重庆市主城区防洪规划(2006~2020)

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重庆市主城区城市防洪规划(20062020)重庆市水利局二七年二月批 准:朱宪生审 查:冀春楼 陈 渝 校 核:陈本利 刘朝高 王 云修编人员:王化全 丁 扬 吴江云王振智 黄宗理 李光强 易 瑜 张彩红 吴 涛 张 敏 邓 彬 前 言重庆主城区位于长江、嘉陵江交汇处和三峡库区尾部,幅员面积 5473 km2,总人口 618 万。主城区内气候温和,水资源丰沛、交通便利,是重庆市政治、经济、文化的中心。同时由于两江将主城区分割为南岸、渝中、江北三大片区,境内中小河流稠密,城区沿江河谷地带年年遭受洪水威胁,损失巨大,主城区防洪已成为城市发展急需解决的主要问题之一。1997 年,重庆市政府批准了重庆市城市防洪规划报告 ,1998 年又批准了重庆市河道防洪管理条例 ,通过重庆市城市防洪规划报告及重庆市河道防洪管理条例的实施,使重庆市的城市防洪工作及河道防洪能力得到了较大提高,洪灾所带来的损失明显减小。但是,重庆直辖后,随着城市建设速度加快,主城区范围逐步扩大、沿江(河)地区现状发生改变,以及现有城市防洪基础工程中长江、嘉陵江部分地段防洪护岸工程的防洪标准较低,城区内中小河流防洪能力差,使重庆主城区防洪能力不足的情况日显突出。为使主城区城市防洪保障体系与重庆市社会经济发展相适应,根据重庆都市区城市总体规划(20042020)纲要的要求,我局在市政府 1997 年批准的重庆市城市防洪规划报告的基础上,分析长江上游修建水利工程和三峡工程竣工蓄水对主城洪水位的影响,修编了重庆市主城区城市防洪规划 (以下简称防洪规划 ) 。遵照科学发展观的要求,根据“全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理、人与自然和谐”的原则,确定本次防洪规划的主要目的为:在综合分析主城区洪水特性和防洪现状的基础上,依据防洪法 ,充分论证并重新确认防洪标准;科学分析、计算并确定设计洪水位;通过规划工程措施和非工程措施,形成以沿江防洪护岸工程为基础,干支流防洪水库为配套,集河道防洪管理、防洪监测预报相结合的综合防洪体系,实现河流岸线生态优良与人水和谐,使城市防洪能力适应城市经济建设和社会发展的要求。2004 年 9 月,按照重庆都市区城市总体规划(20042020)纲要对防洪规划的要求,我局成立了包括防洪、规计、水文等专业在内的专家和技术人员的编制组,经过半年的努力,完成了防洪规划 (初稿)的编制。2005 年 4 月,市发展与改革委员会主持召开了防洪规划 )评审会议,并形成专家评审意见,编制组遵照专家评审意见对以下方面进行补充完善:一是对水文分析中各控制断面的设计水位作进一步的分析研究和合理性论证,同时对设计洪水位进行复核;二是补充论证了支流上 8 个水库工程对城市防洪的作用及建设的必要性;三是结合重庆城市防洪的需要,增加了嘉陵江左岸北碚区东阳街道防洪护岸工程和嘉陵江草街以及长江干流小南海航电枢纽等 3 项水利工程。鉴于我市主城区位于长江和嘉陵江的交汇处,且处于三峡水库回水变动区,为使拟定的城市防洪标准充分考虑到三峡水库运行及上游水库修建对重庆主城区的影响,2005 年 9 月,重庆市水利局将确认重庆主城区防洪标准等有关问题上报长江水利委员会,2006 年 4 月,长江委以关于重庆市主城区防洪标准的函 ,对重庆市主城区防洪标准及规划设计洪水位采用天然河道水位予以确认。经过一年多的努力,终于完成了防洪规划 (送审稿)本次防洪规划根据重庆都市区城市总体规划(20042020)纲要的总体规划思路,参照长江流域防洪规划简要报告 (2005 年)的规划原则,结合重庆城市以及主城区面临的防洪新形势、新任务,提出了工程措施与非工程措施相结合的城市防洪理念。修编后的防洪规划主要包括:(1)对境内江(河)洪水特性和城市防洪现状的分析,并确定不同的防护对象;(2)充分论证和重新确认防洪标准;(3)通过科学分析、校核计算并合理确定设计洪水位;(4)在综合考虑城市功能、上游水库修建及三峡水库蓄水影响的基础上规划了 27 个重点防洪工程和 6 个方面的防洪非工程措施;(5)提出投资估算、资金筹措模式和建设资金来源。1目 录第一章 概 况 .11.1 自然地理及社会经济 11.2 洪涝灾害 5第二章 防洪、治涝现状和问题 .82.1 防洪现状 82.2 存在的问题 11第三章 防洪水文分析 .143.1 暴雨洪水特征 143.2 暴雨洪水的成因和类型 153.3 设计洪水位计算方案论证 183.4 代表站及其资料情况 203.5 长江、嘉陵江洪水分析计算 213.6 次级河流设计频率水位 32第四章 防洪总体规划 .334.1 规划依据 334.2 规划的任务 344.3 防洪总体方案 39第五章 重点防洪工程规划 .4025.1 两江河道整治工程规划 405.2 水库枢纽工程规划 43第六章 防洪非工程措施规划 .476.1 开展河道综合治理,保护河岸生态环境和堤防安全 476.2 加强洪水调度与管理,提高防洪工程抗洪能力 486.3 建设防汛指挥系统,满足防洪科学决策的要求。 