《兰州深安黄河大桥水文初步分析计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《兰州深安黄河大桥水文初步分析计算（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、兰州深安黄河大桥水文初步分析计算黄委会上游水文水资源局二一年九月第一章 大桥处河道基本情况黄河兰州段自西柳沟起至桑园峡火车站河段总长44.8 km，总落差33.28 m，河段平均比降0.74 。河道蜿蜒曲折，川峡相间，一束一放。峡谷地段河道狭窄，水流湍急；川地河段地势平缓，水流缓慢，河道宽浅，支流比较发育，平面结构呈不对称树枝状分布。兰州深安黄河大桥位于兰州市西固区与安宁区之间，南起西固区深沟桥，横跨黄河连通北岸的安宁区，距上游西沙黄河大桥约15km，距下游银滩黄河大桥约5km，大桥两端规划道路T088#路和T520#路为东北西南走向，是城市骨干路网规划位于城区西部的一条城市主干道，横跨黄河，
2、并与黄河南岸的南滨河路、黄河北岸的北滨河路相交。深安黄河大桥桥位处跨黄河河床、河漫滩、II级阶地等不同的地貌单元，地形起伏较大。深安黄河大桥桥位处南岸，位于南滨河西路崔家大滩地段。地面标高1527.80一l530.80。根据1976年原始地形图，拟建桥址处黄河河道宽约500m，河道中间有一宽约300m，长约800m的河心滩将河流分为南北两条，南岸崔家滩水源地的取水井基本沿水边线20m外呈线形布置。随着城市规模的不断发展与扩大，尤其是上世纪八十年代至九十年代以来，南北两岸抢占河滩，修建滨河堤坝与道路，逼水北迁归槽，形成目前的人工河道断面。目前河道宽约300m，与1976年原始河道相比，减小了近2
3、00m，其中，南岸已将原河心滩南侧水道填平，河道新岸北迁至河心滩的中部，距水源地取水井约150m，北移距离达130m左右。以上资料表明，拟建桥址段黄河河床在人类工程活动影响下，其平面变迁幅度是比较大的。由于河道内地形变化复杂，导致大桥处断面变化复杂，但总的趋势是：断面基本呈U型河道,主流靠左岸，拟建大桥断面距上游兰州水文站断面12.5km,平均比降为0.98。大桥处水流流向基本垂直断面线，河床主要由卵石、砂卵石、沙壤土组成。第二章 水文、泥沙、气象特性、水文特性：兰州以上黄河干流全长2119km，占黄河总长的38.9%，黄河兰州段长45km，占兰州以上干流长的2.124%。黄河兰州水文站的集水
4、面积222551km2，占黄河总面积的29.6%;兰州段汇水面积约1800km2,占兰州以上黄河汇水面积的0.8%,兰州以上黄河干流平均比降1.38；兰州段河床比降平均1.0。深安黄河大桥位于兰州水文站上游12.5km处，区间无较大支流汇入，加入水量甚微。径流设计采用的资料系列为19192000年，共81年，大桥处多年平均径流量328亿m3，多年平均流量1040m3/s。黄河上游径流主要为流域内降水形成，以雨水补给为主，雪水补给为辅，径流中地表径流约占60%，地下径流约上中40%，径流年内和年际变化随降水多少和气温高低而变化，全年3月下旬5月为春汛潮，由融雪补给和河水解冻形成，69月为夏秋洪水
5、期，即为黄河汛期，由大面积降水形成，个别年份可延止10月中上旬，10月下旬以后为秋季平水期，以河槽储量及地下水补给为主，逞退水趋势。12月至来年3月中旬为冬季枯水期，全靠地下水补给，最小流量多出现12月份。兰州以上黄河上游由于面积大，又有天然湖泊、沼泽的调蓄，径流变化相对稳定，径流的年内分配79月份占47%，2月份最小。年际变化不大，变差系数CV=0.23。存在连丰连枯交替现象，以三年小周期较明显，并存在连续7年的丰水段和十一年左右的枯水段，包括丰、平、枯在内的较完整水文周期约60年左右。随着上游梯级水库的兴建，黄河上游已成为典型的蓄水河流，亦即为人造河流，在梯级水库联合调节作用下，使径流的年
6、际，年内变化趋势向于均匀化，随着黄河兰州段渠化堤岸线的日致完善，使人造河流更加名符其实，特别是龙羊峡和刘家峡水库的调节，使径流的年际，年内变化趋势均匀，枯水期12月3月径流量占年径流的百分数由天然情况的11.4%增加到23.6%，汛期710月由天然的59.4%降至42.9%。、泥沙特性：兰州站沙量来源于刘家峡水库的下泄沙量和刘家峡水库至兰州站区间的产沙。刘家峡电站自1969年投入运行以来，黄河干流及支流大夏河的来沙被刘家峡水库拦蓄，而支流洮河库容已基本淤满，洮河入库泥沙几乎全部出库。刘家峡水库下游的盐锅峡及八盘峡水库已淤积平衡，对悬移质泥沙的拦截作用均不大。因此工程建设河段泥沙来源于刘家峡水库
7、的下泄沙量和湟水河。工程所在位置悬移质年输沙量采用兰州站统计结果，根据兰州站19351968年实测资料统计，天然情况下兰州站多年平均年输沙量为1.23亿t，汛期69月沙量占全年的88%，年平均含沙量3.8kg/m3，实测最大断面平均含沙量329 kg/m3（1959年7月27日）。根据刘家峡水库蓄水运用后兰州站19702000年实测资料统计，多年平均流量959m3/s，多年平均悬移质输沙量为5110万t，比天然情况减少了58.5%。兰州站统计结果为5110万t，大桥处悬移质年输沙量的推算,因距兰州站距离仅2.6km,期间又没有大的支流汇入,故直接采用兰州站统计结果为5110万t，汛期69月沙量
