水库下游洪水风险图编制报告

**水库下游洪水风险图编制

成 果 说 明

****水资源勘测分局 二00九年三月

前 言

洪水风险图编制是防洪减灾的一项重要基础工作。洪水风险图就是集洪水特征信息、地理地貌信息、社会经济信息为一体，根据该水库所在流域即**支流的历史洪水调查资料、具有一定年限的**资料系列以及实测的河道沿程断面状况，通过**分析计算，得到一定频率的洪水沿程淹没高程，结合河道沿程实测地形图，得出各频率洪水的淹没状况，并以图表方式直观地反映发生某一频率洪水时，洪泛区可能受灾的范围、程度以及洪水可能造成的灾害损失以及防洪风险度，为上游水库的防汛调度、防洪决策和降低洪灾损失等提供科学的技术支持。

受**市**水库管理处的委托，我局于2008年9月28日承担了**水库风险图制作的任务，负责**水库下游洪水风险图的编制工作，并于2008年10月至2009年2月，对**水库及其下游的直至安平桥闸以内的洪水可能淹没区进行外业勘测及资料收集工作，通过洪水分析计算和电子图形制作，于2009年3月中旬初步完成了**水库下游洪水风险图的编制任务。本报告是《**水库下游洪水风险图编制成果说明》。

**水库下游洪水风险图编制，在充分利用原有工作基础成果的同时，进一步收集各种**、水力及防洪工程特性有关资料，按照**水库下游可能淹没区的地形、**支流实测**资料系列及调查洪水资料等，确定**水库在洪水期的不同调度方案与下游各计算频率洪水组合后

的可能淹没区域、淹没水深和历时等信息，形成防洪风险工作图，并利用CAD软件进行图形数字化处理。

本次编制成果为两种形式的洪水风险图：纸质和数字化洪水风险图。纸质洪水风险图成图图幅为A3，数字化洪水风险图包括洪水风险图层、防洪工程分布图层、水系图层、地形图层、行政区划图层、社会经济图层、防洪管理信息图层等图形信息，水情、灾情、工情、社会经济等文字信息。

本报告中高程与水位均采用1985年黄海高程系(特别说明的除外)。

1 区域基本情况

1.1 流域自然概况

**流域发源于同安县张尖山，自西向东流经**官桥镇西部山区，汇入水头镇境内的**水库，再流经文斗、大盈，至水头镇安平桥注入安海湾，全长32km，流域面积166km2 ，河道平均坡降13.1‰ ，沿程有小支流汇入。**流域属于构造—侵蚀—剥蚀的低山和丘陵地貌，其间发育有山间小盆地，地表沟谷发育，河床切割较深，河床两岸可见零星阶地分布。**中游有一座中型水库**水库，水库流域面积79.6平方公里，主河道长度21.85km，总库容为6147万m3，兴利库容4806万m3，死库容54万m3，是本流域最大的水库。

1.2 社会经济概况

**水库下游主要有水头镇、安海镇、安平开发区、蟠龙开发区等，其中，水头镇是著名的侨乡，经济发达、人文荟萃，是闽南重镇，乡镇企业高度发达，除了石材产业外，还有机械、化工、轻纺、鞋革、食品、纺织等重要产业，并涌现出一批“全国第一”的产业及骨干企业。2007年实现工农业总产值109亿元，规模工业产值81.57亿元，上缴工商税收6亿多元。下游五里桥是国家重点文物保护单位，入选**十八景之一。

1.3 流域**气象

**流域属亚热带海洋性季风气候，气候温热，温度日差较小，降雨量集中，季风明显，日照充足，蒸发量大，台风活动频繁。流域降雨丰沛，流域多年平均降水量1350mm，存在明显的季节性变化。雨量主要集中在汛期4~9月，可占全年的70% ，有降雨时间集中，雨量大的特点。流域降水量在时空分布也不均匀，年降水量由东南沿海向西北低山地区逐步增加。

1.4 历史水灾概况

**市水灾频繁，自1935年～2008年的70多年间，发生较大的洪水有1935年的七月初一、1948年6月15日、1956年9月19日、1960年6月8日、1961年9月13日、1973年7月1日、1980年5月24日、1990年8月1日、1999年10月9日、2000年6月18日等场次的洪水，这些大洪水基本上都是由台风暴雨形成的，风大雨急，洪水成灾，损失严重。