496.4 编制防汛应急预案,做到有计划有准备地防御洪水 506.5 划定河道管理范围,确保河道行洪畅通 506.6 出台相关政策法规,健全防汛抢险机构 52第七章 投资估算及实施意见 .557.1 投资估算 557.2 实施意见 597.3 主要结论 61重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况1第一章 概 况1.1 自然地理及社会经济1.1.1 地理位置及行政区划重庆主城区位于长江上游三峡库区尾部,座落在四川盆地东南部中梁山和真武山之间的丘陵地带,渝中区位于长江和嘉陵江的交汇处,三面临江,群山环抱,盘旋层叠,海拔高程为 168400m,市政布局依山就势,城市建筑物依山傍水,参差错落,层层叠叠,具有独特的山城和水城的风貌。重庆主城区包括:渝中区、江北区、南岸区、沙坪坝区、九龙坡区、大渡口区、巴南区、北碚区、渝北区共九区,幅员面积 5473 km2。所辖范围位于东经 106143610702,北 纬 2908 19 3007 22之间。1.1.2 自然地理1.1.2.1 地形、地貌重庆主城区地处青藏高原与长江中下游平原过渡地带的四川盆地东南部,居于川东平行岭谷与川中丘陵、川南山地的结合部。境内地形由条状山脉和丘陵谷地组成,地貌上称为“平行岭谷”地形。由西向东、有缙云山、中梁山、铜锣山、明月山等带状低山山脉自北向南平行延伸。海拨高程在 500900m,其间分布着海拨高程 200500m 比较宽阔的丘陵地带。重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况2长江和嘉陵江分别自西南、西北流入主城区,在朝天门汇合后向东出境,沿途横切低山或丘陵地带,形成峡谷,出峡谷后江面相对宽阔,出现沙洲或江心岛。地貌形态受地质构造及地层岩性控制,背斜成山,向斜除局部呈条状山脉,一般为丘陵地形,在背斜山槽谷区岩溶地貌发育,呈现锯齿状列峰山岭和单面山岭,在向斜丘陵地区,形成“坪” 、 “岭” 、 “丘”状地形。主城市区主要地形有以下四种。1. 河漫滩:分布在长江的珊湖坝和广阳坝及嘉陵江的北碚等地,高出平时水面 510m,宽 5001000m,长 2002000m 。2. 阶地:沿长江、嘉陵江两岸分布,阶地共分五级,其中二级分布较普遍。一级阶地呈狭长带状断续分布,海拨高程 185195m,一般宽150500m,长 5002000m。二级阶地呈带状断续分布,海拨高程200215m,阶面平坦,微倾向下游。三级阶地因阶面被冲沟切断,呈支离破碎状,海拨高程 225235m。3. 丘陵:浅丘分布在长江、嘉陵江以西地区海拨高程 250350m。深丘主要分布在东部地区,海拨高程 280450m 。4. 低山:多为条形山地,呈南北向延伸,地形陡,切割剧,海拨高程5001000m。主城区介于中梁山和铜锣山之间,大部分为丘陵地区,现有建筑大部分在二级以上阶地及丘陵地区,一级阶地及河漫滩地也建有不少建筑物。重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况31.1.2.2 气候重庆主城区离海洋较远,属中亚季风区,冬季受偏北季风控制,夏季受偏南季风影响。由于盆地周围山脉阻挡,尤其是西藏高原对大气系统的制约,加之地形起伏较大,植被分布不均,故气候特点是:冬暖夏热,四季分明,空气湿润,日照少,无霜期长,多雾,雨热同季,常有大风冰雹。年平均日照时数仅为 1259.5 小时(仅占日照时数的 28.4),年平均无霜期达 337 天,多年平均气温 18,极端气温达 43(1951 年 8 月 15 日) 。年平均相对湿度 7883,多年平均降雨量在 1100mm 左右,降雨时空分布不均,7580以上的雨量主要集中在 510 月,一日最大降雨量达225.7mm(1962 年 7 月 5 日) ,平均风速 0.92.1m/s,瞬时最大风速达40m/s。故常有洪涝、旱、风、冰雹等自然灾害发生。1.1.2.3 江河分布及水文特性重庆主城区内江河纵横,长江、嘉陵江把重庆主城区隔成三大片区,即半岛片区、江北片区、南岸片区。长江由西南向东北横贯重庆主城,嘉陵江从北向南在重庆朝天门与长江汇合。除长江、嘉陵江流经主城外,还有流域面积 100 km2 以上的河流 20 条,主要有御临河、五布河、花溪河、一品河、梁滩河等。长江、嘉陵江洪水主要是受川西峨嵋山、川北鹿头山和大巴山南麓三大暴雨中心的影响。上游大面积暴雨形成的地表径流顺江而下形成过境洪水,峰高量大、持续时间较长。区域内中小河流主要是受当地暴雨的影响。地表径流短时间内倾入区重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况4内河流使水位急剧升高。其特点是汇流快、历时短、冲击力强、水位变幅大,形成陡涨陡落的尖瘦型洪峰。主城区流域面积 100km2 以上中小河流流域特征及分布情况见表 1-1 及附图 1。