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2.水文

2021-05-11 来源:个人技术集锦


水文 2

目 录

2.1流域概况 ........................................................................................................................ 55

2.1.1自然地理 ............................................................................................................. 55 2.1.1.1地理位置 ......................................................................................................... 55 2.1.1.2流域水系 ......................................................................................................... 55 2.1.1.3地形地貌 ......................................................................................................... 56 2.1.1.4植被 ................................................................................................................. 56 2.1.1.5人类活动 ......................................................................................................... 56 2.1.2水文气象特征 ..................................................................................................... 58 2.1.2.1气象特征 ......................................................................................................... 58 2.1.2.2水文特征 ......................................................................................................... 58 2.2水文气象资料及三性分析 .............................................................................................. 59

2.2.1站网分布及资料情况 ......................................................................................... 59 2.2.2资料可靠性分析 ................................................................................................. 59 2.2.2.1测验概况 ......................................................................................................... 61 2.2.2.2整编概况 ......................................................................................................... 61 2.2.3资料一致性分析 ................................................................................................. 61 2.2.3.1测站位置说明 ................................................................................................. 61 2.2.3.2双累积曲线分析 ............................................................................................. 61 2.2.4资料系列代表性及计算代表期分析 ................................................................. 62 2.2.4.1差积曲线法 ..................................................................................................... 62 2.2.4.2累**均值法 ................................................................................................. 63 2.3 设计年降水、径流 ....................................................................................................... 65

2.3.1设计年降水 ......................................................................................................... 65 2.3.2设计年径流 ......................................................................................................... 66 2.3.2.1设计流域年径流计算 ..................................................................................... 66 2.3.2.2设计流域年内径流分配 ................................................................................. 68 2.3.3设计流量历时曲线 ............................................................................................. 76 2.3.4设计年径流的合理性检查 ................................................................................. 78 2.3.4.1地区性规律分析 ............................................................................................. 78 2.3.4.2水量平衡分析 ................................................................................................. 78 2.3.4.3不同方法设计成果比较分析 ......................................................................... 78 2.4 设计洪水 ....................................................................................................................... 80

2.4.1设计标准 ............................................................................................................. 80 2.4.2方法 ..................................................................................................................... 80 2.4.3产汇流参数的确定 ............................................................................................. 80 2.4.4产流计算 ............................................................................................................. 81 2.4.5汇流计算 ............................................................................................................. 82 2.4.6设计洪水成果的合理性检查 ............................................................................. 85 2.4.6.1与暴雨频率分析成果比较 ............................................................................. 85 2.4.6.2设计洪水与历时关系图 ................................................................................. 85

2.5分期设计洪水 .................................................................................................................. 87

2.5.1洪水分期的确定 ................................................................................................. 87 2.5.2分期洪水计算 ..................................................................................................... 88 2.5.3分期洪水的合理性检查 ..................................................................................... 91 2.6泥沙 .................................................................................................................................. 91

2.6.1泥沙的计算方法 ................................................................................................. 91 2.6.2多年平均侵蚀模数的确定 ................................................................................. 91 2.6.3多年平均输沙量估算 ......................................................................................... 91 2.6.3.1多年平均输沙量 ............................................................................................. 91 2.6.3.2多年平均悬移质、推移质泥沙估算 ............................................................. 92 2.6.3.3多年平均入库固体径流估算 ......................................................................... 92 2.7 水位流量关系 ............................................................................................................... 92

2.7.1河段基本情况 ..................................................................................................... 92 2.7.2水位流量关系拟定 ............................................................................................. 92 2.7.2.1取水口和厂址断面高程的确定 ..................................................................... 93 2.7.2.2流量推求方法 ................................................................................................. 93 2.7.2.3水位流量关系成果 ......................................................................................... 93

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2 水文

2.1流域概况

2.1.1 自然地理

2.1.1.1 地理位置

骂料河流域(当地称为仟信河)为澜沧江右岸加入的一条一级支流,位于双江县城东面大文乡境内,北与临沧县接壤,南与思茅市辖区隔河相望,直距临沧市的政治文化中心临翔区凤翔镇约55km。发源于大文乡政府西北面的大青山,源地高程为3003.6m,河流由西北至北东,经李老五家村、下寨等村庄后转而向东北方向横穿大文乡,最后于大文乡硝塘自然村附近汇入澜沧江。流域地理位置:东经99°53†20‡~100°04†54‡,北纬23°17†41‡~23°25†9‡。

仟信河电站为引水径流式小(1)型电站,拟建于骂料河下游,工程主要由拦河坝、输水隧洞、压力前池、泄水道、压力管道、厂房和尾水渠等组成。该电站取水口位于大文乡大田箐村附近,瓦桥下游60m处,距骂料河与澜沧江交汇口河段长5.5km,取水口直距大文乡政府约5.3km,直距双江县城约26km,地理位置:东经100°02†48‡,北纬23°20†57‡。厂址位于大文乡硝塘自然村附近,岔河与骂料河的交汇口下游处的骂料河右岸岸边,距离骂料河与澜沧江的交汇口处2.1km,河底高程为810m。地理位置:东经100°03†59‡,北纬23°21†41‡。 2.1.1.2 流域水系

骂料河全流域面积为165.4km2,干流总长29.6km,横穿大文乡,流经大文乡的李十八寨、李老五家、下寨、团山、张家寨、陶二寨、忙戛、瓦桥、大田寨子等村庄。整个流域由西偏北向东偏南方向倾斜,流域平均高程为1669.2m,为扇形流域。流域内水系相对发育,呈树状,河流形状系数为0.21,水量充沛,河网密度大,为1.38。

拟定的仟信河电站取水坝位于骂料河(当地称为仟信河,详见水系图)下游的大田箐村瓦桥下游60m处,取水口处河底高程为1181m。集水面积为122.0km2,干流总长20.4km,河流形状系数为0.29,河网密度1.52,流域平均高程为1973.5m。流域的具体参数详见双江县仟信河电站流域特征参数表(表2.1.1)。流域位置及

