舟山展茅流域排水闸初步设计.doc

1、舟山展茅流域排水闸初步设计班级 XXXXXXXX姓名 Xxx前言大三伊始，我们便开始了在校的最后一次教学内容-综合实训。时间不多，任务严峻。短短两个月，要完成整个水闸的设计。从开始的收集资料，到技术设计，再到概预算，整个设计的过程，我们都要完整地走一遍。当然，无论任务有多艰巨，我们还是得一步一个脚印，踏踏实实地慢慢做起。首先，我们要收集设计的水闸的所在地的各种资料，并根据当地的综合发展规划，确定设计洪水标准以及水闸等级，然后再计算出水文特征值：设计洪峰流量、流域汇流时间等，绘制出24h最大雨量频率曲线，为之后水闸的水力计算和结构设计做好准备。技术过程一、 流域基本情况1自然状况1.1 自然地理

2、概况展茅流域地处舟山本岛东北侧的展茅镇境内，地理位于东经 12214021221842、北纬300029300336之间，流域控制面积28.50 km 。流域以牛皮岭、黄杨尖、顶梁尖、凤尖山、老虎岩岗、烧灰岗等形成的自然分水岭和一线海塘为界，基本与展茅镇的行政区域一致。属典型的海岛丘陵地形地貌，流域内河道上游丘陵起伏、间有谷地，绵亘分水岭、山脚和由滩涂围垦而成的滨海平地。丘陵面积17.2 km 2 ，占62.1%；平地面积11.3 km 2 ，占38.%。分水岭高程在100500m 之间；平地高程在13m 左右。1.2 水系河流展茅流域的水系主要由大展河、茅洋河、螺门河、上潘孙河及一些支流（溪

3、沟）组成。卖盐岭向外延伸的山脊为茅洋河、大展河的分水界，原茅洋河与大展河均属独立入海的溪流，大展河汇集东部和南部山区诸溪流之水经白礁闸至螺门闸出海；茅洋河汇集西部诸岙溪流经茅洋闸入海；1990 年后，因筑海塘，茅洋闸出水受阻，茅洋河水南下汇入大展河。主河道大展河长约7.15km、河宽5m25m。大展河发源于田公岙南风尖山，至张家村为上游段，长 2.8km，河道成 V 形，纵坡约4%，河道宽度 510m；仅雨季有水，属山溪河流。此段具有坡降大、水流急、洪量小、季节变化大等特点；自张家村至大门山嘴为中游段，长约2 km，其中有上潘孙河、大使岙溪汇入，此段坡度变缓，纵坡约1%左右，河道两岸砌护岸，断

4、面为矩形，深2.0m 左右，宽615m。该段河道具有水流较急、受下游水顶托和降水影响，水位变化较大。大门山嘴以下为下游段，长约2.3km，此段为典型的平原河网，河道宽度1525m ，河底高程-0.50.0。主流与一些人工沟渠纵横交叉，在靠近二线海塘处分为两支，分别经螺门闸和长峙山水闸出海。下游段河道比降为 0.14%左右，一般常年有水，水位变化较小，水流缓慢。平时用节制闸控制淡水入海，水流多为静止水状态。茅洋河发源于黄杨尖山北麓，全长约3.2Km。河道断面为梯形土堤，河宽15m 左右, 底高程0.01.0。有吴家溪、庙后王溪、路下徐溪支流汇入，始向东北流后折向北。原在洪家山嘴附近茅洋闸入海。1

5、990 年后，由于围筑海塘等原因，茅洋闸入海通道废弃。改流向东南，经横河汇入大展河，成为大展河的一最大支流。在平原地区河网较为发达，渠沟纵横交错，具有排蓄兼容功能，河道总长约 21km，平均宽度15m 左右，河道总蓄水容积约68 万 m 3 ，正常蓄水容积约50 万m 。1.3 地形地貌本区地貌单元属浙东丘陵滨海岛屿区，是天台山余脉在东北延伸入海的出露部分，岛中央为山脊或分水岭，一般高程 200300m，最高山峰为黄杨尖海拔 504m，平原呈小块分布于山间及滨海部位。流域大部分位于滨海平原区，平原区地面高程 1.5m 左右。河流源短流急、流量较小，单独入海，河谷开阔，堆积厚度大。1.4 地层地

6、质构造本流域出露地层基岩多为侏罗系上统西山头组(J3x)深灰色英安质熔结凝灰岩，块状构造，新鲜岩石致密坚硬。根据区域地质构造特征、新构造运动、地震等分析，本区虽老断裂纵横交错，且温州镇海弱活动性断裂从本区西部海域通过，但地震活动水平相当低，为少震、震级小的地区，且地应力无集中表现。据“中国地震烈度区划图”（1990 年版），本地区的地震基本烈度为度区。1.5 水文地质条件流域内地下水类型按含水空隙介质，可将含水层划分为松散沉积物的孔隙水和基岩裂隙水二大类。基岩裂隙水由于火山岩分布区，岩石致密坚硬，地下水赋存条件差。地下水主要赋存于构造断裂带中，呈线状或脉状分布，直接受大气降水补给，向第四系沉积

7、层或地表排泄。松散沉积物的孔隙水又分为浅层潜水和深层砂砾石、含泥砂砾石层承压水，均受大气降水或基岩裂隙水补给，向河流或海洋排泄。含泥砂砾石承压水层因径流缓慢，透水性较弱，富水性差异大。浅部为淤泥质土，赋存的孔隙水水量贫乏。2 社会经济展茅流域（镇）共有一个社区和16 个行政村，总人口22696 人，8394 户，其中农业人口22302 人，8220 户。行政区域面积为33.41km 2 ，集镇规划区区域面积约12.5km 2 。现有耕地总面积8714 亩。全镇2004 年实现社会总产值10.6 亿元。第一产业总产值1.75 亿，渔业总产值1.49亿元；第 二产业产值8.09亿元，其 中工业产值