表 1-1 主城区流域面积 100km2 以上中小河流统计表序号 河流名称 水系 流域总面积(km 2) 河流总长度(km) 天然落差(m)1 跳石河 长上干 100.7 29.1 6842 芦沟河 长上干 114.0 33.6 4673 仁睦河 嘉陵江 121.0 27 2294 土主河 嘉陵江 127.8 34.8 2805 二圣河 长上干 128.9 28.3 2686 朝阳河 长上干 135.1 30.4 1567 鸦溪河 长上干 150.3 37.8 4008 虎溪河 嘉陵江 165.0 30 709 鱼溪河 长上干 172.6 59.58 42210 花溪河 长上干 195.9 63.62 56111 元明溪 长上干 199.1 40.95 20012 温塘河 长上干 208.4 21.5 21313 璧北河 嘉陵江 254.3 44.3 47414 后河 嘉陵江 342.2 50.5 33615 黑水滩 嘉陵江 349.0 65 115016 一品河 长上干 367.1 52 96817 梁滩河 嘉陵江 521.3 79 22418 五布河 长上干 860.4 84.4 59719 大洪河 长上干 1356.4 175 24620 御临河 长上干 3860.9 218.2 5381.1.3 社会经济现状重庆主城区是我国重要的老工业基地,长江上游的经济中心,西南水陆交通、通讯枢纽和贸易口岸,而且是国家历史文化名城之一,名胜古迹甚多。重庆主城区总人口 618 万,其中城镇人口 521 万,以工业为主,且门类齐全。2003 年重庆市国内生产总值达 1350.1 亿元,重庆主城区达551.03 亿元,占全市国内生产总值的 40.8。重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况51.2 洪涝灾害1.2.1 洪水灾害类型重庆主城区洪水灾害类型大致可分为三类:过境洪水:长江、嘉陵江等上游大面积降暴雨形成洪水。其特点是:峰高量大,洪水陡涨陡落,历时相对长,一次过程一般 610 天。洪水过程水位变幅大,常达 2030m。使沿江两岸城镇、厂矿、码头等易被淹没,形成洪水淹没灾害。2. 本地暴雨洪水:境内局部区域或区域暴雨形成洪水。这类洪水主要发生在境内中小河流,主要特点是:洪水发生频繁,面积广,强度大,水位暴涨暴落,来势猛,破坏力强。往往伴随着山地灾害发生,沿河各种设施和农田被冲淹,并造成大量水土流失,形成山洪灾害。3. 综合遭遇型洪水:主要由上游过境洪水与本地洪水同步而造成洪水灾害,其特点是小溪河洪水陡涨,长江、嘉陵江又形成阻塞性洪水,洪水过程历时较长,地质灾害多,洪灾损失很大。1.2.2 历史洪涝灾害重庆主城区由于被长江、嘉陵江分割,洪涝灾害频繁。据历史资料记载,自清乾隆五十三年以来的近两百年中,重庆曾发生过六次特大洪水,其中以 1870 年 7 月(清同治九年)的洪水为最大,重庆海关水位达197.50m,1788 年次之。同期北碚历史上曾发生过八次特大洪水,其中仍以 1870 年 7 月的洪水为最大,北碚水文站洪水位达 213.99m。这些历史洪重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况6水,都给重庆人民造成了极大的灾害。将重庆和北碚近 200 年以来发生的历史洪水分列表 12、13。1.2.3 “81.7”洪灾1981 年 7 月中旬,由于四川北部地区连降暴雨,长江、嘉陵江水位陡涨,使重庆出现了历史上罕见的特大洪水,朝天门超过警戒水位 180m 的持续时间达 102 小时之久,给工农业生产和人民生命财产造成了极大的损失。现将 1981 年 7 月 16 日重庆特大洪水(以下简称“81.7”特大洪水)在长江、嘉陵江沿江各站实测洪水水位及洪痕位置列表 14。表 12 重庆历史洪水位表 水位(m)时 间 重庆海关 寸 滩 备 注1870 年 7 月 197.50 196.25 由寸滩水文站洪痕推算1788 年 7 月 194.70 193.45 由寸滩水文站洪痕推算1905 年 8 月 11 日 193.50 192.00 长办科学院审核后建议采用值1981 年 7 月 16 日 193.38 191.41 航道区水位站及寸滩水文站资料1898 年 8 月 6 日 190.68 重庆海关水位记录1945 年 9 月 3 日 190.38 189.42 海关水位站及寸滩水文站资料表 13 北碚历史水位表 水位(m)时 间 北碚水文站 北碚朝阳 备 注1870 年 7 月 213.99 212.08 由清同治九年,即庚午年洪痕推算1903 年 7 月 212.10 211.04 由清光绪 29 年,即癸卯年洪痕推算1981 年 7 月 16 日 208.17 207.916 北泉为水文站实测资料,北碚为洪痕高程1920 年 仅澄江中山路 15 号有一处洪痕高程为 209.12m1921 年 8 月 15 日 207.801938 年 9 月 3 日 206.00 204.19 水文站洪痕调查资料1956 年 6 月 27 日 203.85 水文站水文纪录1975 年 10 月 3 日 203.15 202.80 水文站水文纪录及洪痕资料1945 年 9 月 2 日 202.81 水文站水文纪录重庆市主城区城市防洪规划 第一章 概况7表 