永泰县大樟溪塘前大桥水位分析计算.docx

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永泰县大樟溪塘前大桥水位分析计算

永泰县大樟溪塘前大桥水位分析计算

福州市水利水电开发公司

2012.06.08

附图1工程地理位置图

2断面布置图

1.

概述

1.1.项目背景

永泰县位于福建省中部，东经118度23分至119度12分，北纬25度39分至26度05分之间。

东邻闽侯、福清，西界德化、尤溪，南连莆田、仙游，北接闽清。

东西长84公里，南北宽46公里，总面积2241平方公里，辖21个乡镇264个村居，2008年总人口35.2万人，全县生产总值39.13亿元。

塘前乡位于福州市永泰县东部，与福清、闽侯两县市交界，距县城30公里，离福州40公里，是永泰通往福州的水陆咽喉之地。

该乡有丰富的旅游资源和人文景观，经规划开发后，已初具规模的有千江月农业观光园景区、莒口龙山景区、官烈景区等，人文景观有元朝潮洲总管王翰隐居时读书处，以及福建省委旧址、东龙泉寺旧址、王家祠堂等。

另有水主题公园、金瓜石景区、塘前旅游度假区等也正在逐步开发之中。

永泰县塘前大桥位于塘前乡，横跨大漳溪。

距永泰县城30Km，离福州市区40km,紧接203省道，交通十分便捷。

永泰县塘前旧大桥跨越大漳溪，总长340米，桥型方案：

11×24米。

桥梁及桥头接线设双向2车道，桥梁断面8.0米。

永泰县塘前新大桥位于旧桥原位，跨越大漳溪，总长307.5米，桥型方案：

5×25+2×45+3×25米预应力混凝土T梁。

桥梁及桥头接线设双向2车道，桥梁断面11.0米。

1.2.依据

1.2.1.法律法规和政策依据

（1）《中华人民共和国水法》；

（2）《中华人民共和国防洪法》；

（3）《中华人民共和国河道管理条例》；

（4）水利部、国家计委水政[1992]7号《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》；

（5）《福建省防洪条例》；

（6）《福建省水法实施办法》；

（7）其他相关文件。

1.2.2技术标准依据

（1）中华人民共和国国家标准《防洪标准》—GB50201-94;

（2）水利部办建管[2004]109号《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》（试行）；

（3）中华人民共和国国家标准《水位观测标准》；

（4）中国人民共和国国家标准《河流流量测验规范》—SL58-93;

（5）《水利工程水利计算规范》—SL104-95;

（6）《水利水电工程设计洪水计算规范》—SL44-2006；

（7）《水力计算手册》；

（8）《水工设计手册》；

（9）《水利动能设计手册（防洪分册）；

（10）《水利水电工程等级划分及洪水标准》—（SL252—2000）。

1.2.3基础资料

（1）《福建省大樟溪流域综合规划修编报告》；

（2）《永泰县城区防洪排涝工程可行性研究报告》；

（3）闽江下游河道的相关资料。

（4）《大樟溪休闲运动旅游区塘前莒溪、葛岭牛斜控制性详细规划》

（5）大樟溪滴水岩至闽江汇合口实测断面资料

2.基本情况

2.1.自然环境概况

2.1.1.地理位置

永泰县位于福建省中部，东经118度23分至119度12分，北纬25度39分至26度05分之间。

永泰大樟溪塘前旅游休闲度假区位于永泰县城塘前乡，距县城约30km，该处以中低山为主，森林茂密，植被良好，森林覆盖率达79%。

大樟溪发源于德化县境内的戴云山脉，自西南向东北流经德化、永泰至闽侯的江口注入闽江，是闽江右岸最下游的靠近沿海地区的一条支流。

2.1.2.地形和地貌

永泰县由于中生代侏罗纪和白垩纪早先大规模火山喷发，加之喜山运动至今的新构造运动，使全县地貌作大幅度的上升和间歇上升，构成现代的高峻地势，且由西南向东北倾斜。

全县以中低山地为主，大部分地区海拔在500～1000米，高差一般在300～500米，个别达千米左右，山势高亢。

不同火山岩岩性抗风化程度的差异，使地形多呈尖峰峭岭，切割强烈，具山陡坡急的特点，仅大樟溪沿岸的侵入岩区和部分火山岩区呈低缓丘陵与山间侵蚀盆地展布。

大致上以大樟溪为界，地势上可分为不同的西南和东北两部分：

　　西南部山势高大雄伟，千米山峰连绵不绝，断裂面、深切谷、瀑布壮观。

其中洑口赤水至葛岭、塘前的近东西向主体山脉横亘永泰县南部，长约100公里，宽约15公里，海拔高度自西向东起伏下降。

东湖尖海拔1681.9米，为全县最高山峰。

其邻近区域在县内山势最为高大雄伟，群山海拔常在1100～1400米，向北延伸的盖洋、长庆方向山势减缓，海拔由千米以上降至800米左右，向东的赤锡一带山势略缓，海拔常在600米左右。

