2043南京花卉大道以西02号地块水文分析.doc

南京花卉大道以西02号地块水文分析

目录
1 项目基本情况 1
2 地形地貌 2
3 水系基本情况 2
4 河道基本情况 3
5 汇水面积分析 5
6 防洪标准 6
7 设计暴雨 6
8 设计洪水 7
9 河道最小断面设计 8

1 项目基本情况
南京花卉大道（规划）以西02号地块，位于南京市西北部浦口区江浦街道花卉大道（规划中）以西，老山东南脚，东临海院路，北隔400余米与沿山大道相望，用地南侧为待建规划道路，建设用地面积共283305m2，地形基本方正，地势为丘陵状起伏。该地块规划为二类居住用地，由江苏融侨置业有限公司竞得，公司于2009年11月19日获得南京市浦口区发展和改革局的批准，开展地块开发的前期工作，现已有《南京花卉大道以西02号地块规划方案设计》。
由于该地块跨越老山东南部的一条敝洪沟，并且在地块的规划方案设计中将此敝洪沟作为社区的一条景观河道，为进行进一步的方案设计，江苏融侨置业公司委托我公司对该敝洪沟进行水文分析计算。

图1 项目位置示意图
2 地形地貌
南京市浦口区位于长江中下游，长江北岸。拟建场地位于老山山脉东南麓，沿山大道两侧，揽月山庄住宅小区北侧，场地为山前阶地～坳沟地貌。受构造、剥蚀作用，沟谷纵横，地形地伏较大，场地内地势低洼处有人工形成的水塘。山前阶地吴淞高程一般为35m～45m，坳沟一般为吴淞高程19m～27m。

图2 区域基本情况图
3 水系基本情况
该敝洪沟发源于南京市浦口区江浦街道老山东南部山丘区，在浦口区中心医院附近汇入城南河左支，干流长度约为1700m，干流河底比降约为万分之四十三，水系情况如图3所示。
所在地区属亚热带季风气候区，四季分明、雨水充沛，多年平均降水量（南京气象站资料）为1027.5mm，降水在年内分配与季风活动相应，年降水量多集中在汛期（5-9月），约占全年70%，汛期雨量又集中在6-7月，雨量占汛期63%。由于梅雨期长，雨量集中，历次暴雨洪水多在此段时期发生。
该敝洪沟水位主要受汇水区域内暴雨影响，汇水区域为山丘区，具有典型山丘区河道洪水源短流急、陡涨陡落的特点。

图3 水系基本情况示意图
4 河道基本情况
河道全长约1700m，河道上口线宽约1.5m～20m，上游河道狭窄，口宽1.5～5m，部分断面淤积严重，杂草丛生，枯水期基本河道内基本无流动水体。

图4上游河道
中下游可见明显河道，但杂草仍占居河道较大面积，有生活污水排入，水质较差，河道上建有多座人行便桥，年代久远，山洪暴发时，有明显的阻水作用。

图5 下游河道
河道下游正在建造箱涵，未来河道将通过此箱涵汇入城南河左支。

图6 下游在建箱涵
5 汇水面积分析
由于本次水文分析的目的是为规划用地内河道景观方案设计提供基础水文资料，所以汇水面积分析的研究对象是规划用地南部边界与河道相交断面以上的汇水区域。
根据南京1：1万地形图的量测结果，断面以上汇水面积约为0.79km2，汇水区域见图5。汇水区域绝大部位于沿山大道以南，沿山大道沿山大道以北有少量雨水通过管道汇入该敝洪沟的汇水区域。

图6 汇水区域
6 防洪标准
工程位置河段为城南河二级支流，为老山脚下一泄洪沟，汇入城南河左支，汇水0.79km2，通常情况下防洪标准应按5年～10年一遇标准选取，考虑工程区域将逐步建成规模较大居民住宅区，并逐渐发展为城区，本次水文计算防洪标准按20年一遇标准计算设计洪水。
7 设计暴雨
由于该敝洪沟缺乏洪水实测资料，本次水文采用设计暴雨推求设计洪水。汇水区域均为山丘区，根据《江苏省暴雨洪水图集（1984年版、2005年版）》（以下简称《图集》），推算20年一遇各历时设计点雨量。
根据项目所在位置查得暴雨分布相关参数，见表1。
表1 各时段暴雨均值及Cv值
t(h)
24
6
1
平均H（mm）
110
75
47
Cv
0.52
0.55
0.46
查得各历时暴雨点面折算系数K，据此得各历时各重现期设计面暴雨，见表2。
表2 20年一遇设计点暴雨及面暴雨计算
设计雨量
类别
历时（小时）
24
6
1
设计点雨量（mm）
223.42
157.12
89.44
点面折算系数
0.998
0.995
0.992
设计面雨量（mm）
222.97
156.34
88.73
根据《图集》提供的雨型分配方法，每小时扣损1mm，得到设计净雨过程详见表3。

表3 20年一遇设计净雨过程
时段（h）
设计暴雨过程（mm）
设计净雨过程（mm）
1
4.66
3.66
2
4.66
3.66
3
5.33
4.33
4
5.33
4.33
5
5.33
4.33
6
5.33
4.33
7
6.00
5.00
8
6.00
5.00
9
6.00
5.00
10
10.82
9.82
11
10.82
9.82
12
10.82
9.82
13
21.63
20.63
14
88.73
87.73
15
13.52
12.52
16
6.00
5.00
17
6.00
5.00
18
6.00
5.00
合计
222.97
204.97
8 设计洪水
根据《图集》方法，计算各时段总径流量，，然后采用单位线法推求设计洪水过程，其中单位线参数采用苏南山丘区公式，即，求得，查《图集》1小时单位线，并错峰叠加得到上游山丘区设计洪水过程详见表4。

表4 断面处20年一遇设计洪水过程
时段（h）
单位线
设计洪水过程（m3/s）
0
0
0.00
1
0.723
0.58
2
0.257
0.79
3
0.019
0.91
4
0.001
0.95
5
0
0.95
6

1.06
7

1.09
8

1.10
9

1.86
10

2.13
11

2.15
12

3.87
13

15.13
14

7.02
15

1.87
16

1.15
17

1.10
18

0.30
19

0.02
20

0.00
根据上述设计洪水过程，取最大1小时洪峰流量，得到上游山丘区20年一遇设计流量为15.13m3/s。
9 河道最小断面设计
河道断面设计的范围为在本地块用地范围内的河道部分，河道长约440m。河道最小断面设计按恒定明渠均匀流方法，过水能力应满足通过20年一遇洪水的要求，并考虑一定的安全超高。
由明渠均匀流基本公式可知流量与底坡和断面形状有关：

其中，底坡随地形条件而定，粗糙系数取决于壁面材料，在上述条件确定的情况下过流能力只取决于过水断面的大小与形状。当、和一定时，使流量最大的断面形状，或者使水力半径最大，即湿周最小的断面形状，定义为水力最佳断面。
在土壤中开挖的渠道一般为梯形断面，边坡系数取决于土体稳定和施工条件，所以渠道断面的形状只由宽深比来决定。
梯形渠道断面的几何关系为：

可得

水力最佳断面是面积一定时，湿周最小的断面，对上式求极小值，令

可得水力最佳断面的宽深比

本项目河道边坡系数取2；底坡取0.003；河道进行浆砌石护砌，糙率取为0.025。根据明渠均匀流断面过流能力计算，结合项目要求，最小河道断面设计如图7，其中底宽2m，坡比1：2，口宽12m，20年一遇洪水相应水深1.5m。

图7 最小河道断面