14 重庆“81.7”洪水位、洪痕位置表江 名 地 名 洪 水 位(m) 洪 痕 位 置澄江 211.40 仪表九厂北泉水文站 208.17 水文站水尺北碚 207.92 老车站施家梁 202.60 施家梁桥头井口 197.05 农药厂大门磁器口 195.61 二十八中中渡口 194.78 搬运站化龙桥 193.90 人民银行牛角沱 193.40 嘉陵江大桥嘉 陵 江朝天门 193.03 四码头堡坎鱼洞 194.72 鱼洞桥东端茄子溪 194.356 茄子溪水位站重钢 194.26 十号泵站李家沱 193.96 轮渡码头黄家码头 193.68 工农二村十号储奇门 193.11 正梯道堡坎玄坛庙 193.38 水尺寸滩 191.41 水尺郭家沱 187.80长 江长寿 179.07 长寿水位站“81.7”特大洪水灾害,使重庆主城区沿长江、嘉陵江广大地区被淹没,其中北碚城区大部分被淹没,水深达 2m 以上。主城区受灾人数达13.3 万余人,淹没耕地 6 万余亩,淹没各类房屋面积达 256 万 m2,淹没工矿企业 837 家,其中中央、省级单位 45 家,市属单位 185 家,市级以下607 家,直接经济损失 1.8 亿多元(1981 年价) ,并造成交通中断(成渝铁路中断 9 天,长江航运中断 7 天) ,以及大片市区停水、停电。从以上历史洪水资料(表 12、13)及本次水文分析计算可知,市域主城区平均每 75 年就有可能出现高于或相当于 1981 年的特大洪水灾害;北碚区平均不到 50 年就有可能出现高于或相当于 1981 年的特大洪水灾害。重庆市主城区城市防洪规划 第二章 防洪、治涝现状和问题8第二章 防洪、治涝现状和问题由于历史原因和重庆特有的地形条件及地理环境,重庆主城区城市上游的大江大河上尚无建成的大型蓄滞洪工程。城区已建的防洪护岸工程,大部分未能达标,不能形成完整的防洪体系,不能满足社会经济和三峡工程对城市防洪的要求。2.1 防洪现状2.1.1 工程措施2.1.1.1 沿江防洪护岸工程重庆主城区内长江、嘉陵江河道长为 113.4km,其中长江 53.4km,嘉陵江 60km。已建防洪护岸工程 42.36km,即渝中区菜园坝至朝天门段5.2km,朝天门至牛角沱段 5.0km;巴南区佛尔岩至鱼洞车渡码头段3.12km;大渡口区马桑溪至重钢 15水泵站段 4.7km;南岸区鹅公岩大桥南桥头至王家沱段 11.98km;沙坪坝区羊角堡至瓷器口段 0.68km;江北区江北嘴至石门大桥段 11.68km(见表 21、附图 1) 。主城区已建防洪护岸工程中防洪标准不达标段长度为 12km,包括南岸区一期工程 7km 以及长滨路菜园坝至长江大桥段 5km。重庆市主城区城市防洪规划 第二章 防洪、治涝现状和问题9表 21 沿江已建防洪护岸工程表序号 工程名称 建设地点 工程规模(km)1 渝中区长滨路防洪护岸工程 菜园坝至朝天门 5.22 嘉陵江右岸防洪护岸工程 朝天门至牛角沱 53 巴南区鱼洞一期防洪护岸工程 佛尔岩至鱼洞 3.124 长江左岸防洪护岸工程 马桑溪至重钢 4.75 长江右岸防洪护岸工程 鹅公岩大桥至王家沱 11.986 嘉陵江右岸防洪护岸工程 羊角堡至瓷器口 0.687 嘉陵江左岸防洪护岸工程 江北嘴至石门大桥 11.68合计 42.362.1.1.2 水利工程主城区内共建水利工程 15772 处,蓄水 32651 万 m3,其中:中型水库5 座,蓄水 8590 万 m3;小(1)型水库 39 座,蓄水 7031 万 m3;小(2)型水库 239 座,蓄水 5947 万 m3;山坪塘 15042 口,蓄水 8107 万 m3;石河堰 447 道,蓄水 2976 万 m3。工程总蓄水 32651 万 m3(见表 2-2) 。表 2-2 已建水利工程表序号 工程名称 工程数量 工程规模(万 m3)1 中型水库 5 座 85902 小(1)型水库 39 座 70313 小(2)型水库 239 座 59474 山坪塘 15042 口 81075 石河堰 447 道 2976合计 15772 326512.1.2 非工程措施2.1.2.1 法规建设根据中华人民共和国水法 、 防洪法 、 河道管理条例 ,重庆市重庆市主城区城市防洪规划 第二章 防洪、治涝现状和问题10出台了重庆市河道管理条例 、 重庆市水利工程管理条例 、 河道管理范围内建设项目管理办法 、 重庆市河道采砂管理办法以及重庆市政府关于加强河道清障工作的通知 、 关于重庆市各级防汛机构工作职责的通知等相应法规。2.1.2.2 管理工作贯彻以“中华人民共和国防洪法”为核心的法律法规,开展监督实施和协调管理机制,明确了统一管理与分级管理的范围和职责。2.1.2.3 防洪信息通报按照市政府批准的重庆主城区防洪预案要求,市防汛办通过防汛专用网向各区防汛办发送气象和汛情通报,各区防汛办接到雨情、汛情后,及时传达到各镇、街道防汛指挥机构及辖区重点防汛单位并接受社会的咨询。同时,市防办还将通过政府信息网站、市广播电台或电视向社会发布汛情信息。2.1.2.4 防洪抢险预案为摸清洪水淹没影响,市防汛指挥部于 1992 年开展了洪水淹没调查(“三线”复核) ,在此的基础上, 1998 年又开展了河道普查工作,建立了河道普查数据库。