S204线蓬安过境段嘉陵江二号大桥工程 涉河建设方案
2 河道基本情况
2.1 河道概况
嘉陵江是长江上游左岸的一级支流，发源于陕西省秦岭南麓，流经陕西、甘肃、四川三省。嘉陵江干流分为东西两源，东源出自陕西省凤县以北的秦岭镇，向南流经徽县至略阳的两河口，与源自甘肃省礼县的西源西汉水相汇，经阳平关入川，至旧邵化城与上游最大支流白龙江汇合后水量大增，再向东南流经苍溪，于阆中、南部先后接纳东、西两河，过南充、武胜至合川与渠、涪两江相汇，水量猛增，至重庆市朝天门汇入长江。干流全长1119km，控制流域面积159812km2，平均比降为2.05‰。整个流域位于东经102°30′～109°，北纬29°40′～34°30′之间。
嘉陵江流域周界分水岭东北以米仓山、大巴山与汉江分界；北为秦岭与黄河为邻；西北为龙门山脉与岷江接壤；东和东南面以华蓥山与长江相隔；西和西南面为缓平山丘与沱江毗邻。流域内北川、青川一带为龙门山地，龙门山、米仓山以南为盆地，以北为山区。嘉陵江支流较多，广元以上主要有西汉水从右岸汇入，广元至苍溪主要有白龙江从右岸在邵化汇入。苍溪至南部间有东河从左岸汇入，南部至蓬安间有西河从右岸汇入。渠江、涪江同在合川分别从左、右汇入嘉陵江。嘉陵江流域水系分布图见图2。
嘉陵江流域呈扇形，地势由西北向东南倾斜，北高南低，地形复杂。广元以上为上游，属大巴山区，海拔高程1800~4800m，河流穿行于秦巴山区，山高坡陡，谷深流急，多滩险，植被较好，河道长379km，天然落差1531m，平均比降4.0‰。广元至合川段为中游，河道长645km，天然落差284m，平均比降0.44‰，河流自北向南纵贯川中盆地，其中昭化至苍溪河段，穿过剑门山，形成120km峡谷段。出峡谷后，河谷逐渐变宽，一般为400~1000m，河道蜿蜒曲折，水流较平缓，两岸有较多台地，沿河漫滩与阶地相间，植被较差，农耕发达。合川至重庆为下游，河道长95km，天然落差27.5m，平均比降0.29‰，河谷束窄，水深流缓，航运比较发达，干流横切华蓥山背斜流入长江。
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2.2 气象特征
嘉陵江流域位于秦岭山地以南，属亚热带季风气候。因受东南、西南暖湿气流影响，大部分地区属暖湿亚热带季风气候。
拟建嘉陵江二号大桥位于蓬安县城内，工程附近有蓬安气象站。据蓬安气象站1961～2009年资料统计，多年平均气温17.3℃，极端最高气温40.5℃，极端最低气温-4.3℃。多年平均降水量1008.0mm，多年平均蒸发量962.7mm。多年平均相对湿度80%。
2.3 水文特征
（1）水文站分布
拟建嘉陵江二号大桥位于蓬安县城内，金溪水文站在桥位上游约14km处，其间没有大的支流入汇，其水文资料可直接用于拟建大桥工程设计。亭子口站、金银台站、武胜站为水文分析计算的参证站，其中，武胜站为最主要的参证站。
嘉陵江流域水文站点分布见图2，嘉陵江干流主要测站基本情况见表2-1。
表2-1 嘉陵江干流水文测站资料观测情况表
站名 集雨面积km 2至河口距离km 资料观测年限 水位 1954.6~1968.6 1968~今 流量 1954.6~1967 1969~今 1951.8~1955 泥沙 1955~今 亭子口 61089 588 金银台 67694 508 1951.8~今 1964~1967 1974~1990 金溪 武胜
73527 78850 400 167 1966~今 1944~今 1985~今 1944~今 1956.10~今 （2）径流特性
嘉陵江流域的径流主要由降雨形成，其次是地下水和少量的高山融雪水补给。5~10月的径流主要由降雨形成，11~3月的径流，主要来源于地下水，4、5
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月的径流则由降雨和融雪混合补给。
据工程设计依据站金溪水文站1944.5~2000.4年共56年（水文年）年平均流量系列统计，多年平均流量797m3/s，多年平均年径流深341.8mm，多年平均年径流量251亿m3。径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致，每年4月起径流随降雨的增大而增大，7、8两月水量最丰，9月份次丰，11月后由于降雨量的减少，地下水补给的比重渐渐增大，径流逐渐以地下水补给为主，稳定退水至翌年3月。径流在年内的分配不均匀，丰水期（5~10月）占年径流量的81.3%，枯水期（11~4月）仅占年径流量的18.7%。年径流不稳定，年际间的变化较大，年径流变差系数0.34，最大年平均流量为1600m3/s（1981.5~1982.4年），最小年平均流量为301 m3/s（1997.5~1998.4年），两者之比为5.3倍。年最小流量一般出现在每年的2、3月份，多数出现于2月，实测最小流量56.9 m3/s（1992年2月21日）。由此可见，径流在年内、年际丰枯变化较大。
（3）洪水特性
