40m，拟建工程沿河流方向界于网格号263～265＃之间。
4.2数学模型验证
数学模型建立的正确性由模型验证这个环节来检验，只有获得了验证的模型，其计算成果的可靠性才得以保证。为此，本模型对工程河段的实测水面线、断面流速分布进行了验证。
4.2.1验证采用的资料
模型验证所采用了如下资料：
（1）工程河段河床地形图(2007年4月测图，比例：1:5000)。 （2）实测中水瞬时水面线及断面流速（2008年6月施测，长江朱沱站流量Q=6480m3/s）。
（3）实测洪水瞬时水面线及断面流速（2008年9月施测，长江朱沱站流量Q=18200m3/s）。
（4）实测高水瞬时水面线及断面流速 (2005年7月21日施测，长江朱沱站流量Q=32500m3/s)。
工程河段实测水位点及流速验证断面位置见附图4.2、附图4.3。
4.2.2水位验证
根据2005年7月，以及2008年6月、9月三次实测水面线，对数学模型进行率定验证。从附图4.4a～4.4c对平面二维数模的计算水位与实测水位的比较可以看出，二者符合程度较高，水面线走势吻合较好；另从表4.1的水位偏差值可见，最大偏差在±0.05m之内，可见数模与实际情况吻合较好。
31
表4.1 水位验证表（黄海高程，m）
流量 水尺 编号 1# 2# 3# 4# 1# 2# 3# 4# 1# 2# 3# 4# 实测 水位 196.447 196.599 196.693 196.832 201.880 201.690 201.490 201.400 计算 水位 196.438 196.577 196.720 196.833 201.908 201.709 201.534 201.363 206.485 206.805 207.254 207.585 计算与 实测差 值（m） -0.009 -0.022 0.027 0.001 0.028 0.019 0.044 -0.037 0.025 0.035 0.014 0.035 水尺 编号 5# 6# 7# 5# 6# 7# 5# 6# 7# 实测 水位 196.927 197.078 197.258 201.320 201.210 201.120 计算 水位 196.962 197.056 197.247 201.285 201.165 201.083 208.097 208.272 208.469 计算与 实测差 值（m） 0.035 -0.022 -0.011 -0.035 -0.045 -0.037 -0.033 -0.050 0.029 Q=6480 (m3/s) Q=18200 (m3/s) Q=32500 (m3/s) 206.460 206.770 207.240 207.550 208.130 208.322 208.440 4.2.4流速验证
应用建立的水流数学模型，对工程河段验证流量进行二维流场数值计算。附图4.5a～4.5e对实测流速与数模计算流速进行了对比。从图可见，流速的大小和分布以及最大值、最小值的位置均与实测资料较为一致。各测点流速的计算值与实测值之间的差值大多在±0.15m/s内，个别差值较大的也在±0.25m/s以内，偏差差不多在±10％以内。水流数模模拟的流速分布及其大小与实际水流基本吻合。
二维数学模型中的糙率实际上是反映水流阻力的综合系数。在本次计算过程中，根据模拟河段实测的水文资料，按曼宁公式计算断面平均糙率，作为初始计算的糙率值，再考虑到糙率随水深有深水区比浅水区糙率小的变化趋势，因此，在计算中用节点水深对断面平均糙率进行修正，再根据水位、流场情况对糙率系数进行分段调试。利用该河段本次实测的水面线与垂线平均流速资料及相关成果进行综合调试，得到本河段糙率变化范围为n?0.035～0.055。
32
4.2.4模型验证小结
本水流二维数学模型，采用贴体正交曲线坐标，可克服模拟复杂河道边界形状的困难。通过工程河段水位、流速的验证，计算结果与天然实测资料较为一致。总的来说，二维水流数学模型的建立和数值计算方法合理，可用于拟建大桥修建前后的工程河段行洪计算。
4.3计算条件 4.3.1 朱沱站设计洪水