2 **水库防汛管理

2.1 水库概况

**水库位于**市**上游的水头镇星辉村，坝址以上集雨面积79.6km2，总库容6147万m3，正常蓄水位为62.0m，属多年调节水库，泄流方式为弧形钢丝闸门（6孔×5.5m）实用曲线堰，设计下泄流量为840 m3/s，最大下泄流量为1654m3/s。

**水库建于1955年，坝高41.2m，坝顶长261.5m，坝顶宽8m，总库容3560万m3。经实际运行后，发现水库库容偏小，防洪标准较低，不能满足灌区用水需求，于1965年按50年一遇洪水设计、500年一遇洪水校核，进行扩建，1967年3月竣工。扩建后的水库最大坝高48.19m，坝顶长310.7m，坝顶宽9m，总库容5801万m3；1986年3月至1987年3月，水库进行保坝加固，按重要中型水库条件，用可能最大洪水标准校核，采取适当加高大坝和溢洪道进水口，并增加弧形闸门开度，最后的坝高为48.59m，坝顶长为311m，总库容为6147万m3，兴利库容为4806万m3，防洪库容为1287万m3，死库容为54万m3。

**水库是一座以发电、灌溉、供水、防洪为主的综合性水库，装机1000KW，平均年发电量为238万KW·h，原设计灌溉面积16.44万亩，效益复核设计灌溉面积11万亩。下游保护着30多万人民的生命财产及两镇（安海、水头）、两闸（安平桥闸、双溪桥闸）、一桥（五里桥：国家重点文物单位）、三路（福厦高速公路、324国道、福厦

高速铁路）等重要建筑物。

2.2 水库防汛预案

**水库担负着洪水期间**超额洪水的蓄洪任务。防汛调度的基本原则是以确保人民群众生命安全为首要目标，充分体现行政首长负责制、统一指挥、统一调度、全力抢险、力保水库工程安全的原则。**水库防汛调度的主要原则为：

一、水库水位在汛限水位（62.00m）以下时，灵活调度，以兼顾水库蓄水和保障下游乡镇的防洪安全为主要原则。

二、水库水位在汛限水位（62.00m）以上、保坝水位（66.29m）以下时，一方面应保障大坝安全，尽量控制库水位上升、另一方面应尽可能保障下游乡镇的防洪安全，以保证安全、损失最少为原则。

三、水库水位在保坝水位（66.29m）以上时，以保证大坝安全为原则。

2.3 水库防汛应急管理组织

**水库为市属水利工程，隶属**市水利局领导，灌区管理由**、**两县分别设置管理机构，行政、人事分别由**、**县领导。水库的防洪调度由**市防汛抗旱指挥部统一调度指挥。

**水库管理处的职责是对**水库进行管理维护，以确保**水库正常运行并充分发挥效益。汛期，**水库的防洪调度严格听从上级防汛指挥部门的统一指挥。**水库的防汛应急调度应在上级防汛部门的统一指挥下进行。

3 **分析计算

3.1 **资料概况

本流域内没有**站的实测洪水资料。只有**水库、凤巢雨量站资料，各雨量站资料年限见表3-1。

表3-1 流域内各雨量站信息一览表

站名 **水库 凤巢 含有资料类别 水位、雨量、蒸发 雨量 资料年限 1958～2008 1958～2008 备注 3.2 设计洪水计算

3.2.1 设计洪水计算频率确定

根据《防洪标准》中水库工程水工建筑物的防洪标准和《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000），**水库采用100年一遇设计洪水，10000年一遇校核洪水。考虑到**水库遭遇各级洪水泄洪时对下游的影响，进行了重现期分别为1000年、500年、100年、50年、20年、10年、5年的分析计算。

3.2.2 设计洪水计算

由于本流域内没有实测洪水资料，故设计洪水计算方法采用推理公式法和瞬时单位线法。

3.2.2.1 推理公式法

**水库流域面积79.6km2，河道长度21.85km，河道坡降13.7‰。 **水库流域内有石壁和凤巢雨量站，具有1960-2007年共48年

不同步期最大日雨量资料。将日雨量资料换算为年最大24小时雨量，换算系数取K=1.12，石壁站和凤巢站所占权重分别为73.6%,26.4%，求得水库流域平均年最大24小时暴雨系列。