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水系分布见双江县仟信河电站流域水系图(1.1.1)。

表(2.1.1) 仟信河电站流域特征参数表 参数 位置 骂料河全流域 取水口以上 厂址以上

集水面积F(km2) 165.4 122.0 161.9 干流长度L(km) 29.6 23.9 27.4 干流坡降J(‰) 61.0 42.0 63.9 形状系数B 0.21 0.20 0.21 河网密度D 1.26 1.38 1.34 流域平均高程Z(m) 1749.2 2039 1816.3 2.1.1.3地形地貌

仟信河电站取水口流域海拔变化在820~3003.6m之间,属滇西横断系切割山地峡谷区南段的深切割构造中、低中山地形地貌。主要由两大类地貌类型构成,即下游区为深切割构造剥蚀低中山地形地貌,中上游区为浅深切割构造剥蚀中山地形地貌。地层岩性为黑云混合花岗岩、黑云二长混合花岗岩,上层多分布表层风化的花岗岩,下层为黑云混合花岗岩、黑云二长混合花岗岩,下游地区该类岩层也部份出露,沿河两岸表层坡滑积、残坡积等第四系地质地貌较发育。整个流域内山高坡陡、河道相对较窄,地形较复杂,河网密度相对较大,下游河流深切,河谷多为“Ⅴ”字型。 2.1.1.4 植被

流域内主要分布有亚热带常绿阔叶林、针阔混交林、密灌、次生林及低矮常绿植物,垂直分布较明显。流域中上部多为阔叶林、针阔混交林及密灌,流域下部多分布有次生林和低矮常绿植物。整个流域植被良好,覆盖率约为65%,对汛期延缓坡面径流,减少水土流失具有良好的调节作用,属中、高覆被较险型流域。 2.1.1.5 人类活动

仟信河电站流域内有主要有大文行政村,白花地、梁子寨、田坝寨、大文、南角来、户那、张家寨、大田箐等自然村(寨),按2006年度双江县领导干部经济工作手册统计,该区域内人口密度89人/km2,流域内除农田灌溉外,还要满足所经村寨居民生活及畜牧业用水的要求。流域内上游有始建于1968年12月的小(一)型青平水库,有效库容为330.6×10m,部分河段有供农田灌溉的小型引水工程(主要以农灌沟渠为主)外,其余无较大的人类活动。

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2.1.2 水文气象特征

2.1.2.1 气象特征

仟信河电站设计流域处于西南暖湿气流入境背风坡面,属低纬高原中山地区典型的亚热带季风立体气候,因受海陆季风及海拔的影响,有雨热同季、气候温和、日照充足、冬暖夏凉、雨量充足、降水的时空分布极不均匀,汛期降水量充沛,年内具有干湿季节分明的特点。根据邻近流域内的雨量站实测降水量资料统计,仟信河电站流域多年平均降水量约1508mm,年降水量的85%主要集中在汛期的5~10月份,多年平均降水日数135天,其中5~10mm的25天,10mm以上48天,根据双江气象站实测资料统计分析,对仟信河电站有关气象要素估算如下表(2.1.2)。

表(2.1.2) 仟信河电站厂、坝址气象要素估算表 多年平均 气温(℃) 15.6

最高气温(℃) 20.6 最低气温(℃) 12.2 风速(m/s) 2.4 霜日(d) 40 相对湿度(%) 68 极端值 最高气温(℃) 32.7 最低气温(℃) -2 2.1.2.2 水文特征

电站取水口以上径流区内的径流补给源是大气降水,降水的水气主要来源于孟加拉湾的暖湿气流,且受制于西南季风的影响。降水主要通过两种形式转化为区内坝址径流,其一,降水通过植物截流、地面填洼、下渗及蒸散发等损失后进入河川的地面径流,约占年径流总量的80%;其二,是降水下渗到流域较深层所保持的地下径流,枯季由流域释放及泉水等形式补给,约占年径流量的20%。据甸头水文站(F=711km2)推算,仟信河电站取水口处的多年平均产水模数约为78.9×104m3/km2。

电站取水口断面的洪水,主要是由径流区内的短历时大强度的暴雨产生。据邻近流域内若干降水站点的实测暴雨分析,暴雨多发生在6~10月份,其中,邻近流域内以资料年限较长n=44年的甸头雨量站看,多年平均最大1、6、 24小时暴雨分别为24.7mm、60.2mm、67.7mm,取水口处洪水特性一般为陡涨陡落的山区性洪水,起涨历时一般3~5小时,次洪历时一般在24小时左右,暴雨洪水基本同频。

设计流域的洪水来自于暴雨,成因关系密切,且暴雨与洪水基本同频率。据临沧市小汇水面积10.5km2~200 km2的小河站的实测资料分析:洪水过程一般不超过24h,起涨历时一般在0.5h~3h间,且以单峰为主,峰高量小,属典型的山区性小

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流域陡涨陡落的洪水特性。

2.2 水文气象资料及三性分析

2.2.1 站网分布及资料情况

仟信河电站设计的邻近流域内有云南省水文水资源局临沧分局于1961年设立至今的甸头水文站观测年限44年,直距电站设计流域约32km;各水文站流域内分别于60年代、70年代、80年代设立的斗阁、勐库、甸头、新江河、坝卡、上王家、张家村、响水河、南代河及本流域内的大浪坝等雨量站;1985年设立的双江气象站。其站点资料概况详见表(2.2.1),邻近流域的站点分布情交详见图(2.1.1)。

表(2.2.1) 仟信河电站邻近流域站点资料概况表 站 名 嘎 告 坝 卡 新江河 勐 库 甸 头 双江(气) 大浪坝 永泉 上王家 大丫口 南代河

测站位置 东经 99°52† 99°52† 99°59† 99°52† 99°51† 99°50† 99°35† 100°02† 100°04† 99°35† 100°08† 北纬 23°41† 23°46† 23°39† 23°37† 23°33† 23°29† 23°17† 23°25† 23°40† 23°22† 23°40† 测站高集水程 面积 1155 1850 1830 1120 1050 985 2200 1870 1860 1840 1830 观测项目 起止年份 1992~2005 1974~2005 1976~2005 1964~2005 1961~2005 1959~2005 1964~1989 1962~1974 1980~1992 1972~1994 1980~2004 年限 13 31 30 41 44 46 25 12 12 12 24 223 水、流、降、蒸 降水 降水 降水 711 水、流、降、蒸 气象要素 降水 降水 降水 降水 降水 2.2.2 资料可靠性分析