并于 1999 年组织制定了重庆主城区防洪预案 ,并经重庆人民政府 1999 年 7 月 7 日批准,2004 年 10 月市水利局编制了重庆市防汛应急预案 ,2005 年 1 月市防汛办编制了重庆市山洪灾害防御预案 。为进一步搞好防洪抢险工作、抗御各种洪涝灾害创造了充分的条件。重庆市主城区城市防洪规划 第二章 防洪、治涝现状和问题112.2 存在的问题2.2.1 防洪意识淡薄由于特殊的地形和洪水陡涨陡落的特性,市民习惯了“水涨人退”的消极办法,主动防洪意识普遍淡薄。较多人片面认为:洪水来了只淹没沿江一线,不会对整个城市带来致命的损害;重庆的洪水来得快去的也快,不会造成城市瘫痪。因而保护河道的意识差,侵占行洪河道、向河道倾倒垃圾的事件时有发生。事实上,洪灾对主城区生产和生活秩序的正常运行、经济社会的稳定发展有突出影响。2.2.2 城市防洪能力低1981 年 7 月中旬,主城区遭遇近 50 年一遇的洪水,由于防洪能力低,长江、嘉陵江沿江一带广大地区和城镇被洪水淹没,受灾人口达 13 万人,造成房屋倒塌,交通中断,停水停电,给国家和人民带来了巨大的生命财产损失。目前,主城区防洪能力仍然不足,在 10 年一遇的洪水位以下仍有居民住房和生产用房近 100 万 m2,20 年一遇洪水位以下有房屋面积170 万 m2 左右。2.2.3 三峡工程对重庆主城区防洪带来的影响近年来,长江水利委员会会同相关科研单位对三峡工程对重庆主城区防洪带来的影响作了大量的研究。根据长科院重庆市主城区岸线整治河重庆市主城区城市防洪规划 第二章 防洪、治涝现状和问题12工模型试验研究报告 (2000 年)等研究成果:在一定的水沙条件和尚未考虑上游水库影响的情况下,当三峡水库运行初期(30 年末),由于泥沙淤积,位于三峡库尾的重庆主城区朝天门(玄坛庙)洪水位在遭遇 20 年、50 年、100 年一遇洪水时,将比天然河道同频率洪水位抬高 1.52.0m,加大了重庆主城区的防洪难度。与此同时,按照长江流域综合利用规划简要报告 (1990 年)及长江流域防洪规划报告 (2005 年)的要求,长江、嘉陵江若干控制性枢纽工程承担宜宾重庆及嘉陵江中下游的防洪任务,并预留防洪库容7090 亿 m3。根据长江委金沙江向家坝水电站防洪专题报告 (2003 年):三峡水库蓄水运用初期(50 年) ,由于溪洛渡、向家坝水库同时投入与三峡水库的联合运用,使三峡入库泥沙淤积至少推迟 40 年,这对提高重庆主城区防洪能力是有利的。综合考虑以上因素,影响主城区的防洪能力既有有利因素也有不利因素,如果重庆以上的长江上游干支流水利枢纽相继建成并按有关规划要求预留一定的防洪库容承担防洪任务,在三峡水库运行初期(50 年) ,泥沙淤积尚不显著,三峡工程对主城区防洪影响可大大减轻或基本消除。2.2.4 已建成防洪工程存在不少问题已建成的城市防洪护岸综合整治工程中,由于历史的原因,较多的注重交通功能,对防洪问题考虑不够,导致部分堤段防洪标准低、堤型结构不适宜。南岸南滨路部分地段(石板坡长江大桥弹子石河段)的防洪标准不足 20 年一遇,渝中区长滨路部分地段(菜园坝朝天门河段)的防洪重庆市主城区城市防洪规划 第二章 防洪、治涝现状和问题13标准不足 5 年一遇。在主城的中(小)型水库中,部分尚存在设计不达标或带病带险运行的状况,如渝北的两岔、巴南的下河口和北碚的胜天水库等。2.2.5 中小河流防洪问题突出随着城市建设的快速发展,土地的开发与雨量、水文监测站点的不足,促使中小河流防洪问题日益突出。一是过去的植被和塘、库、堰、耕地所能起到的蓄水保土作用遭到破坏,致使雨水汇流时间缩短。二是河道泥沙淤积十分严重,极大的降低了河道的泄洪能力,如桃花溪、梁滩河等,一遇暴雨,水位迅速上升,沿岸企事业单位和居民区被淹,造成人民生命财产的损失。三是规划、管理不到位,临河、跨河建筑物侵占行洪断面现象严重。四是由于历史欠账的原因,部分河流的水文站点布设不足,有的流域尚无监测站点。2.2.6 城市部分低洼地区雨水排泄能力不足由于城市部分下水道排水设施建于二十世纪六、七十年代,其中部分低洼地区下水道排水设施的设计标准较低,当遇暴雨洪水时,往往排泄不畅,极易形成局部内涝。2.2.7 其他 目前,仍存在部分防汛工程建设投入无明确的资金来源,防洪工程资金整体投入不足;重庆市防汛指挥系统工程尚未全面启动;防汛指挥机构普遍存在编制不够、经费不足的现 象。重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析14第三章 防洪水文分析3.1 暴雨洪水特征3.1.1 暴雨特征重庆主城区位于长江上游流域东亚副热带季风区,属于中亚热带湿润季风气候,由于西南季风和东南季风均可长驱直入,成为季风频繁活动的场所。流域内雨量充沛,但降雨时空分布不均,多年平均降雨量在1100mm 左右,雨季集中在汛期 510 月,其降水量约占全年的7080% 。主汛期中,受其上游暴雨的影响,主城区内常有大雨和暴雨集中降落。