2气象水文长沙县流域综合治理2.docx

1、2气象水文长沙县流域综合治理22. 水文2.1 流域概况县行政区划面积为1997 km2，地跨湘江和汨罗江流域，县河流长度5km以上河流共59条，其中湘江一级支流5条，二级支流25条，三级支流20条，汨罗江二级支流1条，三级支流2条；县5km2以上河流共63条，其中湘江一级支流5条，二级支流27条，三级支流21条；汨罗江二级支流1条，三级支流3条。县境主要河流有湘江干流、浏阳河、捞刀河及汨罗江支流，其中湘江干流发源于广西临桂县海洋坪的龙门界，全长856km，省境长670km，流域集雨面积94660 km2，河流平均坡降0.134，湘江干流一级小支流在县境集雨面积111.3km2。浏阳河发源于浏

2、阳市横山坳，全长222km，集雨面积4237km2，河流坡降0.573，在县境集雨面积597.4km2。捞刀河发源于浏阳市的石柱峰，全长141km，集雨面积2543km2，河流坡降0.780，在县境集雨面积1204.8km2。捞刀河在县境主要支流有白沙河和金井河，白沙河河流长46.5km，流域面积320km2，在县境集雨面积190.5km2；金井河河流长63.0km，流域面积726km2，在县境面积726km2。汨罗江发源于省修水县的黄龙山梨树蜗，全长253km，集雨面积5543km2，河流坡降0.46，在县境集雨面积83.6km2。其流域面积分布见表2.1。县水系图见附图2.1。县行政区划各

3、河流流域面积分布表表2.1河 名湘江干流一级小支流浏阳河捞刀河汨罗江合计县流域面积（km2）111.3597.41204883.61997占县总面积（%）5.5729.960.354.18100.02.2 气象县属亚热带湿润气候区，雨量充沛，日照充足，四季分明。县境无气象站，采用市马坡岭气象站19512008年统计资料，多年平均气温17.3，极端最高气温41.1（2003年8月2日），极端最低气温-11.3（1972年2日9日）。多年平均风速2.4m/s，主导风为西北风，汛期最大风速多年平均值为14.0m/s，实测最大风速20.7m/s（1980年4月13日，风向NNW），多年平均日照时数15

4、85h，多年平均降水量1380mm，多年平均蒸发量1315.6mm。县虽然降雨充沛，但降雨年际变化大，时空分布不均匀。降雨在时间分布上相对集中，年降雨多集中在47月份，雨量占全年雨量的51.5%左右。2.3 水文基本资料县境在浏阳河上有榔梨水文站，在捞刀河干流有罗汉庄水位站，捞刀河一级支流金井河上有螺岭桥水文站等国家基本站网。罗汉庄站设立于1972年1月，1980年1月停测，1999年6月恢复，改为水文站，2000年起施测流量，2003年停测，因实测流量系列过短，本次水文计算不予采用。本次规划水文分析计算中，采用了榔梨水文站、螺岭桥水文站及湘江干流水文站的流量资料，榔梨站的雨量资料。干支流主要

5、测站基本情况如下：2.3.1 水文站该站控制流域面积81638km2。1936年由扬子江水利委员会设于易家湾，1937年7月停测。1943年6月26日由省水文总站恢复，并将断面上迁12.5km，移至铁桥处；1944年6月停测，1946年6月恢复，1949年2月又停测，1950年1月1日恢复。1950年4月下迁430m与流速仪测流断面合并。因其断面距铁路桥桥墩仅350m，影响测验精度，故于1956年1月将其断面上迁1250m至现在断面处。测验河段顺直，河床由细砂卵石组成，断面基本稳定。断面上距公路桥2500m，下距铁路桥900m。断面上游7000m处有涟水、涓水自左汇入。观测项目有水位、流量、泥

6、沙等。基面换算关系为：56黄海高程吴淞冻结高程2.276m。水文站是湘江入洞庭湖的控制站，观测系列长，其测验及推流方法合理，成果准确可靠。水文站距洞庭湖较近，洞庭湖高洪水位时，水文站受其顶托影响。2.3.2 螺岭桥水文站螺岭桥水文站位于县高桥镇虹桥村，东经11319，北纬2826。该站于1958年由省水文总站设立，于1959年1月1日开始观测，观测项目有水位、流量、降水等项目，该站控制金井河流域面积327km2，该站以上河流长度为34.4km，河流坡降为2.1。该站测验河段较为顺直，两岸为丘陵，水位在27.9m时，右岸开始漫滩，宽约20m左右，河床为细砂组成，不稳定。下游500m有螺岭桥公路桥