8、占全年的90%。年平均含沙量1.69 kg/m3，69月平均含沙量3.22 kg/m3，实测最大断面平均含沙量306 kg/m3（1970年8月15日）。输沙量年内分配见表2.1。表2.1 兰州站输沙量年内分配统计表月份123456789101112年沙量(万t)5.916.0313.354.32335211412191375515132.510.65110比例(%)0.1160.1180.2601.064.5510.227.637.414.82.960.6370.208100由于刘家峡水库进行洮河异重流排沙及区间支流湟水来沙，78月常出现量级不等的连续沙峰，可延续817天，一次沙峰过程约18
9、天，其中沙峰段持续时间612h。距兰州站上游48km的黄河左岸有支流庄流河，根据红崖子水文站（流域面积4007km2）26年（195661、6887年）资料统计，实测多年平均流量3.7m3/s，悬移质年输沙量164万t,年平均含沙量14.1kg/m3，断面最大断面平均含沙量514kg/m3，但沙峰黄河干流沙峰并不遭遇。根据刘家峡水库建库前、后的兰州站19571968年、19711999年实测悬移质颗粒级配资料统计，悬移质中数粒径建库后为0.021mm，平均粒径建库后为0.033mm，均比建库前细，见表2.2。表2.2 刘家峡水库建库前后兰州站泥沙粒径变化对照表粒径0.0050.010.0250
10、.050.10.250.51d50dpj小于某粒径沙重所占%天然情况21.031.650.770.790.598.599.91000.0240.043刘库蓄水后24.833.654.277.195.499.299.91000.0210.033八盘峡水库以上的河床中的卵石推移质分别被上游各水库拦截，床沙中的沙质推移质将随水库的淤积平衡而排向下游，因此兰州站推移质沙量由八盘峡出库的推移质和八盘峡兰州站区间推移质沙量组成。兰州站悬移质颗粒级配中d0.5mm的粗沙占悬移质总数的0.1%，可把这部分视为八盘峡排向下游的沙质推移质，每年约5.11万t，约合2.84万m3。八盘峡至兰州站区间面积6751km
11、2，其中庄浪河面积占了区间面积的60.8%。推移质主要为砂砾石及沙壤土，输沙量较少。、气象特性：兰州地区地处中纬度大陆内部，为温带半干旱大陆性季风气候。其特点是冬季受蒙古高压控制盛行西北风，造成极地寒流南侵，气候干冷；夏季受大陆低气乐控制盛行西南风，太平洋热带气团可以抵达本区，气候相对温热为季风气候。但由于距海较远，太平洋热带气团到本区强度减弱，大陆性增强，因此为大陆性季风气候区。兰州平均气温为9.2，最冷月为一月份，月平均气温为-6.4，最热月为七月份，月平均气温为22.3，极端最高气温为39.1，极端最低气温为-21.7。地面平均冻结日期为11月29日，解冻日期2月5日，最大冻土深度以一月
12、份为最高，达l03cm。兰州年降水量仅320.2mm，年蒸发量达l448.7mm。兰州站气象特征统计见表2.3。表2.3 兰州站气象特征（19511990年）项目名称1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年多年各月平均气温 ()-6.4-2.05.211.816.720.322.321.015.99.51.9-5.19.2多年各月最低日平均气温均值()-12.0-12.8-5.51.23.212.216.014.78.7-2.1-7.8-12.0多年各月最高日平均气温均值()1.06.114.020.424.326.827.828.922.817.89.82.2多年各月极端最
13、高温度()17.119.927.531.834.736.839.138.333.027.620.316.239.1多年各月极端最低气温()-21.7-17.6-16.3-8.6-0.14.69.75.40.4-7.1-14.9-19.9-21.7地面平均温度（）-7.3-1.47.215.321.425.326.824.818.111.01.7-6.311.4极端最高地面温度（）24.935.950.959.164.069.171.568.661.148.534.721.071.5极端最低地面温度（）-27.7-27.0-17.2-11.3-5.51.06.24.6-3.0-11.0-21.0
14、-28.2-28.2平均5厘米地温（）-6.0-1.56.114.319.923.525.223.917.911.32.4-4.511.0平均10厘米地温（）-5.3-1.65.613.919.623.124.923.918.311.93.2-3.511.2平均15厘米地温（）-4.8-1.55.113.619.222.824.723.818.412.33.9-2.711.2平均20厘米地温（）-4.4-1.54.713.318.922.424.423.718.512.64.4-2.111.2多年各月平均日照时数(h)178.5185.5207.4224.9249.3247.3248.3244.3195.0197.0184.1171.52533.1多年各月平均日照百分数(%)58.060.056.057.057.057.056.059.053.057.