根据《水利水电工程设计洪水计算手册》规定：对邻近流域暴雨特大值应进行移用，当两地相距很近时，可直接移用。石壁站没有出现特大值，凤巢站有出现特大值，直接移用其1956年9月18日24小时暴雨值593mm。

此外，由于水库缺乏短历时暴雨资料，因此，短历时暴雨资料采用查图集值，其成果见表3-2

表3-2 等值线图各种历时设计暴雨成果表

时段 参数 均值 Cv 24小时 163 0.55 6小时 105 0.55 60分钟 52 0.45 从上表看出，等值线图年最大24小时暴雨均值为163mm，实测雨量最大24小时暴雨171.2mm，二者相差5%，因此采用实测雨量最大24小时暴雨值。

根据各设计频率的各种历时点雨量，查读流域面积为79.6km2时各历时的暴雨点面折算系数F ，计算相应面雨量, 其成果见表3-3。

表3-3

点面雨量换算表

1 0.864 223.1 192.8 177.7 6 0.928 565.8 525.1 438.2 24 0.969 922.6 894.0 714.5 t 频率 0.01% 0.1% F 点雨量 面雨量 点雨量 面雨量 点雨量 0.2% 1% 2% 5% 10% 20% 面雨量 点雨量 面雨量 点雨量 面雨量 点雨量 面雨量 点雨量 面雨量 点雨量 面雨量 153.5 164.3 142.0 131.3 113.4 117.1 101.2 97.9 84.6 83.1 71.8 67.9 58.7 406.6 400.7 371.8 310.0 287.7 271.3 251.8 219.9 204.1 180.7 167.7 141.4 131.2 692.4 653.3 633.0 505.5 489.8 442.4 428.7 358.6 347.5 294.6 285.5 230.5 223.4 计算24小时设计雨量的时程分配（采用福建省最大24小时降雨概化过程线），其成果见表3-4。

表3-4

时程 雨量 时程 0.01% 雨量 时程 雨量 时程 0.1% 雨量 时程 雨量 时程 0.2% 雨量 时程 雨量 时程 1% 雨量 时程 雨量 时程 2% 雨量 时程 雨量 时程 5% 雨量

1 13 1 8.6 13 1 7.8 13 1 6.1 13 1 5.3 13 1 4.3 13

2 14 2 14 2 14 2 14 2 14 2 14

3 15 3 15 3 15 3 15 3 15 3 15 24小时设计雨量的时程分配表

4 16 4 16 4 16 4 16 4 16 4 16 5 17 5 17 5 17 5 17 5 17 5 17 6 18 6 18 6 18 6 18 6 18 6 18 7 19 7 19 7 19 7 19 7 19 7 19 8 20 8 20 8 20 8 20 8 20 8 20 9 21 9 21 9 21 9 21 9 21 9 21 10 22 10 22 10 22 10 22 10 22 10 22 11 23 11 23 11 23 11 23 11 23 11 23 12 24 12 24 12 24 12 24 12 24 12 24 11.1 11.1 11.1 11.1 14.8 14.8 25.8 25.8 25.8 25.8 25.8 25.8 86.5 86.5 1 92.8 52.6 52.6 54.2 25.8 25.8 22.1 22.1 22.1 22.1

8.6 8.6 8.6 11.4 11.4 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0

64.9 64.9 1 53.5 40.7 40.7 42.0 20.0 20.0 17.1 17.1 17.1 17.1

7.8 7.8 7.8 10.4 10.4 18.3 18.3 18.3 18.3 18.3 18.3

58.5 58.5 1 42.0 37.3 37.3 38.4 18.3 18.3 15.7 15.7 15.7 15.7

6.1 6.1 6.1 8.1 8.1 14.2 14.2 14.2 14.2 14.2 14.2

43.5 43.5 113.4 28.8 28.8 29.7 14.2 14.2 12.1 12.1 12.1 12.1

5.3 5.3 5.3 7.1 7.1 12.4 12.4 12.4 12.4 12.4 12.4

37.1 37.1 1 01.2 25.2 25.2 26.0 12.4 12.4 10.6 10.6 10.6 10.6

4.3 4.3 4.3 5.7 5.7 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0

28.8 28.8 84.6 20.4 20.4 21.0 10.0 10.0 8.6 8.6 8.6 8.6

时程 雨量 时程 10% 雨量 时程 雨量 时程 20% 雨量 1 3.5 13 1 2.8 13 2 14 2 14 3 15 3 15 4 16 4 16 5 17 5 17 6 18 6 18 7 19 7 19 8 20 8 20 9 21 9 21 10 22 10 22 11 23 11 23 12 24 12 24 3.5 3.5 3.5 4.7 4.7 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2

