绣江复航一期工程金鸡枢纽船闸工程 工程可行性研究报告
3.2.3泥沙
3.2.3.1悬移质输沙量
北流河发源于广西北流县,全长230km,流径广东信宜、广西北流、容县、岑溪,于藤县县城汇入浔江。经分析,北流河泥沙主要来自流域内雨洪对地表的侵蚀冲刷,水土流失严重,因而含沙量较大,水流常年混浊。流域两岸多为含砾砂岩、细砂岩夹页岩和粉砂岩。流域上游人口密集,沿岸垦荒采矿较多,自然植被已遭受破坏,水土流失严重,是北流河的高产沙区。藤县境内北流河下游地带,河道蜿蜒弯曲,属不对称“U”形的中低山丘陵地形,相对高差在100~130m,两岸多为裸露基岩和一、二级阶地,沿岸阶地竹林茂盛,植被良好,水土流失不甚严重,故该区泥沙来源相对较少。
流域内金鸡水文站有悬移质泥沙测验资料,1958年开始进行悬移质泥沙观测,测验资料较长,并且测验资料经水文主管部门审编刊印。根据金鸡水文站多年泥沙资料统计,多年平均含沙量为0.283kg/m3,年内各月含沙量成果见表3.2-15。
金鸡水文站逐月平均含沙量成果表
表3.2-15 项 123456789全10月1 1月12 月 目 月 月 月 月 月 月 月 月 月 年 含沙量0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.(kg/m30.040 .283 07 08 15 56 64 46 43 43 28 18 07 ) 根据交口坝址逐月平均流量及金鸡水文站逐月平均含沙量成果,求得交口坝址多年平均多年平均悬移质输沙量258.4万t,成果见表3.2-16。推算出金鸡坝址逐月平均入库输沙量,成果见表3.2-17。推算出象棋坝址逐月平均入库输沙量,成果见表3.2-18。
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交口枢纽逐月平均输沙量成果表
表3.2-16 项 目 1月 2月 1.8 0.7 3月 3.8 1.5 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 9.0 3.5 2.3 0.9 1.1 0.4 全年 258.4 100 输沙量1.9 4(10t) 占年输沙量百分数0.7 (%) 30.5 57.0 45.5 39.5 46.1 19.8 11.8 22.1 17.6 15.3 17.8 7.7 金鸡枢纽逐月平均输沙量成果表
表3.2-17 项 目 1月 2月 1.8 0.7 3月 3.7 1.5 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 8.8 3.5 2.4 0.9 1.0 0.4 全年 253.3 100 输沙量1.8 4(10t) 占年输沙量百分数0.7 (%) 30.2 56.1 44.5 38.8 44.8 19.3 11.8 22.1 17.6 15.3 17.8 7.7 象棋坝址处逐月平均输沙量成果表
表3.2-18 项 目 1月 2月 0.9 3月 2.0 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 9.5 4.3 1.2 0.5 全年 132.4 输沙量1.0 4(10t) 占年输 沙量百 0.7 分数 (%) 15.8 29.5 24.2 21.0 22.5 0.7 1.5 11.9 22.3 18.3 15.9 17.0 7.2 3.3 0.9 0.4 100 3.2.3.2悬移质级配
北流河流域各主要水文站无悬移质泥沙颗粒分析资料。广西电力工业勘察设计研究院为掌握长洲枢纽入库悬沙颗粒级配组成情况,1991年在北流河金鸡水文站进行了悬沙新鲜水样采样并进行了颗分试验,得该站悬移质泥沙颗粒级配成果见表3.2-19。
金鸡水文站悬沙颗粒级配成果表
表3.2-19 小于某粒径的沙重百分数(%) 最大 河流 测站 粒 径 级 (mm) 0.0025 0.005 0.007 0.01 0.025 0.05 0.1 0.25 0.5 1 粒径(mm) 中数 平均 分析方法 189 广西交通规划勘察设计研究院
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北流河 金鸡 14.8 17.6 21.3 37.5 57.1 82.3 96.9 99.9 100 0.752 0.040 0.062 光电法 3.2.3.3推移质
北流河流域各水文站均无推移质实测资料,这里采用系数法估算坝址推移质输沙量,根据经验,平原河流系数β=1%~5%,丘陵地区河流系数β=5%~15%。又从广西区内一些工程推移质实测资料的推悬比成果看,右江百色水利枢纽设计过程中曾进行的推移质输沙量实测资料,推移质年输沙量占悬移质年输沙量的6.9%(推移质多年平均输沙量为35.3万t);浔江铜鼓滩水电站设计过程中曾进行的推移质输沙量实测资料,推移质年输沙量占悬移质年输沙量的2.46%; 1966年天生桥二级水电站设计时曾在巴结专用水文站测验推移质,时间不足一年,推移质年输沙量占悬移质年输沙量的3%。