上节所述基本站点的设立、测验、整编均按水文测验整编规范进行,专用站设站测验标准由于经费投入制约低于基本站。

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2.2.2.1 测验概况

水位:每年1月~4月、12月人工8:00、20:00两段制观测,汛期5月1日~11月30日采用自记记录,人工校测。每年汛前汛末进行两次水尺零高和大断面校测。

流量:中低水采用流速仪法,相对水深0.6施测流速,金属测杆或悬索测量水深,高水一般借用断面,施测水面流速或采用浮标法。

降水:每年1月~4月、12月人工8:00、20:00两段制观测,汛期5月1日~11月30日采用自记记录,人工校测。 2.2.2.2 整编概况

对原始资料的计算整编,严格按水文整编规范要求进行,完成一校、二校、审查等工序。降水资料枯季每年1月~4月、12月人工8:00、20:00两段制观测值计算日降水量,汛期5月~11月采用自记摘录计算日降水量;水位资料枯季1月~4月、12月采用人工两段制观测值计算日平均水位,汛期5月~11月采用自记记录并根据水位变化采用等时距或面积加权法计算日平均水位;流量资料均采用(中低水)流速仪(相对水深0.6)施测,实测水深、起点距,采用面积加权法计算流量,微机校核。水文资料整编成果可靠,可供使用。

2.2.3 资料一致性分析

甸头水文站有从1961~2005年共44年降水资料,1961~2005年共44个水文年径流资料,流域的下垫面及径流成因与设计流域基本相似;因此本次资料一致性着重对甸头水文站进行分析。 2.2.3.1 测站位置说明

甸头水文站于1961年5月设立,原测站位于双江县城上游约10 km,2002年1月1日下迁650m,新断面与原测验断面区间无支流加入。由云南省水文水资源局临沧分局负责观测。

2.2.3.2 双累积曲线分析

采用“双累积曲线”法分析说明资料系列的一致性,即建立甸头水文站年降水量与年径流深逐年累积关系图(2.3.1)。由“双累积曲线”原理并从(2.3.1)关

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系图知,年降水量与年径流深关系曲线斜率基本保持一致,说明甸头站的降水量、径流系列具有较好的一致性。

图(2.3.1) 甸头站年降水量与年径流量逐年累积曲线 100000 ΣP 甸(mm) 10000 1000 100 100 1000 10000 ΣR (mm)甸 100000

2.2.4 资料系列代表性及计算代表期分析

资料系列代表性分析,围绕本次水文分析计算所需要资料站点进行,主要是对甸头水文站的降水、径流资料系列,采用差积曲线法∑(K-1)~t,逆时序累**均值法∑Ki~t进行分析。 2.2.4.1 差积曲线法

将甸头水文站年降水量、年径流量系列分别代入下式(2.4.1)作逆时序计算。

....................................................(2.4.1)[(k1)t].........i1n式中: k —— 为第i年输入变量的模比系数。 n —— 为变量系列长度。

由式(2.4.1)计算结果并点绘分析变量的差积曲线图(2.4.1)。由图看出,甸头水文站(n=44)年降水、年径流系列已包含了丰、平、枯水年份,且具有较完整

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的丰、平、枯年际变化周期,说明系列具有代表性。 2.2.4.2 累**均值法

将甸头水文站年降水、年径流系列分别代入下式(2.4.2),作逆时序累**均计算。

ki(xi/m)x..........................................................(2.4.2)i1n式中:ki —— 累进至第i年的变量均值与多年均值比。 x —— 变量系列均值。

xi —— 第i年的变量。

m—— 累进至第i年的序位数(i=1、2、3„..m)。 cv —— 累进至第i年时的均方差比均值。

由式(2.4.2)计算结果并点绘分析变量的累**均值曲线图(2.4.1)。由图看出,甸头水文站年降水、年径流均值,逆时序至1980年已基本趋于稳定,逆时序至1970年已稳定。

综上分析,仟信河电站径流计算的代表期[(1961~1962)~(2004~2005)]n=44水文年已具有代表期,降水、径流系列不再外延。

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甸头站年径流量、年降水量系列代表性分析图图(2.4.1)0.50.40.30.20.10.020051.51.00.50.0-0.5-1.01.4Ki1.21.020050.80.620001995199019851980197519701965年份1960Σ(K-1)Cv年径流量年降水量20001995199019851980197519701965年份1960200520001995199019851980197519701965年份1960

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2.3 设计年降水、径流

2.3.1 设计年降水

由于仟信河电站流域内无降水实测资料,仟信河电站设计流域多年平均降水量的推求采用建立高程与降水关系图查算方法进行推求。由仟信河电站流域水系图(1.1.1)看出,设计流域及邻近区域有临沧水文分局分别于不同年代设立的降水量观测站,从降水量站点分布情况看,基本能控制和满足区域的多年平均降水量等直线的勾绘要求。由于所用站点资料的系列长短不一致,通过以上章节的资料代表性分析,甸头水文站的系列长度已具有代表性,故选取甸头站为参证站,用同期均值比将勐库(n=41)年,坝卡(n=13)年、大丫口(n=12)年短系列展延为长系列(n=44)年,后将流域内的甸头站、勐库站、坝卡站、大丫口等站勾绘建立多年平均降水量与流域高程关系图(图3.1.1)。由图根据设计流域平均高程查得该电站设计流域多年平均降水量为1508mm。成果见表(2.3.1)。

表(2.3.1) 仟信河电站多年平均降水量成果表 流域 电站取水口 流域平均高程(m) 2039 流域平均降水(mm) 1508

图(3.1.1)双江仟信河电站流域邻近雨量站点降水高程关系图 1500

1000

500

0 0 500 1000 1500 2000 2500

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2.3.2 设计年径流

2.3.2.1 设计流域年径流计算

(1)参证站的选择

骂料河设计流域内无实测的水文资料,属实测资料地区,根据流域水系图及周边资料分析,甸头水文站有[(1961~1962)~(2004~2005)]n=44年水文年径流资料,资料年限较长,一致性、系列性、代表性较好,流域的下垫面及径流成因与设计流域基本相似。因此选择甸头水文站为设计流域径流计算的参证站。