7、，对中、高水位有一定控制作用。该站流量测验历年采用流速仪施测，实测最大流量为1100m3/s（1995年6月23日），实测最高水位29.66m（冻结基面，1995年6月23目），实测最低水位23.01m（冻结基面，1972年7月29日），实测水位变幅为6.65m。点绘该站的水位流量关系点据、历年测点基本成带状，水位流量关系曲线稳定，均为单一线，经检查未发现有矛盾之处。2.3.3 双江口水文站双江口水文站位于浏阳河上，于1951年2月设立为水位站，取名浏阳河站，1952年改为三等水文站；1955年4月1日上迁5km至双江口处，改名双江口水文站一直观测至今。该站至湘江交汇口距离135km，控制流域

8、面积2067km2，双江口站测流河段顺直段达3km，河床由沙石组成，测流断面规则，高程78.27m以上略有漫滩。测验项目有水位、流量、输沙率、水温及降水量。2.3.4 榔梨水文站榔梨水文站位于浏阳河上，于1957年5月由省水利厅设立，下距湘江交汇口约25km。控制流域面积3815km2，占浏阳河总面积4665km2的81.8%。本站测验河段比较顺直，主流偏左，基本断面上游1km处有一大沙洲磨盘洲，滩浅流急，断面稍有冲淤。本站距湘江25.6km，受湘江水位顶托影响，ZQ关系极不稳定；两岸有大堤，可控制历年最高水位。测验项目有水位、流量及降水量。以上水文站观测资料可靠，整编方法符合相关规要求，精度

9、能满足工程设计要求，本次设计采用水文局历年整编刊印成果。主要水文站、雨量测站表表2.3-1站名站别河名集水面积（km2）观测年限观测项目水位流量降水泥沙水文湘江816381952至今螺岭桥水文金井河3271959至今双江口水文浏阳河20671951至今樃梨水文浏阳河38151959至今2.3.5 测量及洪调资料浏阳河、捞刀河河口至赤石河电站采用我院综合枢纽实测断面资料，捞刀河赤石河电站以上断面及金井河、白沙河、麻林河采用2010年8月实测断面资料。本次规划于2010年8月在捞刀河、金井河、白沙河及麻林河进行了低水流量测验及洪水调查工作。2.3.6 高程系统如无特殊说明，高程系统一律采用56黄海

10、高程。2.4 径流计算2.4.1 螺岭桥水文站径流螺岭桥水文站有19592008年实测径流资料，螺岭桥径流资料系列长，包含丰、中、枯年份，具有较好的代表性。螺岭桥水文站以上流域有金井、桐仁桥两座中型水库，金井水库修建于1965年，集水面积15.3 km2，灌溉水田0.3万亩，桐仁桥水库修建于1979年，集水面积15.5 km2，灌溉水田2.0万亩，另外三座小（一）型修建于19601968年之间，金井、桐仁桥水库灌溉面积大部分都在螺岭桥水文站以上流域面积，以上水利工程对螺岭桥水文站径流影响较小。螺岭桥水文站19592008年多年年平均流量7.34m3/s，多年平均径流总量为2.32亿m3,多年平

11、均径流深708mm，多年月平均流量及年分配见下表2.4-1。螺岭桥水文站多年平均流量及年分配成果表表2.4-1月份123456789101112多年平均Q（m3/s）3.524.967.6612.5114.1215.879.046.163.983.583.872.787.34各月流量占年百分比（%）4.07 5.24 8.86 14.00 16.34 17.77 10.46 7.12 4.46 4.14 4.34 3.22 1002.4.2 榔梨水文站径流榔梨水文站有19582008年实测径流资料，榔梨站径流资料系列长，包含丰、中、枯年份，具有较好的代表性。榔梨水文站19592008年多年年平

12、均流量96.6m3/s，多年平均径流总量为30.5亿m3,多年平均径流深799mm，多年月平均流量及年分配见下表2.4-2。榔梨水文站多年平均流量及年分配成果表表2.4-2月份123456789101112多年平均Q（m3/s）42.564.699.217319821212671.047.240.348.836.296.6各月流量占年百分比（%）3.74 5.18 8.71 14.7 17.4 18.0 11.1 6.24 4.01 3.54 4.15 3.18 1002.4.3 分区径流计算本次规划，将县1997km2按水系和行政区域分为20个水资源分区，水资源分区见第六章水资源综合利用规划

13、。利用榔梨站、螺岭桥站径流资料，采用面积比拟法求得浏阳河、捞刀河干流主要控制断面及各乡镇出口控制断面月、年径流，成果见表2.4-3。各分区月年平均流量成果表表2.4-3单位：m3/s河流名称乡镇出口断面断面以上流域面积(km2）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均捞刀河右岸金井河双江680.731.031.592.602.943.301.881.280.830.740.810.581.53金井210.62.273.194.938.059.1010.25.823.962.562.312.501.794.72高桥3453.715.238.0813.214.916.79.53

14、6.494.203.784.092.937.74路口392.34.225.959.1915.016.919.010.87.384.784.304.653.348.80果园7267.8111.017.027.831.435.220.113.78.847.958.606.1716.3麻林河福临82.20.881.251.933.143.553.992.271.551.000.900.970.701.84青山铺107.11.151.622.514.104.635.202.962.021.301.171.270.912.40果园1821.962.764.266.967.868.835.033.432.