嘉陵江北碚水文站 6h、24h、三日降水量极值为 135.0mm(1962 年)、227.8mm(1958 年) 、273.7 mm(1977 年),长江寸滩站 1978 年 5 月出现降水量极值,6h、24h、三日降水量依次为 217.7mm、315.8mm 、421.8mm。3.1.2 洪水特征重庆主城区江河纵横,其中著名的长江由西向东穿境而过,嘉陵江由北向南位于主城的朝天门汇入长江,域内还有御临河、花溪河、梁滩河、黑水河等中小河流,其洪水主要为上游金沙江、岷江、沱江、渠江、涪江、綦江洪水形成主城区的过境洪水,其次为当地的暴雨洪水。主城区的长江干流入境站朱沱水文站位于长江和嘉陵江汇合处上游 150km,实测最大流量为 53500m3/s ,最高洪水位 216.31 m(1966 年) 。嘉陵江的北碚水文站距两江汇合口上游 60.0 km,实测最大流量为 45700 m3/s(1981 年) ,最重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析15高洪水位 208.17m,寸滩水文站位于两江汇合处下游 7.5 km 处,实测最大流量为 85700m3/s(1981 年) , 最高洪水位 191.41m。寸滩水文站作为主城区洪水控制站其年径流分配大都集中在汛期 610 月,占全年的 75%,年最高水位出现时间主要集中在 7 月,其次是 8 月,洪水历时一般为 8 天左右,洪水组成一般以长江干流来水为主,嘉陵江来水次之。调查历史最大洪水发生在 1870 年,长江寸滩站水位达到 196.25m。3.2 暴雨洪水的成因和类型3.2.1 暴雨的成因分析暴雨产生的必要条件是:充沛的水汽来源,强烈的对流上升运动,较长的持续时间和有利的地形条件。重庆主城区的降雨与季风活动、副热带高压季节性位移有密切的关系。入夏以来,副高北进西伸,西南季风盛行,将孟加拉湾和南海的暖湿空气大量输送到四川盆地,西风环流不断有小槽东移,加上贝加尔湖大槽分裂的冷空气不断南下与西南暖湿气流频频交绥,南北风场气旋切变明显,同时,由于局部地形的屏障作用,有利于水汽输送和抬升,在强烈的复合作用下,易形成暴雨、大暴雨以致特大暴雨。因此,形成重庆主城区的暴雨天气系统主要为西南低涡、江淮切变线,其次是地面冷锋和低空急流等。3.2.2 暴雨的类型和特点形成重庆主城区防洪的西风带暴雨环流形势,在 500hpa 上空,大体分为三类:一是大尺度的暴雨天气系统形成地区性暴雨,此类暴雨持续时重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析16间长,笼罩面积大,强度特大。如 1870 年和 1981 年 7 月暴雨;二是当夏季暖湿空气笼罩某一地区时,因下垫面局部地区受热增温,产生热力对流作用,使大量暖空气上升冷却形成雷阵雨,其此类暴雨特点是历时短、强度大、雨区范围较小;三是历时很长、降水总量大的霪雨。从暴雨过程移动规律和特点可分为:(1)当副高西伸且稳定少变时,常出现历时长、强度大、面积不很广的稳定性暴雨,此类暴雨多在四川省西部发生波及我市主城区;(2)东北至西南有一横槽,贝湖附近亦有槽维持,且不断分裂小槽东移,历时短、强度较大、面积较广的移动性暴雨,此类暴雨多自岷江移动到嘉陵江经主城区而出境, “81.7”暴雨即为此类暴雨;(3)贝湖地区为一大槽,贝湖以东和乌拉尔山一带各有一脊或阻塞高压,青藏高压和太平洋副高形成切变,随天气形势的稳定程度不同,形成稳定和移动兼有的暴雨。3.2.3 洪水的成因重庆河段的洪水主要由暴雨形成。尤其是上游的川西峨嵋山、川西北鹿头山和川东大巴山南麓三大暴雨中心影响最为严重。成灾大洪水可分为两类:一是主城区上游流域普降暴雨,暴雨面积广、历时长、强度大,雨区移动方向与河流走向一致,且上游干支流洪水严重遭遇,形成通过主城区的特大过境洪水,如 1954、1998 年的洪水;二是上游和主城区内河段同时发生强度大、面积广、历时长的暴雨并形成洪水,如历史上 1870 年及 1981 年的暴雨洪水。以重庆主城区的洪水而言,其长江上游流域面积大,水量大是其过境重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析17洪水的重要基础,嘉陵江流域呈扇形,汇流迅速,涨势凶猛,是其洪水造峰的重要因素,其大洪水组成可分为:(1)嘉陵江发生大洪水,其他江河发生相应洪水,如 1870 年;(2)长江、嘉陵江相应发生大洪水,并恶劣遭遇,如 1954 年;(3)长江,嘉陵江发生大洪水,区间为暴雨洪水。3.2.4 洪水的类型、特点和规律重庆市主城区的洪水与暴雨相似,大体分为三类:一是当地暴雨洪水,此类洪水因本地暴雨产生大量的地表径流在短时间内倾入溪河使水位急剧上升,其特点是汇流快、历时短、冲刷力强、水位变幅大,常形成陡涨陡落的尖瘦型洪峰;二是过境洪水,由于主城区处于川西峨眉山、北鹿头山大暴雨中心的下游,受其影响,长江和嘉陵江上游大面积暴雨形成的地表径流,顺江而下,易造成下游水位猛涨,若两江相应发生洪水并相互遭遇,其特点是在辖区境内形成峰高、量大、持续时间长的大洪水,如 1981 年洪水;三是综合遭遇型洪水,由上游过境洪水与本地洪水同步而造成洪水灾害其特点是洪水过程历时较长,地质灾害多,洪灾损失很大重庆市主城区洪水发生时间和分布规律与暴雨发生时间和分布规律基本一致,洪水主要集中在 510 月。