巩义石河道初步设计报告
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水文 4.1 流域概况 石河道发源于巩义市西南部山区，流经巩义市新老城区之间，在白沙 村入伊洛河，流域面积约76km2，河道全长20km左右，河道平均比降为 0.8%，属于黄河流域；流域所处地质从外形看，南高北低，岩石产状一般 从西南倾向东北。规划区南山口以上为石山区，山高坡陡，植被不佳，南 山口以下为黄土丘陵区。
4.2 气象 巩义市属北温带半干旱季风气候，光照充足，年平均气温 146C。流 域内多年平均降水量583mm,年内75%的降水集中在汛期，因受季风和地 形的影响，气候的变率和地区性差异较大，气象性灾害较多，尤其干旱危 害严重。一般是冬春干旱,风灾频繁,易遭伏旱,夏末秋初多雨。水资源 的年际和季节性变化很大,可利用水资源不足。
4.3 水文计算 由于石河道无实测径流资料, 本次设计依据 1/10000地形图,按照《河 南省中小流域设计暴雨洪水图集》（河南省水利勘测设计院, 1984年 10月） 对石河道水文进行分析计算。 431设计洪水
1.321设计暴雨
流域内无实测降雨资料，由《河南省暴雨参数图集》(河南省水文水资 源局 2005年12月编制出版)查得流域内：
年最大24小时点雨量均值H24小时=，Cv=； 年最大6小时点雨量均值H6小时=，Cv =； 年最大1小时点雨量均值 H小时=，Cv=； 年最大10分钟点雨量均值H 10 分钟=，Cv=。 按Cs =3.5Cv,查P皿型曲线得值，用公式Hp二KpX Ht计算出不同频率、 不同历时的设计点雨量。公式中Hp为不同频率、不同历时的设计点雨量， Ht为相应时段点雨量的均值，Kp为相应频率下的模比系数，不同频率设计 点雨量见下表2-2。
表2-2 各频率设计点雨量计算表
时段 (h)
P=1.0% P=2.0% P=5.0% P=10% P=20%
Kp Hp (mm) Kp H p (mm) Kp Hp (mm) Kp H p (mm) Kp
H
p
(mm)
10'
1 6 24 1.3.2.2设计面雨量
由万分之一地形图上量算出：河道综合坡降为0.8%,控制流域面积为 76km2,大于50km2,因此，设计面雨量采用设计点雨量乘以点面折减系数式中 Hep 同一设计频率年最大10分钟点雨量;
计算 根据流域所在水文分区（皿区），查短历时暴雨时面深（t— F—a）关 系图，求得不同历时暴雨的点面折减系数a值，乘以设计点雨量即得设计 面雨量。 各时段点面折减系数a a=0.876, a=0.898,物=0.920。 不同频率、不同历时设计面雨量计算结果见下表 2-3。
表2-3 各频率设计面雨量计算表 时段 （h）
P=1.0% P=2.0% P=5.0% P=10% P=20%
a Hp (mm) a Hp (mm) a H p (mm) a Hp (mm) a Hp
(mm)
1
6 24 1.3.2.3暴雨递减指数
暴雨递减指数采用下式计算:
nip=1-1.285lg Hip
；
Hio'p
；
n2p=1-1.285lg H6p
；
Hip
；
n3p=1-1.661lg H 24 p
H 6p Hip——同一设计频率年1小时点雨量；
H6p ---------- 同一设计频率年6小时点雨量；
H24p --------- 同一设计频率年24小时点雨量;
a——暴雨点面折减系数。 暴雨递减指数计算成果列于表2-4。 表2-4 暴雨递减指数计算成果表
折减系数n 设计频率 P
1.0 2.0 5.0 10.0 20.0 n1 0.62 0.62 0.62 0.63 0.62 n2 0.71 0.72 0.72 0.73 0.73 n3 0.68 0.68 0.69 0.69 0.69 1.3.2.4产、汇流系数计算
查《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》，流域地表特征所属水文分区 为V区。