22.5 22.5 71.8 16.8 16.8 17.3 8.2 8.2 7.1 7.1 7.1 7.1

2.8 2.8 2.8 3.7 3.7 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4

16.3 16.3 58.7 13.2 13.2 13.6 6.4 6.4 5.5 5.5 5.5 5.5

设计洪峰流量计算

Qm0.278snF

31s1nomJL0.2784134no4n

4nsF4n1

Qm——设计洪峰流量（m3/s）； S——雨力 S=H2424n-1；

n——暴雨递减系数 n=LOG(H1/H24)/LOG(24)+1；

H1、H6、H24——分别为年最大1h、6h、24h设计 降水量(mm)；

μ——产流历时内地面平均入渗率 根据福建省次净雨强度i与稳定入渗率fc相关分析成果；

m-经验性的汇流参数

m沿海地区 ≥2.5时，

0.0650.681<2.5时，m；

0.0590.773

计算式：L114

J3F式中: θ——反映沿流程水力特性的经验指数；

L——自计算断面起沿主河道至分水岭的距离(km)； J——河道平均坡降(‰)；

3.2.2.2 瞬时单位线法 瞬时单位线基本公式如下： µ(t)=

()k(n)k1tn1etk

式中：Γ——伽玛函数；

n——线性水库的个数，n= 3.87F0.066J0.151 =3.5； k——有关流域汇流时间的参数，k= e——自然对数的底。

计算时选取瞬时单位线的计算时段长△t为1小时。

用推理公式法和瞬时单位线法计算**水库坝址各频率的设计洪水,其洪峰流量成果如表3-5。

表3-5 设计洪水计算成果表 Qm,p(m3/s )

频率(%) 方法 推理公式法 瞬时单位线 0.01 2330 2300 m1n =0.72;

0.1 1770 1690 0.2 1580 1510 1 1220 1130 2 1040 978 5 10 20 829 667 505 799 646 492

以上两种计算方法的成果推理公式法大于瞬时单位线，从防洪安全角度考虑，确定**水库的坝址设计洪峰流量采用推理公式法的计算成果。

3.2.3洪水总量计算

由于**水库缺乏历年暴雨产生洪量的实测洪水资料，采用《福建省产汇流计算方法》，以24小时设计暴雨不扣损失计算洪水总量，成

果见表3-6

表3-6 推理公式法各种频率洪水总量成果表

设计频率 地表洪量W（万m3）表0.01% 0.10% 5225 3925 下0.20% 1% 2% 5% 10% 20% 3549 2687 2320 1833 1475 1117 1490 1212 1092 933 797 661

地下洪量W（万m3）1891 1586 7116 5511 0.172 0.176 总洪量W（万m3） 形状系数 5039 3899 3412 2766 2272 1778 0.180 0.180 0.185 0.189 0.193 0.200

3.2.4洪水过程线计算

采用福建省中小流域洪水概化过程线计算地表洪水过程线，地下洪水过程线将地下洪量等腰三角形分配后直接内插，同时刻流量叠加即得设计频率洪水过程线，成果见表3-7。

瞬时单位线计算地表洪水过程线将时段单位线乘以各时段的地表净雨并逐段相错一个时段进行叠加，地下洪水过程线将地下洪量等腰三角形分配后直接内插，然后把同时刻流量叠加即得设计频率洪水过程线，成果见表3-8。

表3-7 **水库各种频率设计洪水过程线（推理公式法）

设计频率 过程类别 时间 0.01% 0.1% 0.2% 1% 2% 5% 10% 20% 设计流量 设计流量 设计流量 设计流量 设计流量 设计流量 设计流量 设计流量 涨 水 0 3 6 7 0 100 232 278 0 78.9 181 217 0 73.5 167 200 0 56.6 129 154 0 50.7 114 136 0 41.8 92.6 111 0 34.6 76.6 92.0 0 27.3 60.6 72.7