(2)人类活动及水利工程对设计流域径流的影响

经本次调查分析,双江县仟信河电站取水口以上集水面积为122.0 km2,取水口以上流域内的总耕地面积为10700亩,耕地密度为87.7亩/ km2;人口为10370人,人口密度为85人/ km2;甸头水文站控制集水面积为711 km2,流域内的总耕地面积为73944亩,耕地密度为105亩/ km2;人口57591人,人口密度为81.0人/ km2。经对比分析双江县仟信河电站集水区与甸头水文站集水区内的耕地密度、人口密度基本接近。甸头水文44年的水文实测资料实际已包含了上游人类活动的影响,所以本工程以甸头水文站作参证站进行来水量计算已扣除了上游人类活动的影响。

仟信河电站集水区内现有青平水库为小(一)水库, 始建于1968年12月的小(一)型青平水库,有效库容为330.6×104m3,为病险水库,其余无较大的人类活动。由于水库没有出库记录,依据水库的有效库容,参照设计流域的暴雨、洪水多发生在6~10月份的特点、水库的集水面积、农业灌溉制度及农灌的用水期等进行综合分析,估算水库的蓄水过程为7~10月,供水期为1~6月份,今后水库的调节对电站的径流过程会有一定的影响。但根据骂料河流域的水资源及农田灌溉溉制度分析,一方面由于骂料河流域的水资源时空分布不均匀,汛期流量大(6~11月份)的径流约占全年的80%,结合电站的发电取水量及用水过程,水库供蓄水过程虽然会对径流过程产生一定影响,但影响很小,且主要发生在枯季,且其调节作用对电站取水是有利的。另一方面,本水库的灌区位于电站设计流域内,因此其农灌用水的影响在选择参证站进行计算径流时就已经将其扣除。

综合上述因素分析,一方面仟信河电站设计流域内的人类活动及水利工程对电站设计取水径流过程的影响较小,可忽略不计。另一方面,根据现有的资料难以进

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行水利工程的还原还现计算。因此,本工程的水文计算不作还原还现计算。

(3)设计流域年径流计算方法

鉴于设计流域内无水文资料,经过综合分析比较选择地理环境及降水量成因相近、观测资料年限较长的甸头水文站为参证,以甸头水文站的实测径流资料,采用面积比拟加降水量修正的方法推求仟信河电站取水口多年平均最枯一个月、最枯三个月及年平均流量的P=10%、P=20%、P=50%、P=80%、P=90%的设计多年平均流量及年内日、旬、月分配。径流计算如下式:

Q仟信电站取水口

F仟信电站流域F甸头水文站流域P仟信电站流域P甸头水文站流域Q甸头水文站..........................(3.1.1)式中:Q仟信河电站取水口——仟信河电站取水口设计年径流。 Q甸头水文站—— 甸头水文站年平均流量。

H仟信河电站流域——仟信河电站取水口流域平均降水量。 H甸头水文站流域——甸头水文站流域平均降水量。

F仟信河电站取水口 ——仟信河电站取水口以上流域集水面积。 F甸头水文站——甸头水文站以上流域集水面积。 (4)仟信河电站设计年径流

将参证站甸头站[(1961~1962)~(2004~2005)]n=44年水文年的实测流量成果,采用公式(3.1),分别计算出不同控制时段(连续最枯一个月、三个月、年)电站取水口的径流系列,再应用常规频率分析方法推求出取水口各控制时段的设计径流量。适线成果图详见图(3.2.1)~图(3.2.3),计算结果见表(2.3.2)。

表(2.3.2) 仟信河电站取水口设计流量成果表 (单位:m/s)

统计参数 控制时段 设计值 Cs 2Cv 2Cv 2Cv P=10% 0.81 1.01 4.08 P=20% 0.72 0.91 3.71 P=50% 0.56 0.74 3.08 P=80% 0.43 0.60 2.51 P=90% 0.37 0.53 2.25 3

Q 最枯一个月 年 0.58 3.13 连续最枯三个月 0.76 Cv 0.30 0.21 0.23 6767 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.3.2.2 设计流域年内径流分配

(1)分配方法

甸头水文站的年径流系列已包含丰、平、枯水年,具有完整的年际变化周期。所以仟信河电站取水口径流的年内日、旬、月分配,按水量相近且分配对工程不利的原则,直接从甸头水文站的实测径流系列中,选取丰、平、枯水年(P=20%、P=50%、P=80%)的典型。典型年的选取结果详见表(2.3.3)。

表(2.3.3) 电站取水口丰、平、枯水年典型选择表 典型站名 甸头水文站 控制时段 同表(2.3.2) 丰、平、枯水典型年 P=20% 98~99 P=50% 68~69 P=80% 02~03 以上表(2.3.3)的设计值,分配采用最枯一个月、连续最枯三个月、年三个控制时段,采用同频率法进行设计年径流的年内旬、月分配计算,其月再采用同倍比法缩放分配到日,即按下式计算:

KQ.t[QtQt1]p[QtQt1]d.......................................................(3.1.3)

Q月.pKQ.tQ月.d.........................................................................(3.1.4) Q日.pKiQ月.p.........................................................................(3.1.5) 式中:KQ.t——同频率分配系数。 Qt、Qt1——各控制段平均流量。 p、d——分别为设计和典型。 Q日、Q月——为日和月平均流量。

Ki——同倍比分配系数( KiQ月.p/Q月.d)。其放大系数K值,为避免同频率放大后分配值与设计值的差异,设计与典型流量均换算为时段总量进行计算。

(1)分配结果

根据以上方法分配计算,骂料河设计流域的各频率年径流分配计算结果详见表 (2.3.4) ~(2.3.7)。

6868 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

图3.2.1 仟信河电站年平均流量频率曲线图 9.0 项 目 单位 计算均值 Cv计 采用均值 Cv采 Cs采/Cv采 年平均流量 m3 /s 3.13 .22 3.13 0.23 2 8.0 7.0 6.0 流量 (m3 /s) 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.00.01 0.05 0.1 0.5 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 97 98 99 频率(%) 69 —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

图3.2.2 仟信河电站最枯月平均流量频率曲线图 项 目 单位 计算均值 Cv计 采用均值 Cv采 Cs采/Cv采 2.0 月平均流量 m 3 /s .58 .27 .58 0.3 2 1.5 流量 3 (m /s) 1.0 0.5 0.0 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 97 98 99 频率(%) 70 —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