(1) 平均入渗率确定：依据□分区数值表5,查得平均入渗率 尸5〜 8mm/h，本次采用 尸5mm/h。
(2) 汇流参数m值：通过《图集》中“推理公式汇流参数地区综合 〜 m关系图”查算的m值，B计算公式如下： L 1 1 J 3F 4
将流域特征值代入上式，得0=33.9,查0-m关系图，得出：m=2.13。
4.3.2设计洪峰
2.3.3.1设计净雨与洪量
24小时净雨量由洪水图集P+Fa— R曲线求得，设计前期雨量Pa=lmax。1
0278
24小时设计洪量W24用下式计算:
W24=1000X RXF 式中 R -------- 设计净雨量，单位为mm; F ------ 流域面积，单位为km2。
设计净雨及洪量计算成果列于表2-5。 表2-5 24小时净雨与洪量计算表 重现期 (年) P (mm) Pa (mm) P+Pa (mm) R24p (mm) R
6p
(mm) W24洪量 (万 m3) 备注
5
R6=R24(H6/H24
)
10
20 50
100 233.2设计雨型
净雨时程分配比例，按《图集》表三及n2、 n3查用，见表2-6、2-7, 各设计频率24小时净雨概化时程分配见图2-1 ~5。 第12〜17小时净雨量二R6pX分布系数。 第6〜11及第18〜23小时净雨量二(R24p- R6p)X分布系数。 2.3.3.3设计洪峰流量
采用推理公式计算，计算公式为：
0278 L 1 1 mJ 3Q4 1 0278
式中： Qm 设计洪峰流量； ® —洪峰径流系数； T 洪峰汇流时间；
F 流域面积，F=76km2;
L 设计断面至分水岭的干流长度L=20km;
J 河道的平均比降，J=0.008 S——设计最大1小时雨量平均强度；
n 设计暴雨递减扌曰数；
— 平均入渗率，尸5mm/小时；
m 汇流参数。
经计算，100年一遇的洪峰流量为m3/s, 50年一遇的洪峰流量为m3/s, 20
年一遇的洪峰流量为m3/s, 10年一遇的洪峰流量为m3/s, 5年一遇的洪 峰流量为m3/s。 各频率设计洪峰Qm见表2-8。 表2-8 设计洪峰计算成果表
重现期N （年） 100 50 20 10 5
径流系数（“）
洪峰流量（Qm） 汇流时间（T 4.3.3成果的选用与合理性分析
本次采用 2005 年《图集》计算成果与采用 84 年《图集》计算成果 较小， 其原因主要为各时段暴雨均值与离差系数均有所降低，而加上近 期人文活动对流域内的影响，本阶段采用的计算成果是合理的，也与当 地洪水调查情况符合。 5.4 河道治理工程设计 石河道市区段河道按 50 年一遇洪水设计标准，防洪工程措施结合综 合整治，利用跌水衔接调整河道纵坡，在河道两岸部分地段新建防洪堤， 提高河道过水能力。
5.4.1河道断面设计
由于在桩号 2+600 以下河道两岸基本已成型，已经经当地水利部门 进行过整治，两岸均为挡土墙护砌，矩形断面，本次综合治理不再对其 护岸形式进行设计，仅对河道进行疏挖； 2+600〜5+700依照现状地形和 两岸条件合理布设，并结合河道综合治理要求，多方案比较，采用主槽 扩挖方案，并在河槽内通过橡胶坝及溢流堰蓄水，实现生态、环境、防 洪等综合整治。
5.4.1.1 河道纵断面设计 河道纵断面设计以河道天然坡降为依据、以已建河道交
叉的重要建 筑物控制高程为控制因素、以尽量减少挖方量为原则，以河道上下游合 理连接为目的。河道纵断面设计参数见表 5—2。
5.4.1.2 河道横断面设计
一、河道横断面设计原则 河道横断面设计是河道治理的重要内容，在河道横断面设计时首先 要满足河道的防洪除涝要求，其次要兼顾河道的景观要求，因而在横断 面设计时遵循以下两条原则。 （1）河道断面设计必须结合河道的主要功能 在河道横断面设计时要与河道景观设计相结合，但要以河道的主要 功能即河道安全为主，河道景观设计为辅。 近年来，由于城市建设的发展，在治理贯穿城市的河道时，只考虑 河道防洪、排涝功能已经不能满足社会的需要。这个观点已逐渐被人们