长江干流寸滩站单峰洪水过程历时57 天;由于降雨时空分布差异影响,出现复峰的情况甚多,复峰洪水过程历时可达 810 天,中小河流在主汛期的 57 月,洪水过程主要呈单峰,峰顶持续时间短,洪水历时一般为 13 天。重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析183.3 设计洪水位计算方案论证 3.3.1 研究成果分析比较在水文分析和设计洪水位的计算中,由于存在三峡工程运行 30 年末,因泥沙淤积而产生对重庆主城区水位的不利影响和长江上游干流金沙江向家坝、溪洛渡以及嘉陵江亭子口等水利枢纽承担防洪任务,并拦水拦沙的有利因素,根据各科研机构的研究成果对设计洪水位计算方案进行综合比较论证。(1)长江科学院、南京水利科学研究院等单位关于三峡工程专题报告汇编 (1990 年)泥沙与航运专题论证报告的研究成果:作为变动回水区的主城,当三峡工程成库后泥沙淤积 30 年末,遭遇 50 年一遇洪水时,寸滩水位将由 190.54m 维持 190.53m。即工程前后变动回水对主城区水位影响很小。由于汛期防洪限制水位较低,汛期保留天然河道洪水特性。(2)根据长科院的重庆市主城区岸线整治河工模型试验研究报告(2000 年)研究成果:在三峡水库运行初期(30 年末),如遇 20 年、50年、100 年一遇洪水时,重庆市主城区朝天门(玄坛庙)洪水位将由 190.2 m、192.5 m、194.30m 抬高到 192.3 m、194.1 m、196.0 m 。即考虑主城区岸线整治后,三峡水库运行初期的洪水位比天然河道同频率洪水位抬高1.5m2.0m。(3)根据长江委金沙江向家坝水电站防洪专题报告 (2003 年) ,三峡水库蓄水运用初期(50 年) ,由于向家坝、溪洛渡承担防洪任务分别预留 9.03 亿 m3、46.5.亿 m3,的防重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析19洪库容,使川江遇 1%洪水为 3%洪水、2%洪水为 6.7%洪水,同时蓄水拦沙,使三峡入库泥沙减少 70%,从而使三峡水库淤积至少推迟 40 年。(4)根据长江委金沙江向家坝水电站防洪专题报告 (2003 年)和金沙江溪洛渡水电站防洪专题报告 (2002 年) ,与独立运行相比,长江上游向家坝、溪洛渡水库与三峡水库联合调度运用 50 年末,重庆主城区洪水位将降低 1.41m,联合运用 100 年末,洪水位将降低 3.22m。(5)根据三峡工程泥沙问题研究“九.五”成果汇编长江三峡工程“九五”泥沙研究综合分析 (2001 年) ,由于上游水库和水土保持工程的影响,用 19912000 年实测水文年系列的计算表明:重庆河段泥沙淤积明显小于 19611971 年系列。即近年实测泥沙淤积量明显减少。(6)根据长江委长江勘测规划设计研究院关于三峡工程变动回水区航道与港口泥沙淤积治理问题设计研究的汇报材料 (2006 年):自2003 年三峡工程蓄水以来(2003 年 10 月2005 年 10 月的观测资料) ,目前泥沙淤积情势明显好于预计,主城区河段(20032005 年)泥沙总体表现为冲刷。3.3.2 计算方案确定基于三峡水库泥沙淤积和上游控制性枢纽预留防洪库容和蓄水拦沙对重庆主城区洪水位的影响具有正负两面性,在规划水平年内(20062020年) ,三峡水库运行初期泥沙淤积尚不显著;近些年,由于水土保持工作的加强,长江上游水沙条件发生较大变化,库区泥沙淤积逐年减少;同时考虑到三峡水库泥沙淤积重庆河段重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析20大多基于模型研究成果,水库泥沙淤积及变化规律需作进一步的研究,以及目前已有近 70 年的天然河道水文资料系列,本次规划设计洪水位采用天然河道洪水位计算。为了确保选用方案的科学性和合理性,重庆市水利局将设计洪水位采用天然河道水位作为推荐方案,上报长江水利委员会。2006 年 5 月,长江水利委员会以关于重庆市主城区防洪标准的函 ,对重庆市主城区的规划设计洪水位采用天然河道水位方案予以确认,同时明确指出:“重庆市主城区城市防洪规划 (20062020 年)提出的规划设计洪水位采用天然河道水位是合适的,今后可根据进一步的研究成果进行复核。 ”设计洪水位采用天然河道水位计算和校核,延续了现有主城区防洪工程设计洪水位的计算方法,又是对以前防洪规划的的补充和完善。3.4 代表站及其资料情况3.4.1 代表站基本情况根据防洪规划对洪水分析计算的要求,选用具有较长实测水文资料系列的长江干流寸滩站、朱沱站以及嘉陵江的北碚站作为代表站进行主城区长江、嘉陵江河段的洪水分析计算,各水文站的特性见表 31。表 31 代表站水文特性统计表河 名 站 名 集水面积 (km 2) 至河口距离 (km) 集水面积占寸滩站控制面积 百分比长 江 寸 滩 866559 2495.0 100.0嘉陵江 北 碚 156142 60.0 18.02重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析21长 江 朱 沱 694725 26450. 