嘉陵江流域暴雨主要集中在6~9月。形成大暴雨的天气系统主要为西南低涡、低槽冷锋、低空急流和切变线。由于形成降水的天气系统复杂多样及流域内特定地形条件的影响，使得暴雨分布在时间和空间上均有差异。因高山地形的影响，暴雨中心多沿盆地边缘大致自西向东推移，常出现在龙门山南麓的安县、北川、江油、青川一带和大巴山南麓的南江、旺苍、巴中、通江、万源一带以及东、南两暴雨中心之间的广元、昭化、剑阁、苍溪一带。较大暴雨范围常跨越嘉、涪或嘉、渠两个流域。在有利的天气形势下暴雨持续时间超过两天，且暴雨中心由上向下移动，与三江走向一致，则笼罩嘉、涪、渠三江的暴雨也时有发生，如著名的“81.7”洪水。嘉陵江干流略阳以上和支流白龙江上游基本无暴雨。据实测资料统计，嘉陵江干流历年实测最大一日降水量为昭化站353.6mm（1956年6月9日），最大三日降水量为上寺站473.4mm（1981年7月）。多年平均最大一日降水量嘉陵江干流阳平关以上为50~80mm，盆地及边缘山区为80~100mm，白龙江上游最小为30~40mm。
嘉陵江洪水由暴雨形成，由于暴雨的以上特点，加之流域地形等条件，洪水峰高量大，洪水过程呈单峰或复峰，单峰洪水过程历时一般多为3~5天，其
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中涨水历时1~2天，退水历时2~3天，峰顶历时1~5hr。复峰洪水过程历时一般多为5~7天。
嘉陵江干流洪水大多来自青川、广元、旺苍、剑阁、苍溪地区。金溪站洪水多以干流来水为主，但中、小洪水有时也以支流东河来水为主，金溪~合川段的大洪水，大多数情况下都是在金溪已经形成，区间来洪较小。
根据金溪水文站1944~2000年洪水资料统计，年最大洪峰流量集中出现在6~9月，其中又特别集中在7、9两月，出现次数占了总数的70%以上，但也有一年出现在5月18日（1967年，流量17100 m3/s），一年出现在10月11日（2000年，流量8440 m3/s）。多年平均年最大洪峰流量13200 m3/s，调查最大洪峰流量37200 m3/s（1903年），最小洪峰流量为2470 m3/s（1997年），两者之比为15倍，年最大洪峰流量系列变差系数0.49，可见该系列各年变化大，年际变化不稳定。
（4）历史洪水
嘉陵江干流历史洪水，自五十年代以来先后由长办、四川省水文总站、四川省水利院、成勘院等单位进行过多次洪水调查。1984年8月《四川省洪水调查资料》在汇集各家成果的基础上，经过多方分析论证，基本查清了自1840年以来嘉陵江干流在四川省境内发生的历史洪水年份，见表2-2。
表2-2 嘉陵江干流各河段历史洪水年份表
河段 苍溪县 阆中县 南部县 蓬安县 历史洪水年份 1840、1857、1871、1903、1956、1981等 1840、1857、1871、1903、1956、1981等 1840、1857、1871、1903、1956、1981等 1870、1842、1903、1956、1981等 首大洪水 1857 1871 1981 1903 从表2-2可见，各河段历史洪水年份和首大洪水有一定的差异，主要由于暴雨时空分布的变化以及河道调蓄的影响。据《四川省洪水调查资料》分析，1903年大暴雨一开始在阳平关、碧口~昭化一带形成暴雨中心，然后缓慢向东南移动，移动走向与嘉陵江干流流行基本一致，在移动过程中暴雨量和雨强都逐渐增大，使1903年洪水的洪峰流量从上游金银台至蓬安县金溪河段沿程递增，
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在金溪河段1903年洪水大于1981年洪水。本河段没有调查到比1903年量级更大的历史洪水。在金溪河段以下，区间来洪小，加之河道调蓄影响，使得1903年洪水逐渐坦化。现将1903、1981年洪水分述如下：
1903年7月中、下旬在嘉陵江、渠江连续两次发生长历时大面积暴雨。其中7月24~29日暴雨形成干流的特大洪水，降雨历时长，洪峰起涨缓慢，在亭子口“大水淹了三天才涨起来”，洪水峰高量大。阆中~蓬安为暴雨强度最大地区，阆中县“下了六、七天大暴雨，象倒水一样没有停过”。蓬安县金溪场“涨水时下大雨，退水时雨更大”。南充以下暴雨强度逐渐较小，武胜县中心镇“涨水时落大雨”，合川“又涨水又落雨”，至北碚“涨水退水都没下雨”。暴雨移动方向与嘉陵江走向大致相同，致使干流洪水量级向下游逐渐增大。在阆中“诚吾阆数十年未有之大灾也”，至南充“西北城垣皆冲塌，城内西北隅水深三、四尺，东南一、二尺，漂毁人畜庐舍”，达合川“大水入城，淹至州署大堂之侧门”，为合川调查到的二大洪水。在金溪河段洪痕较多，可确认为一次特大洪水。
1981年7月发生的大洪水，主要由7月12日~14日大暴雨形成。12~13日暴雨中心位于涪江上游及嘉陵江中游偏上地区。上寺站最大24小时雨量为418.5mm，13~14日雨区笼罩了嘉陵江中游、涪江上、中游及渠江上游。暴雨中心下移至苍溪九龙山一带，中心强度减弱，日雨量为242.2mm。此次洪水，因暴雨中心强度大，洪水起涨快，洪峰尖瘦。水位在亭子口尚低于1903年，至阆中已高于1903年约0.70m。至金银台尚高于1903年0.52m，阆中以下因暴雨强度减弱，洪峰削减较快，抵南部与1903年洪水相当。南部以下至金溪河段1903年洪水高于1981年洪水。
根据调查及历史文献考证，金溪站1903年历史洪水为1840年以来的首大洪水，1981年为二大洪水，至2000年，其重现期可分别定为160年和80年。但考虑到金溪河段1840~1903年间无法确定没有遗漏更大的洪水，但至少考证期可从1903年算起，至2000年，其重现期可分别定位98年和49年。因此，将1903年、1981年洪水重现期定为一个范围，即分别为100~160年和50~80年。
（5）设计洪水计算
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