8、 5.08亿元；第 三产业产值0.75亿元。2 004年城镇渔民、农民人均纯收入5650 元；全镇拥有各类企业141 家，属舟山市综合经济实力较强镇之一。随着舟山市社会、经济的快速发展，展茅镇的区位、土地资源、水资源等优势凸显，在加快建设社会主义小康社会建设，加速舟山市城乡一体化建设步伐的大好形势下，展茅镇必将会进一步加快工业化、城镇化、旅游等方面的发展。3 气象、水文资料3.1气象资料本流域内无气象观测台（站），与其邻近相距 18km 和 8km 设有定海和沈家门两个气象站。定海气象站始建于 1951 年，沈家门气象站始建于 1957 年，均有 30 年以上的气压、气温、湿度、降水、蒸发、风

9、速、日照等项目的观测资料。根据沈家门气象站 19611992 年观测统计资料，主要气象要素特征值如下：多年平均气温 16.1多年平均日照时数 2046 h多年平均蒸发量 1287 mm（小型蒸发皿）多年平均相对湿度 80%多年平均风速 4.9 m/s最大风速 40.1m/s相应风向 WNW各主要气象要素特征值分月统计详见表3-1。表3-1 普陀气象站主要气象要素特征值分月统计表3.2 水文基本资料流域内无水文观测站。舟山岛上邻近流域的有定海和沈家门降水量观测站，具有较完整的降水量观测资料。另有长春岭水文站，观测项目有流量、降水量、蒸发量，其控制面积为 3.8km ，内设长春岭、寺岭后、长春岭顶

10、等三个降水量观测站。该站于 1980 年 1 月设立，1994 年初因故暂停观测，1997年 1 月恢复。长春岭水文站是浙江省小河流的代表站之一，观测资料比较完整，可作为设计流域的参证站。4 降雨与洪水特征4.1 降雨特征流域最大 24 小时降水量年际变化大。定海站最大 24 小时多年平均值 128.8mm，最大 24 小时降水量 329.5mm（2005 年），最小降水量 45.8mm（1967 年），二者相差 7 倍。定海站 1951-2005年 24h 最大雨量见表4-1。表4-1 定海站 19512005 年 24h 最大雨量表注：缺1965年资料将以上数据从大到小排序，并计算P（%）

11、=m/n+1*100%序号年份最大雨量P(%)12005329.51.7921951312.83.5731963296.15.3641977252.87.1451994238.88.9361952235.210.7171979229.312.5081976190.514.2991962188.816.0710199717517.86111989166.819.6412195616621.43131992161.923.21141985154.525.00151981148.326.79161959145.328.57171986136.530.36182000135.432.141919841

12、34.933.93201975130.935.7121199012937.50221988126.739.29231972118.141.07241961116.242.86251996116.144.64261982110.446.4327197310748.21281998106.150.00292002106.151.7930195310553.5731198310455.36321966101.957.14331955100.158.9334200199.360.7135196562.5036198097.664.2937195896.866.0738199395.467.863919

13、5494.569.6440200494.571.4341199991.373.2142197189.775.004319748676.7944196981.678.5745197879.180.3646199176.682.1447197076.283.9348199575.285.7149196471.687.5050200368.289.2951196063.991.0752198761.992.8653196858.394.6454195751.296.4355196745.898.21根据以上数据，以P(%)为横坐标，x最大雨量为纵坐标，描绘各点，绘制出经验曲线。见下图。用频率软件进行

14、适线。得出当均值x 127.831m3/s, v .527, s 3.5 Cv时，配合最好，误差最小。 最大雨量频率曲线图小流域设计洪水计算根据展茅的地理特征，其属于小流域，因此可以用推理公式法推求设计洪峰流量。试算法使用郑祖国教授的小程序，假定tc，输入相关参数和数值，依据展茅当地地形地貌特征，属于浙类，因为tc 始终大于，得出Qm,p=284.91 m3/s。详情见下表流域面积 F(km2)干流长度L(km)河道平均坡降 J下垫面分类J1/3汇流参数m11.1863220.0030 浙0.144 13.867 0.690 H24（查图）Cv（查图）Cs/CvP（%）pkpH24P127.8

15、310.53.513.52.75351.5 平均入渗率暴雨衰减指数nSPn(h)Qm（m3/s）Qm（假设值）3.0 0.65 115.6 1.222 1.361 284.910 284.91图解交点法假定tc，假设一组，运用程序计算绘制曲线得到如下图交点图据图可得出交点Qm,p=284.91 m3/s，=1.361h即为两式的解。验算：tc=54.73h, =1.361h。假设是正确的。 绘制设计洪水过程线设计洪水过程线结语通过这些天集中的水闸设计综合实训学习，结合运用郑教授潜心编制的程序和软件，我经过一系列资料收集和水文特征值的计算，我得出了本次展茅水闸设计所需的设计洪峰流量Qm,p=284.91 m3/s，以及该流域的汇流时间=1.361h，并绘制了24h最大雨量频率曲线图、图解交点图和设计洪水过程线图等。郑教授不愧是水文方面的专家，一周的讲解和实践，我不仅巩固了水文学的频率计算，设计暴雨和设计洪水的推求，推理公式的运用等，还熟练地学会了一些水文软件和程序的使用。比以前上课时期掌握的更为充分，深入，使我对自己所学的专业知识更为自信了，觉得真正有些收获了，甚至对之后的工作有了信心。当然这还只是冰山一角，在接下来的实训过程中，更加专注努力，争取多学多用，越学越专业。