图3.2.3 仟信河电站连续最枯三个月平均流量频率曲线图 2.5 项 目 单位 计算均值 Cv计 采用均值 Cv采 Cs采/Cv采 月平均流量 m 3 /s .76 .21 .76 0.25 2 2.0 1.5 3 (m /s) 流量 1.0 0.5 0.0 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 97 98 99 频率(%) 71 —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.3.4) 仟信河电站设计年径流旬、月分配成果表

月 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 P=20(98~99)% Q设上 1.86 5.40 7.17 9.29 5.42 6.63 3.48 Q设中 1.99 9.67 8.88 5.25 5.10 5.85 3.10 Q设下 8.78 5.25 8.35 3.91 4.14 5.32 2.87 Q设月 4.22 6.76 8.12 6.14 4.89 5.95 3.16 P=50%(68~69) Q设上 1.16 4.54 6.19 6.82 4.34 6.06 2.47 Q设中 1.04 7.44 6.03 5.55 5.73 4.09 2.05 Q设下 1.80 4.92 6.91 5.45 9.41 3.13 1.77 Q设月 1.34 5.63 6.38 5.93 6.49 4.42 2.10 P=80%(02~03) Q设上 0.92 3.29 3.39 5.32 5.86 3.75 2.84 Q设中 1.29 1.90 2.16 5.27 4.76 3.17 2.68 Q设下 2.76 4.66 3.93 7.08 4.10 3.17 2.41 Q设月 1.65 3.32 3.17 5.90 4.87 3.35 2.63 2.15 2.01 1.98 1.98 1.60 0.91 0.43 0.36 1.63 0.54 0.36 0.28 1.29 0.58 0.41 1.21 1.52 0.68 0.40 0.63 1.49 1.41 1.21 1.37 1.11 1.03 0.75 0.55 0.98 0.99 0.81 0.55 0.94 0.89 0.63 0.65 1.01 0.98 0.73 0.58 1.89 3.30 2.29 2.50 2.00 1.31 0.48 0.31 1.37 0.96 0.48 0.20 1.11 0.75 0.51 1.14 1.49 0.99 0.48 0.55

7272 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.3.5)仟信河电站取水口年径流(P=20%)日分配成果表

月 日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 月平均 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 2.37 4.55 7.55 8.36 5.96 7.20 3.51 1.89 2.17 1.21 0.45 0.40 1.92 4.02 7.64 10.3 5.71 7.02 3.76 1.67 2.17 1.84 0.43 0.27 1.92 4.11 7.93 10.6 5.58 7.11 3.69 1.47 2.12 1.57 0.48 0.20 2.05 3.93 7.95 9.74 5.35 6.84 3.56 1.37 2.14 1.36 0.48 0.20 1.61 4.90 12.9 10.6 5.30 6.74 3.45 1.74 2.09 1.24 0.41 0.27 1.54 5.28 6.29 9.52 5.33 6.44 3.49 1.86 2.05 1.19 0.45 0.51 1.61 4.82 4.42 9.14 5.40 6.44 3.41 2.02 1.89 1.19 0.48 0.36 1.67 4.49 5.17 8.60 5.22 6.39 3.45 2.02 1.64 1.21 0.51 0.35 1.86 4.89 5.65 8.26 5.15 6.24 3.49 2.02 1.57 1.16 0.50 0.27 2.05 14.1 2.05 22.7 1.92 13.6 6.10 7.73 5.12 6.11 3.45 2.62 1.37 1.19 0.58 0.15 5.61 9.79 4.90 6.01 3.28 5.98 1.33 1.21 0.55 0.10 5.52 8.26 5.33 6.49 3.10 3.93 1.28 1.08 0.50 0.12 1.72 8.26 11.4 4.72 5.75 6.19 3.03 3.13 1.26 1.04 0.45 0.12 1.92 6.23 11.1 4.12 5.17 5.86 3.03 2.98 1.21 0.96 0.43 0.13 1.81 6.51 9.52 4.07 5.02 5.86 3.03 3.10 1.23 1.04 0.43 0.22 1.61 7.16 8.78 4.90 4.77 5.76 3.03 2.98 1.33 0.93 0.66 0.20 1.81 10.8 9.84 4.16 4.72 5.61 3.10 2.82 1.36 0.93 0.58 0.18 1.86 10.3 10.7 4.31 4.59 5.66 3.13 2.82 1.33 0.84 0.46 0.17 2.05 6.58 8.66 4.11 5.70 5.57 3.13 2.77 1.36 0.83 0.41 0.23 3.33 4.79 7.57 4.11 5.33 5.52 3.10 2.77 1.36 0.80 0.25 0.25 3.08 4.26 7.34 4.42 4.90 5.37 3.10 2.62 1.33 0.75 0.22 1.64 3.66 3.84 6.21 3.84 4.52 5.37 2.96 2.60 1.29 0.66 0.22 0.83 4.29 4.39 7.29 3.93 4.55 5.76 2.96 2.55 1.16 0.75 0.22 0.84 3.84 4.26 7.77 3.78 4.39 5.43 2.96 2.45 1.11 0.68 0.20 1.11 3.48 3.86 7.88 4.16 4.04 5.57 3.03 2.32 1.16 0.68 0.22 0.96 4.29 4.22 8.28 5.83 4.11 5.47 3.16 2.25 1.21 0.71 0.66 1.64 17.2 7.49 8.07 3.46 4.02 5.23 3.03 2.07 1.21 0.76 0.31 1.36 15.0 6.63 7.80 3.36 3.96 5.08 2.96 2.05 1.19 0.76 1.44 1.04 14.1 5.61 9.47 3.23 3.83 5.13 2.92 2.05 19.1 5.85 10.9 3.13 3.74 4.74 2.50 2.15 7.45 10.5 3.76 2.25 2.12 0.75 0.66 1.13 0.76 1.01 0.93 0.80 0.88 4.22 6.76 8.12 6.14 4.89 5.95 3.16 2.50 1.49 0.99 0.48 0.55 7373 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.3.6)仟信河电站取水口年径流(P=50%)日分配成果表