再延东至岭路一带的地势起伏上升，千米山峰连绵再现。

沿溪流两侧高差变化大，地形陡峻，奇峰林立，悬崖、突岩、峭壁皆是，局部形似喀斯特小貌。

葛岭、塘前一带地势再缓，而后没入福州平原。

　　东北部山势较缓，海拔常在600～800米，点状分布千米孤峰。

大洋、同安、丹云、霞拔、白云、东洋、盘谷等地形成阶级侵蚀阶面上的丘陵及山间小盆地，其中以同安——大洋盆地较为平坦开阔，面积在100平方公里左右，其它山间小盆地面积亦在10～30平方公里。

2.1.3.水文气象

1.水文网站布设

大樟溪流域内共有三个水文测站，分别是永泰、凤洋和太平口水文站，其中永泰站离塘前大桥较近。

各测站的设站时间、流域面积等，见表2-2-1：

表2-2-1大樟溪流域水文测站概况表

站名

所在

河流

流域面积

（km2）

至河口

距离（km）

观测项目

资料年限

备注

永泰

大樟溪

4034

43（闽江）

水位、流量、泥沙

1952年至今

凤洋

浐溪

271

148（闽江）

水位、流量、泥沙

1958年至今

太平口

清凉溪

244

5（大樟溪）

水位、流量、泥沙

1958年至1990年

2.气象

永泰县属亚热带季风气候，常年平均气温在14.6～20.1摄氏度之间，自大樟溪河谷地向南北两侧山区，气温随海拔高度的增加而降低，一般海拔高度每升高100米，温度降低0.5～0.6摄氏度，相当于向北推移60公里，其中年平均气温降低0.56摄氏度/100米；6～9月为0.59～0.6摄氏度/100米；1～2月为0.51摄氏度/100米；其他各月为0.53摄氏度/100米～0.57摄氏度/100米。

气温逐月变化基本近于周期性，以1月（或2月）为最低，月平均在5.5～11.0摄氏度。

2月以后，气温逐月回升，上升的幅度以4月最大，达4.5摄氏度左右。

至7月（或8月）气温上升到最高值，月平均在23.0～29.0摄氏度。

8月以后，气温逐渐下降，以10～11月降温最为剧烈，平均达4.5摄氏度左右。

本流域灾害天气主要有：

台风、暴雨、洪涝、干旱、冰雹、雷暴、低温等灾害。

降水：

大樟溪流域多年平均降雨量1500～2000mm，单站最大降雨量2485.7mm，年最小降雨量1185mm，降雨主要集中在3～9月，占全年降雨量78～89%，年径流深900～1300mm，其中永泰县境内平均径流深900mm，全流域多年平均径流量为47.58亿m3。

