喀左县大凌河干流城市防洪工程设计分析

2015-03-27李洪君

黑龙江水利科技 2015年3期

关键词：哈巴大凌河喀左

李洪君

(喀左县水资源办公室，辽宁喀左122300)

1 水文

大凌河干流原点流域的降水主要受华北气旋、台风、冷涡及高空槽等天气系统的影响，多年平均降水量为493.3 mm，降水在年内，年际变化较大，时空分布极不均匀，多集中在7、8 两个月，约占全年降水量的70%。

流域内多年平均径流深为102.3 mm，年内分配也极不均匀。径流量多以洪水方式下泄，非汛期河道径流小，近几年出现长期间断流现象［1］。

1.1 暴雨洪水特性

大凌河干流的洪水均由暴雨所形成，由于受上述天气系统的影响，经常发生局部暴雨。据历史文载记载，近一个多世纪以来，西支流域曾多次发生较大洪水，大洪水的主要年份有1917 年、1930 年、1949年、1962 年、1984 年及1994 年，其中，1917 年洪水比较久远，考证不深，而1930 年、1949 年洪水均相当于100 a一遇，1962 年洪水次之，近年的1984 年及1994年洪水，也相当于10 a一遇，且每次洪水过后，都给两岸人民生命财产造成了较大的损失［2］。

本次资料延长后，哈巴气站具有1957—2002 年共46 a连续洪水资料。考虑历史洪水，按照前面的洪水重现期分析成果，采用绘线读点补矩法进行频率计算。设计洪峰流量成果见表1。

由于近年未发生大洪水，本次延长水文系列后，均值略有降低，从成果对照表中可以看出，计算成果小于《大凌河流域规划(要点)补充报告》成果。为安全计，设计洪峰流量依然采用原成果［3］。

表1 哈巴气站设计洪峰成果表

1.2 泥沙

大凌河流域有泥沙观测项目的水文站有12 处。辽宁省水利水电勘测设计研究院，在《大凌河流域规划》等项目中，对大凌河流域的泥沙特性进行过详细的分析，当时采用的资料年限为1957—1985 年。

大凌河西支的哈巴气水文站1957—1985 年间多年平均悬移质输沙量为250.28×104t。1986 年以后没有发生大洪水，且由于上游水土保持工作的加强，哈巴气水文站泥沙减少许多，1957—2002 年间多年平均悬移质输沙量为195.9×104t，较1957—1985年间减少了21.2%。为安全计，本次大凌河西支泥沙特性分析依然采用1957—1985 年系列［4］。

从年际变化来看，最大悬移质输沙量发生在1962 年，年悬移质输沙量为2718.46×104t，最小悬移质输沙量发生在1973 年，年悬移质输沙量仅为7.20×104t，两者相差377 倍之多。

从年内分配来看，其多年平均悬移质输沙量汛期6－9 月为245.54×104t，占全年的98.1%，7－8月为213.36×104t，占全年的85.2%，年内分配极不均匀。

哈巴气站多年平均泥沙特征值及泥沙年内分配情况见表2、表3。

表2 哈巴气站悬移质泥沙特征值

表3 哈巴气站悬移质输沙量年内分配表

2 工程地质条件

经勘察场地地层上部为第四系冲洪积层，下部为白垩系下统九佛堂组砂页岩，各层岩土分述如下:

第①－1 层、素填土:在场地局部分布，ZK6、ZK7号孔见有分布，层厚0.60 ～2.70 m，ZK6 号孔为砾砂、ZK7 号孔为粉土，稍密状态，不宜做天然地基［5］。

第①层、粉土:在场地广泛分布，层厚0.60 ～1.50 m，黄褐色，稍密状态，摇振反应中等，韧性低，干强度低。

第②－1 层、粗砂:在场地北部见有分布，层顶埋深0.70 ～1.00 m，层厚0.20 ～0.50 m，黄褐色，稍密状态，矿物成分主要为石英、长石，颗粒级配一般。

第③层、强风化砂页岩:在场地内广泛分布，层顶埋深3.40 ～6.80m，厚度2.80 ～3.60 m，灰绿色～灰黑色，强风化，岩芯呈块状、碎块状，原岩结构已显著变化，手拆易断，下部可见碎屑结构，层理构造［6－7］。

3 工程规模

根据2006 年统计年鉴，喀左县现行政区域总面积2 238 km2，总人口42.3 万人。2005 年全市实现地区生产总值21.1 亿元。其中第一产业增加值7.7亿元;第二产业增加值8.04 亿元;第三产业增加值5.32 亿元［8］。

4 防洪河道分析

据本次设计范围:喀左县大凌河干流吉利玍大桥至大凌河干流原点1.7 km，大凌河干流南支为1.8 km，大凌河干流西支0.6 km，共4.1 km。确定起点水位为东哨发电站漫水桥水位为起点水位［9］。

根据上述已知条件及所确定的有关参数，河道P=5%水面线成果见表5。

表4 2005 年喀左县社会经济概况表

表5 大凌河干流水面线计算成果表

5 工程总体布置

本工程主要由防洪堤、堤顶道路等部分建筑物组成。

本次设计范围:喀左县大凌河干流吉利玍大桥至大凌河干流原点1.7 km，大凌河干流南支为1.8 km，西支0.6 km，共4.1 km。确定起点水位为东哨发电站漫水桥水位为起点水位。本次防洪工程设计，以确保喀左县企事业单位、乡镇、农田及人民群众生命财产安全为主要目的，并充分考虑上下游、左右岸的关系，依据国家有关的法律法规做到全面规划，统筹兼顾［10］。