月 日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 月平均 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 0.76 1.46 4.26 5.70 5.20 7.60 2.75 1.59 1.23 1.03 0.76 0.58 0.65 1.28 7.11 5.18 4.97 7.22 2.68 1.54 1.16 1.14 0.75 0.55 0.51 1.08 5.43 5.81 4.77 6.84 2.62 1.54 1.14 1.08 0.71 0.58 0.43 6.24 4.72 8.79 4.31 6.59 2.50 1.54 1.06 1.08 0.71 0.51 0.40 5.42 4.26 8.78 4.11 6.13 2.50 1.47 1.09 1.03 0.71 0.51 0.93 4.04 4.04 8.93 4.01 5.57 2.43 1.47 1.11 1.06 0.76 0.51 1.14 3.94 5.81 7.40 3.91 5.47 2.37 1.47 1.11 1.01 0.94 0.48 1.66 4.49 9.97 6.53 3.73 5.25 2.37 1.44 1.03 1.01 0.78 0.48 3.36 7.16 8.94 6.26 3.63 5.07 2.37 1.54 1.01 0.98 0.75 0.48 1.61 8.71 7.02 5.71 3.45 4.97 2.30 1.59 0.99 0.99 0.68 0.51 1.08 7.77 7.02 5.33 4.75 4.79 2.24 1.47 0.99 1.01 0.68 0.46 0.98 5.91 7.45 5.71 4.77 4.51 2.17 1.47 0.96 0.98 0.73 0.46 0.89 6.16 6.87 5.71 7.27 4.32 2.12 1.44 0.96 0.98 0.65 0.46 0.80 6.16 5.93 5.08 7.85 4.24 2.12 1.39 0.98 0.96 0.65 0.46 0.70 7.70 5.43 4.99 6.67 4.16 2.07 1.44 0.96 0.94 0.73 0.46 1.13 10.5 5.43 6.41 5.85 4.01 2.02 1.39 1.01 0.98 0.78 0.46 0.91 10.4 5.81 5.57 5.20 3.84 2.02 1.39 1.01 1.08 1.01 0.46 1.39 8.40 5.57 5.33 4.87 3.76 1.97 1.34 0.98 0.99 1.01 0.65 1.24 7.16 5.32 4.99 4.97 3.68 1.92 1.34 0.96 1.08 1.01 0.58 1.24 7.19 4.94 5.98 4.41 3.59 1.86 1.34 0.93 1.11 1.01 0.68 1.08 6.56 4.51 6.13 4.19 3.45 1.86 1.31 0.88 1.08 0.81 0.55 1.08 7.19 4.16 6.67 4.11 3.36 1.86 1.26 0.94 0.99 0.78 0.91 1.71 5.91 4.04 5.98 4.41 3.28 1.81 1.26 0.98 0.93 0.84 1.19 2.09 5.07 4.72 5.33 7.69 3.21 1.86 1.23 0.94 0.93 0.68 0.80 2.65 4.49 6.21 4.99 11.5 3.13 1.86 1.23 0.98 0.94 0.60 0.73 2.02 4.26 11.2 4.77 15.1 3.05 1.81 1.18 0.93 0.75 0.56 0.80 1.69 4.26 11.1 4.64 16.6 2.96 1.76 1.13 0.93 0.78 0.50 0.65 1.64 4.04 8.56 4.64 11.6 2.96 1.76 1.18 0.91 0.83 0.46 0.51 1.64 3.84 7.32 5.33 9.99 3.05 1.71 1.13 2.72 3.45 7.32 5.57 9.19 2.90 1.71 1.18 4.26 7.17 8.17 1.71 1.23 0.84 0.45 0.48 0.76 0.38 0.46 0.78 0.48 1.34 5.63 6.38 5.93 6.49 4.42 2.10 1.37 1.01 0.98 0.73 0.58 7474 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.3.7)仟信河电站取水口年径流(P=80%)日分配成果表 月 日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 月平均 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 1.09 2.68 2.35 2.62 5.86 4.07 2.98 2.37 1.69 0.99 0.45 0.80 0.86 3.15 2.14 2.77 5.65 4.07 2.98 2.24 1.64 0.99 0.45 0.46 0.73 4.04 2.24 2.43 5.50 4.07 2.98 2.10 1.64 0.99 0.58 0.38 0.65 3.21 1.81 2.30 5.60 4.07 2.98 2.10 1.64 0.99 0.51 0.35 1.04 3.79 3.61 5.12 5.65 3.96 2.98 2.10 1.64 0.99 0.38 0.33 1.09 4.41 3.33 7.01 5.96 3.71 2.87 2.10 1.64 0.99 0.38 0.33 1.01 3.94 3.06 9.08 5.55 3.58 2.68 2.10 1.61 0.99 0.38 0.27 1.01 3.33 3.11 8.25 5.40 3.35 2.68 2.10 1.51 0.84 0.45 0.25 0.86 2.35 8.84 7.27 7.67 3.35 2.68 2.10 1.51 0.61 0.38 0.25 0.83 1.99 3.40 6.54 6.11 3.21 2.68 2.10 1.51 0.70 0.38 0.25 0.78 2.45 2.55 6.58 5.32 3.16 2.68 2.10 1.51 0.61 0.38 0.20 1.09 1.67 2.50 8.51 5.40 3.25 2.68 2.09 1.56 0.76 0.38 0.20 0.78 1.39 2.55 7.19 4.67 3.11 2.68 2.09 1.87 0.73 0.38 0.18 0.73 1.34 3.06 6.54 5.04 2.93 2.68 2.09 1.79 0.58 0.38 0.15 0.65 1.34 2.17 5.05 4.70 2.93 2.68 2.09 1.87 0.46 0.38 1.11 2.52 1.26 1.86 4.11 4.62 2.88 2.68 2.09 1.69 0.46 0.38 0.25 2.85 3.21 1.76 3.68 4.44 2.60 2.68 2.09 1.51 0.46 0.35 0.13 1.74 2.09 1.76 3.86 4.57 2.98 2.68 1.87 1.51 0.46 0.31 0.13 0.96 1.67 1.67 3.78 4.49 4.69 2.68 1.82 1.51 0.46 0.31 0.22 0.91 2.55 1.76 3.59 4.44 3.31 2.67 1.82 1.51 0.46 0.28 0.28 3.69 8.81 2.17 3.96 4.31 3.03 2.67 1.82 1.51 0.65 0.28 0.28 3.33 5.23 2.82 13.8 3.94 3.03 2.67 1.82 1.42 0.58 0.28 0.27 3.43 3.94 6.26 7.19 4.02 2.98 2.67 1.82 1.33 0.70 0.28 0.30 2.70 5.28 6.67 6.26 4.21 3.43 2.53 1.82 1.33 0.96 0.28 0.53 2.24 6.18 4.69 5.48 4.12 2.98 2.30 1.82 1.19 0.61 0.41 0.38 5.81 4.69 3.98 6.31 4.07 2.93 2.25 1.82 1.19 0.46 0.45 0.41 3.03 3.40 3.86 6.44 4.07 3.11 2.30 1.82 1.19 0.46 0.45 2.09 1.64 2.60 3.66 8.43 4.07 3.16 2.30 1.82 1.19 0.46 0.58 0.80 1.01 4.19 3.33 6.86 4.06 4.14 2.30 1.82 0.83 4.04 3.06 6.26 4.06 2.98 2.30 1.77 3.00 2.78 4.06 2.30 1.72 0.46 0.58 0.31 0.46 0.58 0.53 0.58 7.30 1.66 3.33 3.18 5.91 4.89 3.36 2.63 1.99 1.52 0.68 0.40 0.63 7575 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.3.3 设计流量历时曲线