据长江历史洪水调查资料，朱沱河段共调查到1520、1892、1905、1917、1936、1948年洪水，上述年份的洪峰流量分别为73900、56800、64100、57700、62300、56300m3/s。1520年洪水年代久远，按其发生年代起计算至今（1520—2007），调查期N=488；从朱沱镇关溪子刻记及上下游洪痕对比来看，自1892年以来，朱沱河段的首大洪水为1905年，由于该河段洪痕较多，内容详实，记录连续，可以认为自1892以来调查和刻记没有遗漏大于或等于1948年量级的洪水，所以1936、1917、1892、1948年洪水可在1892以来N=113内，分列第二至第五位。根据收集到的朱沱水文站1954～2007年的实测年最大流量系列资料，实测样本容量为54年。经过特大值处理并采用P—Ⅲ型曲线目估适线法进行水文频率计算，得到朱沱水文站的各频率所对应的洪峰流量如表4.2，其成果与《重庆市城市防洪总体规划》报告相同。
表4.2 长江朱沱水文站洪水特征值
重现期T (年) 洪水频率P Q(m3/s) 水位（m，黄海） 300 100 50 20 10 5 0.33% 1% 2% 5% 10% 20% 71800 65300 60800 54500 49700 44100 219.46 217.99 216.75 214.91 213.50 211.80 33
4.3.2计算方案
拟建大桥位于永川区松溉镇上游约1.5km，大桥设计标准为天然300年一遇洪水。依据《防洪标准》（GB50286-98）和《重庆市城市防洪总体规划》，本大桥区域防洪标准可按20年一遇洪水执行，本次计算采用20年一遇和300年一遇2级洪水频率进行计算，同时对汛期常遇洪水也进行了计算。考虑到拟建大桥均处于小南海水库和三峡水库回水末段以上，但处于规划的朱杨溪水利枢纽库区，故拟建大桥的行洪分析计算考虑天然情况和朱杨溪枢纽建成后两种情况。由于规划的朱杨溪水利枢纽目前暂无设计和调度成果，故本次仅考虑朱杨溪枢纽建成后汛末11月长江遭遇20年一遇洪水情况。
模型出口饿鬼碛有朱杨溪水位站，天然情况下，该站不同流量水位根据水位流量关系确定。由于规划的朱杨溪水利枢纽目前暂无水库调度方案和库区水面线计算成果，故本次模型出口水位暂按枢纽正常蓄水位215m（吴淞基面）（213.36m，黄海基面）推算，成果见表4.3。
表4.3 数学模型计算方案一览表 河道条件 频率 汛期P=0.33% 天然情况 汛期P=5% 汛期常遇流量 朱杨溪枢纽建成后 汛末11月P=5% 流 量 （m3/s） 71800 54500 37100 24000 拟建大桥 水位 217.91 213.54 208.40 213.60 计算出口 水位 216.81 212.21 206.96 213.40 4.3.3工程前后地形边界的考虑、处理
目前拟建桥位上游约170m处有毛子岩取水工程、上游3.2km处有重庆理文造纸有限公司提水工程,上游约3.6km处有重庆港永川港区朱沱作业区一期码头工程，上游约4.9km处有朱沱水文站，下游2.5km处
34
有松溉码头，本次防洪评价计算时将已建以及天然河道共同形成的边界作为初始边界，在此基础上考虑本次方案情况。
为概化拟建大桥对河道水流运动的影响，根据大桥结构设计方案，计算过程中采用局部地形修正与局部糙率调整来进行概化处理，以反映大桥对水流运动的影响。
（1）大桥墩柱使过水面积减小，产生阻水作用，用过水率的概念来模拟这种作用，过水率为工程前后的过水面积之比。
（2）由于大桥墩柱的存在，增加了过水湿周，从而引起阻力的增加。假定单元内流速分布均匀、摩阻比降相同，用以下公式对局部糙率进行修正：
2??n1?h?np??n2?1?2??n??B? ???2???0.5式中：np为修正后的局部糙率；n1为桩壁面糙率；n2为河道糙率；h为水深；B为桩间距；?为糙率修正系数，取值为1.0～1.2。
4.4水位影响分析计算 4.4.1过水面积占据率
工程后，某一洪水位下工程占据的有效过水面积与工程前相应水位的全断面有效过水面积之比称为工程对过水面积的占据率。占据率是体现跨河及临河工程影响河道行洪能力的主要参数，在工程区域水流条件相同的情况下，过水面积占据率越大，对河道行洪的影响就越大。
本次行洪研究对拟建大桥在各级流量情况下的过水面积占据率进行了计算，其结果见表4.4。由表可见，在不同流量情况下，拟建大桥过水面积占据率变化在1.732%～1.760%之间，过水面积占据率均小于
35