80.173.4.2 资料系列情况根据防洪规划的要求及各代表站洪水分析计算的需要,采用了寸滩水文站 18922000 年 109 年实测洪水资料计算;朱沱水文站 19542000 年47 年实测洪水资料计算;北碚水文站 19392000 年 62 年实测洪水资料,如表 32。表 32 代表站水文资料情况表河流 站名 降水量资料系列 水位资料系列 流量资料系列1950 年现在 19381939 年 18921938 年(水位换算)寸滩1939 年现在 1939 年现在长江朱沱 1954 年.现在 1954 年现在 1954 年.现在1943 年.1949 年. 19391941 年 1939 年.现在嘉陵江 北碚1950 年现在 1942 年现在3.5 长江、嘉陵江洪水分析计算3.5.1 朱沱水文站长江入境代表站朱沱多年平均流量 8517 m3/s,多年平均径流量 2687.1 亿 m3,多年平均含沙量为 1.17kg/ m3。 朱沱水文站洪水统计参数计算,采用 19541989 年实则水文资料系列,加入历史上 1905、1935、1892、1948 年等特大洪水进行频率分析计算,统计参数采用历史洪水一次加入计算的 X 和 CV 作为初估值,通过 P-型适线确定 CS 值,并以 19542000 年实则水文资料系列校核,其各设重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析22计频率的洪水统计参数见表 33。表 33 朱沱水文站洪水统计参数表统计参数 XP()统计时段 系列年限 X(m/s) Cv Cv/Cs 1 2 5 10 20流 量(m3s) 47(1954-2000) 37100 0.25 4.0 65300 60800 54500 49700 44100W7(亿 m3) 47(1954-2000) 165.0 0.22 4.0 272.2 255.7 232.6 214.5 193.0W15(亿 m3) 47(1954-2000) 321.4 0.2 3.5 501.3 475.6 437.1 408.1 372.83.5.2 北碚水文站嘉陵江入境代表站北碚距长江汇合口河段长 60km,其多年平均流量2120 m3/s,多年平均径流量 670 亿 m3,多年年平均含沙量为 2.03 kg/ m3。北碚水文站统计参数计算,采用 19391989 年实测洪水资料系列,加入历史上 1870 年、1903 年、1921 年、1938 年的特大洪水进行频率分析计算,统计参数采用历史洪水一次加入计算的 X 和 CV 作为初估值,通过P-型适线确定 CS 值,并以 19392000 年实则水文资料系列校核,其各设计频率的洪水统计参数计算成果见表 34。表 34 北碚水文站洪水统计参数表统计参数 Xp(%)统计时段 系列年限 X(m3/s) Cv Cv/Cs 1 2 5 10 20流量(m3/s) 62(1939-2000) 24900 0.34 2.5 49500 45600 40500 36300 31300W7(亿 m3) 62(1939-2000) 99.4 0.33 2.0 170.6 158.2 141.4 127.2 111.3重庆市主城区城市防洪规划 第三章 防洪水文分析23W15(亿 m3) 62(1939-2000) 133.0 0.31 2.0 247.3 231.4 207.4 187.5 166.23.5.3 寸滩水文站长江出境代表站寸滩多年平均流量 11100 m3/s,多年平均径流量 3456 亿 m3,多年年平均含沙量为 1.27 kg/ m3。寸滩水文站洪水统计参数计算,采用 18921989 年实测洪水资料系列,其中 18921938 年用重庆海关水位推求,为使估算的洪水参数相对稳定,减少样本的抽样误差,在洪水频率计算中加入历史上 1870 年、1788年的特大洪水。采用历史洪水一次加入计算的 X 和 CV 作为初估值,通过P-型适线确定 CS 值,并以 19392000 年实则水文资料系列校核,其各设计频率的洪水统计参数计算成果见表 35。表 35 寸滩水文站洪水统计参数表统计参数 XP()统计时段 系列年限 X(m3/s) Cv Cv/Cs 1 2 5 10 20流 量(m3/s) 109(1892-2000) 51600 0.25 3.0 88700 83100 75300 69100 61900W7(亿 m3) 109(1892-2000) 244.0 0.22 2.5 390.4 360.4 339.1 314.7 267.9W15(亿 m3) 109(1892-2000) 450.0 0.21 2.5 706.5 670.5 616.5 576.0 526.53.5.4 控制断面设计频率水位推求3.5.4.1 长江干流根据防洪规划对洪水分析计算的要求,以长江干流的朱沱站、寸滩站
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