仟信河电站为引水式径流电站,为确保装机和多年平均发电量计算的要求,绘制电站各取水口处的日平均流量历时曲线。根据仟信河电站取水口逐日平均流量分配成果表,按下式计算丰 (P=20%)、平(P=50%)、枯(P=80%)水年的日平均流量频率和历时。

Pi=[mi/(n+1)]×100%„„„„„„„„„„„„„„ (3.3.1) Ti=8760×Pi%„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3.3.2) 式中:Pi —— 第i位(从大到小排列)日平均流量的频率

mi —— 第i位日平均流量序位数。 n —— 为丰、平、枯水代表年的日总数。 Ti —— 第i位流量的历时(小时)。

电站取水口处设计年日平均流量历时曲线见图(3.3.1),不同保证率的保证流量为: QP=70%=0.98m3/s,QP=75%=0.80m3/s,QP=80%=0.69m3/s。不同历时的保证流量见表(2.3.8)。

表2.3.8 仟信河电站历时与保证流量成果表 历时(d) 保证流量(m3/s) 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 7.59 5.57 4.58 3.60 2.51 1.87 1.48 1.09 0.88 0.65 0.50 0.27

7676 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

图3.3.1 仟信河电站(P=20%、P=50%、P=80%)逐日流量历时曲线

35.000 流量(m3/S) 30.000

25.000

20.000

15.000

10.000

5.000

0.000

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

频率(%)

77 ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.3.4 设计年径流的合理性检查

2.3.4.1 地区性规律分析

从水文学原理知,影响径流的主要因素为气象和下垫面因素,在南方湿润地区下垫面无显著性差异时,影响径流的主要因素是降水,故多年平均径流深与多年平均降水量之间关系一般密切。根据临沧市境内现有水文站点和中型水库的资料分析,并建立临沧市中型水库径流降雨关系曲线图(3.4.1)。从图上看出,仟信河电站设计流域与邻近水文站点及中型水库的多年平均降水径流关系密切,相关系数大于0.9,点子在降雨径流关系线旁,地区性规律明显,成果合理。 2.3.4.2 水量平衡分析

据多年平均降水量平衡式P=R+E,把设计流域多年平均降水径流深值(809.1 mm)代入,得到设计流域多年平均陆面蒸发量为E=698.9mm。查云南省水利水电厅与云南省水文水资源局编制的《云南省地表水资源》成果图得仟信河电站设计流域多年平均陆面蒸发量700mm,与水量平衡式计算值相差△E=1.1mm,相对误差-0.16%,故设计流域多年平均水量是平衡的。 2.3.4.3 不同方法设计成果比较分析

应用临沧市14个水文站同期(1973~1974)~(2004~2005)(N=32)多年平均径流量,建立的多年平均径流量与面积的地区综合公式:

Q=kFn „„„„„„„„„„„„„(3.3.1)

式中:Q—— 多年平均径流量(m3/s)。

F—— 面积(km2)。

经上式(3.3.1)计算,仟信河电站多年平均流量Q=3.04m3/s。而本报告3.1仟信河电站设计年径流表(3.1)推求的结果Q=3.13m3/s,两种方法计算成果一致。

综合以上分析,说明双江县仟信河电站设计流域的径流设计成果合理,可供使用。

7878 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

临沧市中型水库多年平均降雨径流关系图 图(3.4.1) 2500 芒回 2300 勐懂 2100 四楞坝 东丁 1900 降 水 量 (mm) 1700 海别 忙海 刘家箐 仟信河电站 大雪山 康家坝 1500 韭菜 博尚 1300 团结 1100 900 700 500 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 径流(mm)

7979 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.4 设计洪水

2.4.1 设计标准

仟信河电站(取水口)及厂址断面的设计、校核洪水标准,依据《中华人民共和国行业标准》SL252-2000和《中华人民共和国国家防洪标准》BG20501-94的规定,由于厂房位置距河底高程较高(厂房位置高程以糯扎渡回水线确定),所以本次对电站厂房不作设计洪水位计算。仟信河电站(取水口)属4级永久性建筑,其洪水设计标准为30年一遇(P=3.33%)、50年一遇(P=2%),校核洪水标准为200年一遇(P=0.5%)。

2.4.2 方法

本设计流域内没有任何实测的水文气象资料,因此无法用实测暴雨资料推求设计洪水。根据《水利水电工程设计洪水规范SL 44—93》,中结合实际资料条件,设计流域的设计洪水采用“云南省暴雨径流查算手册”以下简称“手册法”推求。

2.4.3 产汇流参数的确定

鉴于设计流域无任何实测洪水资料,所以产汇流采用“手册法”的参数进行计算。查“手册”得:仟信河电站中心处暴雨区划为7区、产流区划为7区、汇流区划为6区,计算的相关参数如下表(2.4.1)及表(2.4.2)。