部 分 洪峰 退 水 部 分 8 9 10 11 12 13 14 15 15.5 16 16.5 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 30 35 40 45 50 327 378 439 510 596 693 914 254 295 342 397 463 537 705 234 272 316 366 427 494 645 181 209 243 282 329 380 497 801 160 185 215 248 290 335 434 700 912 942 836 669 541 463 400 360 326 294 266 238 151 105 80.3 67.4 60.7 130 151 175 202 235 272 351 565 730 829 751 669 539 438 375 325 293 266 240 218 195 125 88.4 68.6 57.7 51.8 107 124 144 167 194 224 287 463 592 667 607 543 440 359 309 268 242 220 199 181 162 105 75.2 58.8 49.6 44.3 84.8 98 114 131 152 176 224 360 454 505 462 417 340 280 241 211 191 174 157 143 130 85.1 62.2 49.1 41.4 36.7

1474 1136 1039 1985 1515 1372 1058 2075 1578 1423 1098 1821 1389 1257 1421 1093 1134 961 824 738 664 596 534 475 471 190 139 116 105 876 744 641 574 518 466 419 373 299 155 116 97.0 88.1 996 801 683 589 529 477 431 387 345 215 147 110 91.7 82.8 970 768 617 526 454 407 367 331 297 265 164 111 82.2 67.9 60.7 2334 1765 1584 1222 1043 表3-8 **水库各种频率设计洪水过程线（瞬时单位线法）

历时 P=0.01% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 P=0.1% P=0.2% P=1% P=2% P=5% P=10% 2.44 10.2 5.01 40.7 7.6 74.1 10.1 98.8 12.6 15.1 26.5 63.6 105 136 155 166 206 342 114 123 158 269 470 767 799 674 531 387 P=20% 4.76 19.5 37.8 53.2 64 71.1 87.5 141 249 433 492 442 359 270 10.6 33.2 52.8 65.5 73.5 79.4 119 227 318 369 393 405 551 972 6.27 18.1 29.4 37.7 43.7 48.5 74.4 150 221 265 288 300 393 681 5.01 3.03 13.8 7.02 22.5 11.1 29.2 14.7 34.3 18 38.5 20.9 60.5 35.3 126 80.7 191 232 254 266 345 596 129 164 184 195 246 415 7.2 29.1 54.7 74.7 88 96.2 121 201 355 596 646 560 446 329 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 1600 2300 2080 1640 1280 890 622 489 437 420 383 283 201 160 145 142 144 147 152 156 148 140 1140 1690 1620 1310 1030 729 512 395 342 323 297 232 172 138 124 120 121 124 127 131 124 118 1000 704 582 930 978 840 672 496 265 275 207 172 157 145 123 84 236 176 143 128 117 99.9 81.9 69.2 62.4 59.9 59.8 61 62.8 64.9 67.1 69.4 71.7 68.1 64.5 60.9 57.4 53.8 196 146 117 101 91.5 78.5 64.9 54.8 48.8 46.1 45.4 46 47.1 48.6 50.2 51.9 53.6 55.3 52.5 49.8 47 44.2 1510 1100 1470 1130 1200 944 675 474 362 310 289 266 210 157 126 953 756 551 391 294 244 222 204 166 128 103 354 99.3 218 76.6 196 74.3 179 74.8 148 76.7 116 79.2 94.3 81.9 82.7 84.8 78 87.7 77 83.3 77.9 78.9 79.7 74.5 81.8 70.2 84.1 65.8 86.5 61.4 112 90.6 107 85.9 108 85.3 110 86.5 113 88.7 116 91.1 120 93.7 114 96.4 3.3 设计出库洪水计算