15、221.992.161.554.08浔龙河安沙76.80.831.161.802.943.323.732.121.450.940.840.910.651.72果园80.70.871.221.893.093.493.922.231.520.980.880.960.691.81白沙河北山203.42.193.094.767.788.789.875.623.832.482.232.411.734.56安沙3203.444.857.5012.213.815.58.846.023.903.503.792.727.18浏阳河右岸湘阴港江背142.51.532.163.345.456.156.923.942

16、.681.741.561.691.213.20榨山港干杉106.71.151.622.504.084.615.182.952.011.301.171.260.912.39榔梨137.51.482.093.225.265.946.673.802.591.671.511.631.173.08梨江港黄花21.60.230.330.510.830.931.050.600.410.260.240.260.180.48榔梨38.60.410.580.901.471.671.871.070.730.470.420.460.330.87浏阳河左岸双溪港跳马72.30.781.101.692.773.123.5

17、12.001.360.880.790.860.611.62捞刀河干流入境106911.516.225.040.946.251.929.520.113.011.712.79.124.0郭公渡坝132014.220.030.950.557.064.136.524.816.114.515.611.229.6赤石河坝133014.320.231.250.957.464.536.825.016.214.615.811.329.8水渡河坝223024.033.852.285.396.3108.261.642.027.224.426.419.050.0出县境（出口）227624.534.553.387.09

18、8.3110.462.942.827.724.927.019.351.0浏阳河干流入境326936.455.385.0148.2169.9181.6108.360.940.434.541.831.082.8出县境（朗梨水文站）381542.564.699.2173.0198.3212.0126.471.047.240.348.836.296.6湘江干流暮云镇82100969149923273646435041822279179012861010105086121042.4.4 径流成果合理性分析本次采用螺岭桥水文站径流推求捞刀河流域各控制断面径流量，采用榔梨水文站径流推求浏阳河流域各控制断面径

19、流量。螺岭桥水文站在19592008年这50年径流系列中，包含丰、中、枯水年。见图2.4-1及图2.4-2。图2.4-1图2.4-2从图2.4-1及图2.4-2可以看出19592008年径流系列中，包含丰、中、枯水年，以1998年最丰，年平均流量16.9 m3/s，以1963年最枯，年平均流量为3.46m3/s，丰枯比为4.9，系列从2008年至1959年多年平均流量处于稳定。因此认为19592008年50年系列基本能反映径流系列总体的特性，具有较好的代表性。螺岭桥水文站位于捞刀河流域一级支流金井河上，本次由螺岭桥水文站推算的捞刀河流域各控制断面径流量，成果是合理的。榔梨水文站在1958200

20、8年这51年径流系列中，包含丰、中、枯水年。见图2.4-3及图2.4-4。图2.4-3图2.4-4从图2.4-3及图2.4-4可以看出19592008年径流系列中，包含丰、中、枯水年，以1998年最丰，年平均流量187 m3/s，以1970年最枯，年平均流量为35.8m3/s，丰枯比为5.2，系列从2008年至1958年多年平均流量处于稳定。因此认为19582008年51年系列基本能反映径流系列总体的特性，具有较好的代表性。榔梨水文站位于浏阳河干流县榔梨镇，本次由榔梨水文站推算的浏阳河流域各控制断面径流量，成果是合理的。2.5 洪水2.5.1 暴雨洪水特性县位于我省三大暴雨区之一湘东暴雨区的边

21、缘地带。湘东暴雨区的暴雨一般由南太平洋湿热气团与极地高压气团接触形成，其中由低压类所造成的暴雨出现机会较多，且强度大；暴雨中心多在浏阳河上游，雨量自上游向下游逐渐衰减，暴雨持续时间一般为13天。湘江流域基本上同属一个雨区，干支流洪水的发生时间基本上是相应的。同时，干支流洪峰的出现随暴雨中心走向不同，一般情况暴雨中心由南向北移动，因此洪峰出现时间也是上游干、支流早于中、下游，当上游干、支流洪峰到达控制站的时间相隔较短即形成较大洪水。湘江由于流域面积大，河网密布，水系为树枝状，一旦干支流洪水遭遇，就形成湘江下游峰高量大的洪水过程。据站19522008年资料统计，年最大洪峰流量为20800m3/s（