塘前大桥地处塘前乡，该乡山多地少，海拔低，属亚热季风气候，常年平均气温19.50℃，年降雨量1483.8mm。

水温：

据永泰站1958～1966、1973～1982年资料统计，大樟溪多年平均水温为20℃，最高水温为34.1℃，最低水温为6.4℃。

湿度：

根据永泰站1956年～1994年实测资料统计，多年平均相对湿度为79%，个月平均湿度在76～82%之间，实测最小湿度为11%。

风向风速：

永泰县县冬半年多吹偏北风，夏半年多吹偏南风，但由于受地形的影响，最多风向为东风，次为北风。

城区风速一般不大，年平均仅为1.6米/秒。

各月的平均风速在1.4～1.9米/秒之间。

冬、春平均风速较大，2～3月平均风速为1.9米/秒；夏、秋风速较小，平均风速仅为1.4米/秒。

各风向中以西北偏北（NNW）和西南偏西（WSW）风平均风速较大，达3.3米/秒；东北偏北（NNE）风平均风速较小，仅1.7米/秒。

实测最大风速24m/s。

泥沙：

大樟溪域内植被情况较好，河床多火成岩，流域侵蚀较轻，故河床含沙量较少，多年平均含沙量为0.14kg/m3。

本流域降水量多集中在4～9月，在这期内输沙量占全年总输沙量的97%。

6月份是多年平均雨量最大的月份，也是多年输沙量最大的月份。

1960年大樟溪发生一次建国以来最大的洪水，年输沙量达192万吨，为最大的年输沙量，超出多年平均量42万吨三倍多。

侵蚀模数是水土流失的标志。

大樟溪多年平均侵蚀模数为140t/km2，1960年侵蚀模数最大，每平方公里达476吨。

2.2.流域概况

大樟溪发源于德化县境内的戴云山脉，自西南向东北流经德化、永泰至闽侯的江口注入闽江，是闽江右岸最下游的靠近沿海地区的一条支流。

大樟溪流域范围涉及永泰、德化、尤溪、仙游、莆田、福清、闽侯7个县市，流域面积4843km2，河道总长234km，天然落差950m，平均坡降4.06‰。

其中涌口以上为上游段，河长99km，河道坡降约为6.9‰，涌口至永泰县城为中游，河长85km，河道坡降约为2.5‰，永泰县城以下为下游段，河长50km，，该段地形渐渐趋于平坦，河谷开阔河道比降约为1.0‰。

2.3.工程地质

本次防洪评价未进行地质勘察工作，因此塘前大桥河道地质情况参考以往附近类似工程的地质情况编写。

2.3.1.地形地貌

本区大樟溪自西向东，深切县中部，形成长廊式谷地，谷地由两岩狭窄丘陵、山间侵蚀小盆地、山前侵蚀阶地组成，其中以城关丘陵侵蚀盆地、嵩口山间小盆地、梧桐丘陵盆地、葛岭山前冲洪积盆地较具规模。

面积均在20～30平方公里不等。

县内山脉水系展布方向受地质构造控制明显。

洑口——嵩口——赤锡——县城——葛岭受大樟溪深大断裂控制，沿岸山脉多呈北东向、北西向，水系呈网格状。

2.3.2.地层岩性

本区属侵蚀剥蚀中、低山及冲洪积阶地地貌，上游河床深切，岸坡陡峻，冲沟发育，下游河床宽缓，阶地发育。

区内植被覆盖良好，区域内出露的地层主要有：

（1）侏罗纪南园组第四段（J3nd）：

灰、灰紫色流纹质凝灰岩、凝灰熔岩，流纹岩夹凝灰质砂页岩；

（2）侏罗纪南园组第三段（J3nc）：

灰色流纹质凝灰熔岩、熔结凝灰岩；

（3）侏罗纪南园组第二段（J3nb）：

灰色流纹质凝灰熔岩、流纹岩夹凝灰岩、砂页岩；

（4）侏罗纪南园组第一段（J3na）：

深灰色安山岩、英安岩、凝灰熔岩夹砂砾岩；

（5）白垩系下统石帽山上组（K1sh2）：

紫红色凝灰质砂砾岩、粉砂岩；

（6）白垩系下统石帽山下组（K1sh1）：

英安岩、熔结凝灰岩、粉砂岩。

（7）第四系（Q4）沙粒卵石、粘土、沙、淤泥、泥炭夹贝壳及一些燕山期入侵岩脉。

2.3.3.区域构造及区域稳定性

塘前大桥位于永泰县赤锡棋盘山格式构造内，主要由北东东向压扭性断裂及北北西向张扭性断裂组成，属于新华夏系扭动构造的一种表现形式。

区内群山连绵，波状起伏，以中-中低山地形为主，剥蚀侵蚀作用明显。

地貌景观西北部、中部、东南部有所差异，以中部地势较高，甚为险峻，为戴云山脉高峰所在地，主要山峰呈东西向分布，岭高谷深，切割深度达500m～1000m。

东南部多为低山丘陵，沿河两侧发育有堆积平原。

本区新构造运动以间隙性上升为主，根据福建省地震大队的1952～1976年水准测量资料编制的福建省地壳垂直变形图，塘前大桥垂直变形值10mm～20mm。

区内地震活动较为活跃，其震中分布明显受活动性断裂控制。

历史上曾于1825年10月在永泰东部发生过5级地震。

区内弱震活动较为活跃，其震中主要集中在戴云山～石牛山东西向构造带与赤锡棋盘格式构造的复合部位，地震震级一般不超过2级。

塘前大桥历史上无破坏性地震记载，近代地震活动不大，区域构造属于相对稳定区。

2.3.4.物理地质现象

根据本次地质调查和查阅有关资料，区内未见有大的崩塌、滑坡、泥石流等