**水库是一座重要中型水库，其防洪库容1287万m3，具有一定的调洪能力，故应考虑水库的调洪作用，应对入库设计洪水进行调洪演算得出出库设计洪水，来分析下游的风险情况。

因**水库溢洪道设有闸门，下泄流量可以受闸门控制，故汛期的调洪控制运用方式为自由泄流与控制固定泄流相结合，并以库水位变化作为调整泄流量的依据。

**水库的水位～库容～下泄量关系曲线如表3-11所示。 表3-11 **水库的水位～库容～下泄量关系曲线

水位 59.00 59.50 60.00 60.50 61.00 61.50 62.00 63.00 64.00 65.00 （m） 库容 4078 4204 4330 4459 4590 4725 4860 5142 5434 5738 3（万m） 下泄量（m3/s） 55 107 170 244 320 407 503 730 988 1274 根据**水库防汛调度预案，从汛前限制水位62.00m开始起调，保坝泄流量1654m3/s 。

不同频率调洪演算成果见表3-12。

表3-12 不同频率调洪演算成果表

频率 （%） 0.1 0.2 1 2 5 10 20 最大入库流量 （m3/s） 1939 1715 1216 1006 751 597 396 最大下泄流量 （m3/s） 961 877 694 632 557 515 396 最高洪水位 （m） 63.89 63.57 62.84 62.57 62.24 62.05 62.00 洪水总库容 （万m3） 5403 5308 5097 5020 4927 4875 4860 **水库多年平均年最大下泄流量为268 m3/s 。

3.4 下游控制断面设计洪水计算

下游干流因有小支流汇入，干流的设计洪水应分段设控制断面，进行洪水计算。控制断面分别为文斗、新寮、官厝寮、大盈、朴里和东山。下游各控制断面相应频率的设计洪水为**水库调洪后的下泄流量与同频率的区间洪峰流量之和。

**水库坝址至各控制断面的区间河道特征值如表3-13所示。

区间 特征值 集水面积 (km) 河长 2.15 (km) 坡降 6.01 (‰)

4.63 3.36 3.52 1.92 1.89 3.35 5.15 6.15 8.55 10.15 2水库—文斗 10.3 水库—新寮 19.1 水库—官厝寮 32.9 水库—大盈 51.6 水库—朴里 73.0 水库—东山 79.4 用推理公式法计算各种频率区间设计洪水成果如表3-14所示： 3-14 各频率区间设计洪水成果表

频率(%) 区间 水库—文斗 水库—新寮 水库—官厝寮 水库—大盈 水库—朴里 水库—东山 0.01 457 730 1070 0.1 350 557 814 0.2 314 501 731 1 246 390 567 871 2 212 335 485 745 992 5 170 268 386 593 788 838 10 139 218 312 479 636 676 20 107 166 237 364 482 512 1650 1250 1130 2210 1670 1500 1160 2358 1785 1603 1238 1056 控制断面各频率设计洪水成果如表3-15所示： 表3-15 控制断面各频率设计洪水成果表

频率(%) 断面 文斗 新寮 官厝寮 大盈 朴里 东山 0.1 1421 1659 1927 2450 2855 2945 0.2 1285 1496 1733 2196 2553 2632 1 986 1135 1303 1632 1884 1939 2 875 998 1137 1409 1617 1662 5 740 832 935 1139 1293 1327 10 661 735 816 979 1101 1127 20 495 544 597 706 786 803 多年平均Qm（m3/s） 336 369 405 479 533 544 3.5 下游小支流设计洪水计算

水库下游各小支流河口的设计洪水也采用推理公式法进行计算，各小支流的河道特征值如下表3-16所示。

表3-16 各小支流的河道特征值一览表

河流名 特征值 积水面积(km2) 河长(km) 坡降(‰) 河流1 10.3 5.60 41.2 河流2 8.8 6.35 17.9 河流3 6.3 4.35 8.50 河流4 6.0 4.90 3.86 河流5 17.2 10.9 16.3 河流6 14.8 9.55 2.34 用推理公式法计算各小支流河口相应频率设计水成果见表3-17： 表3-17 各小支流河口相应频率设计水成果表

频率(%) 河流名 河流1 河流2 河流3 河流4 河流5 河流6 0.01 403 289 211 185 528 424 0.1 308 219 160 141 400 321 0.2 277 197 144 1 215 153 2 185 131 5 148 10 121 20 92.3 64.0 46.8 40.6 115 91.3 104 84.3 112 95.5 76.1 61.6 126 97.7 83.4 66.3 53.5 359 288 278 222 237 189 189 150 152 121 3.6 设计洪水水面线计算

