）保护人口（人）周墩桥上福利院防洪堤0.182059.6399县三中防洪堤1.7320255.011466林业车队防洪堤0.8220227.37759后田桥上防洪堤0.4620134.931419吕公堤0.6720206.454789庆元中学防洪堤0.7220547.853544建筑公司防洪堤1.142025.64438阁门岭堤1.0420371.071971水电局外防洪堤0.5720145.73896西大桥下防洪堤1.0920258.4945星光溪防洪堤0.4220126.841630大济溪防洪堤1.1420161.88286大坑溪防洪堤0.4120146.8174第二章洪水灾害分析、评价一、洪水风险特性分析松源溪洪水多发生在4—7月份，均为降雨引起，本流域属中亚热带季风性湿润气候区、雨量充沛、气候温暖。在雨季高峰4—7月份期间，由于受静止风、台风和山区地形等影响，引起空气的强烈上升运动，常产生大暴雨，雨区广、强度大、历时长，是形成洪水的主要季节。由于流域内地形多为山地且地势悬殊较大，各汇入7支流坡度大，形成源短流急，汇流快，暴雨后一般2—5小时即出现洪峰，暴涨暴落，具有典型的山区性河流特点，因此洪灾相当严重。二、洪水频率分析本次洪水风险图范围为县城区，即从兰溪桥下游的周墩桥至县城下游的阁门岭，全长5.170公里。1、设计暴雨松源溪设计暴雨采用庆元雨量站为代表站，兰溪桥水库流域设计暴雨采用庆元站设计暴雨乘以暴雨移用系数。松源镇附近小支流设计暴雨直接采用庆元站暴雨分析成果。庆元站降水量资料系列为1935—1937年，1939—1940年，1952—1956年，1958—1996年。统计年最大一日、三日降水量，经频率计算与适线，一日雨量均值100毫米，Cv=0.45，Cs/Cv=4.0；三日雨量均值158毫米，Cv=0.40，Cs/Cv=4.0。则设计暴雨如下：名称雨日频率P（%）雨量（mm）备注1251020兰溪桥水库24小时297263218183149H24/H日=1.13三日438390325276226松源镇附近小支流24小时290258214180146三日3723332822422012、设计洪水产洪计算：在设计条件下，采用蓄满产流原理简易扣损法，土壤最大含水量为100毫米，前期含水量为75毫米，则初损为25毫8米，最大24小时后损值为1毫米/小时，其余为0.5毫米/小时，潜流部分水量为净雨开始后扣稳渗1.5毫米/小时。汇流计算：兰溪桥水库坝址设计洪水采用《浙江省瞬时单位线法》，小流域采用《浙江省合理化公式法》。兰溪桥水库以下干流上断面的洪峰流量，采用与兰溪桥水库坝址洪峰流量乘以面积比的0.8次方。设计流域洪峰流量见下表断面或流域名称流域面积（km2）频率（P%）Qm（m3/S）1251020兰溪桥坝址2351980175714001155880周墩桥247.432055182414481200913水上公园288.9622852034162813401023阁门岭318.5624452184174814401093其中大济溪流域25.3295275233204165小坑溪流域16.23218204173153123星光溪流域21.62522351991741403、兰溪桥水库洪水调度兰溪桥水库坝址以上集雨面积235km2，正常蓄水420m，相应库容1230万m3。该水库距庆元县城7km，对县城防洪具有一定的作用。在满足水库大坝安全的情况下，通过合理调度，使水库最大限度地削减洪峰，以减少水库下游人民生命财产损失。水库泄洪建筑物为坝上表孔泄洪，闸门为6扇弧形门，每孔净宽10m，闸底高程415.4m。9洪水调度原则如下：（1）起调水位为汛期限制水位417.0m；（2）当库水位低于423.97m（20年一遇洪水位）时，水库控制泄洪与区间洪水错峰，根据下游庆元县城区的防洪要求，控制阁门岭断面的流量不超过1200m3/s；（3）当库水位高于423.97m时，应视实际入库洪水按大坝自身安全进行合理操作，并控制最大下泄流量不得大于同时入库流量。调洪计算成果按上述调度原则进行调洪演算，得到水库洪水调节计算成果见下表兰溪桥水库调洪计算成果表项目单位各频率（%）设计值0.2251020入库洪峰m3/s2408175714001155880最高库水位m423.97423.97423.97421.05420.02相应库容104m316171617161713291232最大泄量m3/s24081757981980774注：起调水位417.0m，相应库容为984万m3。兰溪桥水库通过调度，削减了洪峰后，各断面上游河段的设计洪峰流量见下表。断面名称设计洪峰流量Qm（m3/s）P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%周墩桥20551824900670477水上公园228520341080810587阁门岭24452184120091065710三、设计洪水水面线的推求1、断面资料城区内松源溪河段2004年共实测断面30个，根据河道走向，地形变化等进行布置，基本为弯道、堰坝、桥控制，断面编号以洋心桥为起始断面，编号0+000，以下根据河长下推，至阁门岭为6+559。另外，三条支流也实测了8个断面，其中星光溪3个，小坑溪3个，大济溪2个。2、水面曲线计算方法采用分段恒定流方法进行，水面曲线计算公式：Z上=Z下+Q2.△L/K2式中：Z上、Z下——上、下断面水位（m）K——上、下断面平均流量模数Q——上、下断面通过的平均流量（m3/s）△L——计算河道长度（m）K=ω·c√Rω——过水面积（m2）R——水力半径（m）C——谢才系数C=n1R1/6N=河道糙率系数（0.03-0.04）根据测量断面数据和水面曲线计算公式，进行从阁门岭河段向上游递推试算。3、水面曲线计算成果各河段水面计算成果见下表11庆元县松源溪设计洪水水面线成果表地点断面名称P=1%时水位（m）P=2%时水位（m）P=5%时水位（m）P=10%时水位（m）P=20%时水位（m）洋心桥0+000370.35370.28369.21368.57368.03良种场围墙0+120369.73369.64368.50367.80367.22良种场泵站0+474367.11367.05365.86365.36364.64公路驳坎0+922366.78366.19365.09364.55363.64周墩狭口1+016366.30366.17365.02364.42363.59周墩桥1+389365.82365.75364.68364.06362.85林业车队1+873363.89363.73362.80362.13360.63大济溪汇入口2+182360.52360.39359.01358.32357.36后田桥2+559359.50359.40357.98357.22356.63杉刺潭3+192357.41357.32356.01354.9354.19横城北路3+250357.33357.18355.89354.81354