22、1994年6月18日），年最小洪峰流量为6090m3/s。洪峰过程以单峰居多，历时约712d，双峰也时有发生，且往往构成大洪水，历时约1520d，1968年最大一次洪水过程总量达310亿m3。由于洪水遭遇及槽蓄影响，使得洪峰段持续时间长，有些洪峰为平顶，如1968年6月28日洪水，峰顶连续14h流量为20300m3/s，而1962年6月28日洪水，66h峰顶流量维持在1840018700m3/s之间，1994年6月18日洪水连续46h流量在20000m3/s以上。湘江流域洪水时空变化特性与暴雨特性一致，年最大洪水多发生于每年47月, 其中5、6两月出现次数最多，此期间的洪水主要是气旋锋面暴雨产

23、生。据湘江干流控制站水文站19522008年共57年实测资料中，5、6两月出现年最大洪水的机率达61.2%；3月份仅出现2次；9月份只出现1次。湘江流域洪水地区分布极不均匀，从湘江干流水文资料分析，最大洪峰流量模数分布趋势是上游大，愈往下游其值愈小。浏阳河流域地处湘东暴雨区，暴雨中心多在上游白沙、达浒、寒婆坳及支流小溪河坊一带，暴雨量自上游到下游呈逐渐衰减趋势，持续时间一般为1-3天。据记载，1954年7月23日25日，宝盖洞三天连续降水为618.8mm，其中7月25日一天竟达412.5mm，使浏阳河干流沿线出现历史上罕见洪水。浏阳河洪水主要由暴雨产生，洪水时空变化特性与暴雨特性一致，每年49

24、月为汛期,单峰、复峰兼有，以单峰为主，主峰段历时一般3天左右。根据双江口及榔梨站资料统计，浏阳河年最大洪水主要发生在47月,两站均为95.1%，其中5、6月两站分别占53.7%和63.4%。捞刀河流域地处湘东南五岭及幕埠山暴雨中心北缘，流域洪水由暴雨产生，单峰型和复峰型洪水兼而有之，以单峰为主。历时一般3天以。根据螺岭桥19592008年（共50年）实测资料分析，洪水主要发生在48月份，出现年最大洪峰机率为98.0%。57月份出现年最大洪峰机率为72.0%。2.5.2 历史洪水1982年省水利水电厅专门成立了历史洪水汇编领导小组，对湘江流域历史洪水调查资料进行了审编。1985年5月由“全国雨洪

25、办”验收鉴定。根据“省洪水调查资料”汇编成果，在湘江干流上，主要历史洪水年份有1794年、1906年、1924年、1926年、1932年及1949年。湘江干流洪水调查中，站河段仅调查到1906、1926年洪水，且1906年洪水只有定性排位，无水位。在浏阳河干流上，主要历史洪水年份有1869年、1906年、1915年、1926年、1935年、1938年、1942年、1948年和1954年。其中1869年、1954年沿河均有记载，在达浒、官渡乡1869年居首位，下仙洲、双江口以下则1954年居首位。在捞刀河干流上，主要历史洪水年份有1926年、1906年、1901年、1954年和1942年，在捞刀

26、河一级支流金井河上，仅调查到1954年洪水，其它年份洪水没有调查到。根据金井河上群众反映“1954年洪水是金井河历史上近200年来所罕见”。洪水调查点据较少，只有三点、精度不高，仅确定了洪水位，洪水位的可靠性未作评价，洪水流量也未推求，量级无法确定。各站历史洪水成果见表2.5.2-1各站历史洪水成果表表2.5.2-1站名项目历史洪水成果（从大到小）站年份19261906流量（m3/s）21900-可靠程度较可靠双江口年份1954194219151906流量（m3/s）63605010-可靠程度较可靠供参考榔梨年份1954193818691942流量（m3/s）5620449043503640可

27、靠程度较可靠较可靠供参考供参考2.5.3 主要控制站设计洪水我院在湘江综合枢纽工程可行性研究报告中对水文站、双江口水文站、榔梨水文站设计洪水进行的分析计算，在县白石洞水库工程可行性研究中对螺岭桥水文站设计洪水进行了分析计算。水文站系列已至2008年，其它各站系列均至2006年。按年最大值独立选择原则，从各水文站实测资料中，选取年最大洪峰流量样本（各主要站均有30年以上连序资料），加上历史洪水组成不连序洪峰流量系列。频率曲线采用P型曲线。适线时，尽可能照顾点群趋势，使频率线通过点群中心。但适当多考虑中、上部点据，尤其是尽量接近或通过历史洪水（含实测特大值）比较可靠的点据，由此确定理论频率曲线各统计参数，求得各水文站设计洪水成果见表2.5.3。各水文站设计洪水成果表（m3/s）表2.5.3河名站名集水面积（km2）均值CvCs/Cv1%2%5%10%20%50%湘江81638131000.302.5246002280020400184001630012600浏阳河双江口206716800.703.05