3.6.1 断面布设

从安平桥闸闸址位置（断面桩号为0+000.0）起至**水库坝下（断面桩号为12+519.6）全长12.5196km，根据沿河两岸河道断面宽窄、弯曲程度等共布设断面75个。本次河道断面均为实测资料成果。

3.6.2 计算方法

3.6.2.1 河道洪水水面线的计算方法采用河道恒定非均匀流的伯努利方程式，其计算公式：

Z1V1212gZ2V2222ghhfj

式中：

α1、α2—断面流速不均匀系数； Z1、Z2—上、下游断面水位(m)； V1、V2—上、下游面平均流速(m/s)； hf=

Q2K22L—沿程水头损失(m)， 其中△L为河段

长； hj=ζ(2V22g21V12g2)——局部水头损失(m)，其中ζ为

损失系数；顺直河道及收缩河段ζ＝0，逐步扩散河段ζ＝0.3～0.5，急剧扩散河段ζ＝0.5～1.0。

Q—计算河段流量；

K—上、下游断面平均流量模数，KA—断面面积(m)； R—水力半径(m)。

3.6.2.2 桥的壅高计算

2

1n2AR3；

当桥面较高时，一般不会漫桥，其壅高根据《水利动能设计手册》防洪分册一书中的公式进行计算，公式如下：

h3V32g2[(Bb)(2h3h3h3)]2

V3QBh3

式中：

Q—设计流量(m/s)； B—无桥墩时的截面宽度(m)； b—两桥墩间的净宽(m)； h3—桥墩下游正常水深(m)； △h3—最大壅水高度(m)； a—动能修正系数，取1.1；

ε—过水断面收缩系数，ε=0.85～0.95。

当桥面较低时，洪水漫桥，桥孔被淹没成压力孔流，则：

Q孔W2g(Z3

V022g)

式中：

φ—过流系数；

ε—侧收缩系数，ε=1-0.2[(n-1)ζ0+ζ

k

]H0/(nb)，其中ζ0为闸墩系数，ζk为边墩系数，

n为桥孔数，b为每孔宽度； w—桥下净面积；

V0—Q/W0，W0为桥前天然面积；

桥面以上部分过水以宽顶堰自流公式计算，则：

3Q面mB2gH02

式中：

H0—有效水头； m—流量系数；

过桥流量：Q总=Q孔+Q面

3.6..2.3 感潮河段的洪水水面线计算

安平桥闸为挡潮闸，安平桥闸上游河段受潮水顶托影响，洪水水面线计算分别采用设计频率潮水位与一般洪水组合、多年平均潮水与设计频率洪水组合，取其外包线计算而得。

3.6.3 河道糙率的确定

因本流域没有实测**资料，故河道糙率的确定根据**水库下游河段的河道特征参照天然河道洪水糙率表，并对比**流域各**站实测资料的糙率成果表，加以综合分析后确定各河段的糙率。

3.6.4 起始水位确定

由于**下游河道水位受潮水顶托影响，其设计洪水起始水位的确定应综合考虑洪水与潮水的共同影响确定。

由于**海域出口位于**海域的安海湾，安海湾未设潮位站，邻近海域有惠安崇武潮位站、厦门港的厦门潮位站，本次安海湾的设计潮位主要以这两站作为参证站，并用安海湾内的安平码头和安平桥闸的调查历史最高潮位进行验证。

崇武潮位站有1956年至今的实测潮位系列资料，对其历史最高潮位进行频率分析计算（按极值Ⅰ型），成果为：多年平均年最高潮位3.73m（黄海高程，下同），S=0.247；厦门潮位站有1908年至今的实测潮位系列资料，根据厦门市**站与厦门海洋气象中心设计成果：多年平均年最高潮位为3.71m。比较崇武、厦门两站高潮位成果，两者十分相近。另外，安海湾内有2座小型码头（安平码头、水头码头）

和2座桥闸（安平桥闸、东桥水闸）等重要基础设施。通过对这些水工建筑物的**调查，近10年来最高潮位出现在1996年8月1日，与崇武站情况基本一致。安平码头最高潮位为4.20m，安平桥闸为4.31m，东桥水闸为4.11m，该次潮汐的崇武站最高潮位为4.50m，略高于安海湾内。鉴于安海湾位于崇武、厦门两站之间，与**湾同属**海域，地理位置比较接近，且调查潮位与崇武站接近，而安海湾内潮位资料少，从偏安全的角度考虑，本次设计直接引用崇武站的成果。安海湾内的多年平均年最高潮位为3.73m。各频率设计年最高潮位见下表。