根据山区河流经验系数,参考以上三个区内水电站(水利枢纽)采用的推悬比成果,结合坝址所在流域为丘陵地区河流,为多沙河段,本次计算推悬比采用10%,得交口枢纽坝址天然多年平均推移质输沙量为25.9万t;金鸡枢纽坝址天然多年平均推移质输沙量为25.3万t,象棋枢纽坝址天然多年平均推移质输沙量为13.24万t。 3.2.4洪水
3.2.4.1 暴雨洪水特性
北流河流域洪水成因是由暴雨径流汇流而成,流域易受亚热带海洋暖气影响和内陆季风影响。因地形错综复杂,暖湿气流易受抬升作用及台风入侵,雨量较充沛,大洪水基本是由于台风影响造成。
洪水多发生在5~8月,一般每年9月进入后汛期,到10月下旬汛期基本结束。
3.2.4.2 历史洪水调查与重现期的估算 (1)金鸡河段
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对于北流河下游河段的历史洪水,广州勘测设计院水文组为了流域规划的需要,于1957年4月进行了北流河藤县金鸡公社洲地到里塘村河段洪水调查,共访问老人10人,访问到1915年大洪水,洪痕点6个,1940年大洪水,洪痕点3个,洪痕及洪水情况调查见表3.2-20。
根据洪水红痕调查,金鸡水文站断面水位为37.90m,流量为8100m3/s,1940年金鸡水文站断面水位为36.70m,流量为6900m3/s。
北流河金鸡河段洪水痕迹及洪水情况调查表
表3.2-20 洪 水 痕 迹 发生时间 所在位置 高程 (m) 可靠 程度 指认人 姓名年龄 住 址 陈庆裕70岁金鸡里冲口 陈庆裕70岁金鸡里冲口 最大水浸到屋侧 塘基,距现在有四十多年了,下七日七夜雨。 最大水浸到屋侧塘基,距现在有四十多年了,下七日七夜雨。 李秀权说听老人说过最大水浸至屋内天井水,天井内水深到脚眼(约1寸深)。李文迁说最大水浸至秀权屋天井内,大水时约50岁,浸崩18条基围。 见最大水为甲寅、乙卯一连两年大水,下九日九夜雨,水浸七日七夜,指出乙卯年水打过甲寅年,浸至屋前田基上,他十七岁时建屋,建屋后大水。 本人在15岁左右见过大水浸至我屋内的泥墙上两块砖高,因大水退得快,故没有将屋浸倒 见过最大水约民国29年水浸至屋侧竹头上 洪水访问情况 里冲口陈庆裕屋前田坎上 陈庆裕屋对面山坡上 37.62 较可靠 37.39 较可靠 (民国四年六月)1915.7.13 山塘李秀权屋内天井水深 一尺 36.73 可靠 李秀权44岁李文迁88岁金鸡山塘村 里塘村覃信南屋前田基上 36.38 较可靠 覃信南62岁金鸡里塘村 1940 洲地村霍利成屋内泥墙上 山塘李秀权屋侧竹头上 36.51 较可靠 霍利成31岁 金鸡洲地村 李秀权44岁 金鸡山塘村 35.21 供参考 历史洪水重现期是通过调查资料分析确定,对于1915年特大历史洪水,文献记载“民国四年(1915年)五月末,藤县剑江,绣江(北流河)均大水,比民国三年大水高尺许,浸到古藤州牌坊,民房倾塌,
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早稻被淹,灾情严重。”可认为该场洪水为1914年以来的首位洪水,根据《广西区调查历史洪水整编成果》及藤县县志、水利志历史洪水资料记载,1915年洪水重现期定为100年,1940年洪水1914年以来的第二位洪水,重现期定为50年。 (2)象棋河段
象棋水文站位于北流河下游,通过《广西壮族自治区调查历史洪水整编成果》(2001)里的历史洪水整编成果和实测洪水的记载,1915年发生大洪水。本河段洪水访问是在象棋镇3个生产队进行,共访问到9个人,最大85岁,最小54岁,各指证都记忆犹新,洪痕可靠。1915年7月洪水位为45.392m。1995年10月的那场洪水,据象棋镇中心小学的校长回忆,淹没到学校旁的电线杆脚附近;另有一约50岁左右的孙氏居民回忆,当时水淹过路面,淹到他家前面的路面,镇上基本被淹,象棋水文站当时实测水位为44.952m。历次洪水痕迹及洪水情况调查表见下表3.2-21。1915年的洪水最大,为1915年以来首位,其重现期相当于100年。
北流河象棋河段洪水痕迹及洪水情况调查表
表3.2-21 洪 水 痕 迹 发生时间 高程 所在位置 (m) 可靠 程度 指认人 姓名年龄 住 址 大水是一生中广西水文总站最大洪水,19151974.9 年淹了7天7夜。并一致公认唐棣华大厅还有痕迹可辨出,唐说洪水浸至神台板,当时神台板平胸高。 我当时10岁,大水时值祖父去世,水淹入屋,淹到我旧屋厅里火砖上。 民国四年发生表中高程系为珠江高程+0.583=黄海高程 洪水访问情况 调查单位 及时间 备注 民国四年六月1915.7.13 象棋圩唐棣华屋大厅火砖墙上 45.2 可靠 唐棣华83岁陈健康85岁黄进生78岁象棋圩 象棋下朗地咀村黄柱森旧屋厅里火砖墙上 象棋龙滩44.45 可靠 黄柱森70岁象棋地咀村 44.0较可刘启绍78岁192 广西交通规划勘察设计研究院