频率(%) 设计年最高潮位(m) 0.1 5.05 0.2 4.92 1 4.60 2 4.49 5 4.31 10 4.10 20 3.94 3.6.5 洪水水面线推算

根据设计洪峰流量、河床糙率、实测大断面、起始水位等，由下游断面向上游逐个断面推算，其洪水水面线成果如附表1，洪水水面线图如附图2所示。

4 洪水风险分析

4.1 下游淹没风险分析

国际上对水库泄洪或垮坝可能造成的下游人民生命和经济损失风险非常重视。《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)也对其作了具体要求，要对大型和中型水库的泄洪和溃坝的风险进行测算，绘制防洪风险图，并制定有效对策。

4.2 各频率设计洪水淹没范围及损失评估

4.3 溃坝洪水计算

溃坝最大流量计算公式：

1QM827B4gbHb302

式中：QM—坝址处溃坝最大流量(m3/s)；

B—溃坝时水面宽(m)，取311m； H0—溃坝时水库水深(m)，取37m； b—局部溃口处宽度(m)，取104m。

经估算，最大溃坝流量为28550m3/s。

4.4沿程溃坝洪水估算

**水库最大坝高48.56m，垮坝时水位落差有50m，垮坝后最大流量达到28550m3/s，洪水的冲力是很大的。

计算溃坝时洪水到下游沿线的最大流量。 溃坝洪水到达沿线的最大流量按下述公式计算：

QLMWWQMLvK

式中：QLM—当溃坝最大流量演进至距坝址为L处时，在该处出现的最

大流量(m3/s)；

W—水库溃坝时的库容(m3)，取45901600m3； QM—坝址处的溃坝最大流量(m3/s)，取28550m3/s； L—距坝址的距离(m)；

v—下游L处河道洪水期断面最大平均流速(m/s)，一般山区河

流可取3.0-5.0m/s，半山区可取2.0-3.0m/s，平原可采用1.0-2.0m/s，取3.0；

K—经验系数，山区取1.1-1.5，半山区取1.0，平原取0.8-0.9，取1.2。

经计算，溃坝洪水到达不同位置的最大流量以及与河道百年一遇流量相组合情况如下表。

距离(m) 1582.1 2891.9 4502.8 4845 6165.7 9025.1 12519.6 **水库下游溃坝洪水洪峰流量计算表 河道百年一溃坝洪峰流地点 遇流量量(m3/s) (m3/s) 文斗 20486 292 新寮 16604 441 官厝寮 13465 609 大盈 12945 938 朴里 11267 1190 东山 8797 1245 安平桥闸 6938 1245 合计流量(m3/s) 20778 17045 14074 13883 12457 10042 8183

5 洪涝灾害风险评价

5.1 调查范围和依据

以洪水风险图作为调查底图，按各种频率洪水的淹没范围分别进行调查、统计，**水库下游可能受灾的乡镇主要有**市水头镇和**市安海镇的部分村庄。

5.2 社会经济资料调查和洪水灾害损失计算

根据洪水风险图的不同频率洪水的淹没范围，对受淹地区的机关事业单位、工商企业、水利工程、生命线工程、受淹居民以及农林牧渔业分别进行调查，得出**水库下游不同频率洪水灾害经济损失列表5-1。

表5-1 **水库下游各种频率洪水灾害经济损失汇总表

5.3 洪水灾害损失影响评价

6 洪水风险图绘制说明

6.1 依据的背景地图

**水库下游洪水风险图依据的背景地图为实测地图，测图比例尺为1：5000，1980年西安坐标系，1985年黄海高程系。

6.2 不同频率洪水淹没的范围、水深分布的绘制依据

根据前述不同频率洪水的**分析计算成果（洪水沿程水面线），在1：5000地形图上勾绘不同频率洪水的淹没范围，并按照表6-1规定的颜色表示各种频率洪水淹没区的范围。

表6-1 不同频率洪水淹没范围淹没区对应的颜色