表(2.4.1) 仟信河电站统计参数表 名 称 取水口 H1 32.0 H6 44.0 H24 69.0 CV1 0.37 CV6 0.38 CV24 0.40 表(2.4.2) 仟信河电站流域特征及产汇流参数表 名称 取水口 名称 取水口 F (km2) 122 Wm (mm) 200 L (km) 23.9 Wt (mm) 180 B 0.21 fc (mm/h) 3.0 J(‟) 42.0 △R 6 Cm 0.60 i主 (mm) 15 Cn 0.70 E雨 (mm) 3.0

8080 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

产流相关参数: 流域土壤最大缺水量Wm=200mm 流域土壤前期含水量Wt=180mm 流域土壤平均下渗率fc=3.0mm/h 不平衡水量△R=6.0mm 汇流相关参数: Cn、 Cm 由下式计算产汇流参数值:

W0=Wm—Wt „„„„„„„„„„.. (4.3.1) m1=CmF0.262J-0.171B-0.476(I主p/10)-0.84F^-0109„..(4.3.2) n=CnF 0.161 „„„„„„„„„„„„(4.3.3) k =m1/n „„„„„„„„„„„„„(4.3.4)

把表(2.4.1)及表(2.4.2)中的有关流域特征参数及产汇流的相关参数代入以上式子(4.3.1)~(4.3.4)得到:W0 、m1、n、k。

2.4.4 产流计算

由设计暴雨过程,采用初损后损法列表计算“扣损”,得各频率的产流过程,即净雨过程。

1.扣初损W0:自降水第一时段起扣至满足初损量W0=20mm为止。

2.扣稳渗fc:第一时段按扣除W0与未扣W0量的比值扣除fc,其余时段按Ht.p

≥fc时,则扣除fc,反之则扣除Ht.p值。

3.不平衡△R与雨期蒸发E雨:在扣除W0和fc余下的时段内平衡扣除。所求净雨过程见表(2.4.3)。

8181 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.4.3) 仟信河电站(取水口)设计净雨成果表 频率 Ht t=4 t=5 t=6 t=7 t=8 t=9 t=10 t=11 t=12

P=0.5% 3.0 56.0 1.3 0.9 0.5 0.3 0.1 P=2% 46.0 P=3.33% 36.6 P=5% 31.2 P=10% 22.4 P=20% 14.7 2.4.5 汇流计算

汇流计算取次时段(t=1)单位线计算。由以上求得汇流参数n、k值,时段t依次为:0、1、2、3„„对应取t/k值查“水文计算图表集”的s(t)曲线查用表,得s(1.t)曲线值见表(2.4.4),求其1小时差值即为1小时无因次瞬时单位线μ(1.t)。由净雨和瞬时单位线μ(1.t)计算各频率标准的洪水成果见表(2.4.5),设计洪水过程见表(2.4.6)及图(4.5.1)。

表(2.4.4) 仟信河电站(取水口)无因次瞬时单位线 T(h) 1 2 3 4 5 6 7 μ(1.t) 0.076 0.113 0.116 0.108 0.097 0.084 0.072 T(h) 8 9 10 11 12 13 14 μ(1.t) 0.060 0.050 0.042 0.034 0.028 0.023 0.019 T(h) 15 16 17 18 19 20 21 μ(1.t) 0.015 0.012 0.010 0.008 0.007 0.005 0.004 T(h) 22 23 24 25 26 27 μ(1.t) 0.003 0.003 0.002 0.002 0.001 0

8282 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.4.5) 仟信河电站流域设计洪水成果表 P=0.5% 标准 设计值 取水口 Qm.p(m3/s) W24.p(104m3) 245 912 P=2% 186 741 P=3.33% 149 692 取水口QP(t) P=0.5% 0.002 9.90 160 235 245 233 212 188 163 141 122 105 90.4 78.5 68.9 61.1 54.9 50.0 46.3 46.2 44.9 44.8 43.6 43.5 43.5 43.3 42.3 245 912 P=2% 0.002 121 180 186 176 159 141 124 108 94.1 82.3 72.5 64.5 58.1 53.1 51.2 49.8 49.3 48.7 48.4 47.1 46.4 45.9 44.7 44.4 43.8 43.0 186 741 P=3.33% 0.002 96.2 143 149 141 128 114 100 87.4 76.9 67.8 60.0 54.2 49.5 49.1 48.1 47.6 46.8 46.0 45.4 45.4 44.4 44.1 42.8 42.7 42.7 41.7 149 692 P=5% 0.002 82.0 123 127 121 110 98 86 75.9 66.8 59.3 53.2 47.8 46.4 45.8 44.9 44.1 43.7 43.4 43.0 41.9 41.3 41.0 40.4 40.3 39.3 38.9 127 626 P=10% 0.002 59.3 88.8 92.2 87.8 80.3 71.8 63.7 56.3 50.2 45.1 41.3 40.7 40.3 40.0 39.3 38.7 38.0 37.4 37.3 36.6 36.0 35.6 34.9 34.7 34.6 33.6 92.2 486 P=20% 0.002 39.1 58.5 61.3 58.3 53.6 48.3 43.3 39.0 35.0 34.2 33.5 33.1 32.3 32.0 32.0 31.2 30.9 30.5 29.8 29.4 29.4 28.7 28.6 27.6 27.5 27.5 61.3 324 P=5% 127 626 P=10% 92.2 486 P=20% 61.3 324 表(2.4.6) 仟信河电站(取水口)设计洪水过程成果表

T(h) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Qmax (m3/s) W24.p(104m3) 8383 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

300 P=0.5% P=2% P=3.33% 仟信电站(取水口) P=5% 设计洪水过程 P=10% P=20% 图(4.5.1)250200流量(m3/s)15010050P=0.5%P=2%P=3.33%P=5%P=10%P=20%005101520时间(h)25 8484 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.4.6 设计洪水成果的合理性检查

2.4.6.1 与暴雨频率分析成果比较

将本次仟信河电站设计洪水成果表(2.4.5)换算为对应于设计暴雨的径流深进行比较分析成果见下表(2.4.7)。

表(2.4.7) 仟信河电站(取水口)雨洪深比较表

项目 P=0.5% 1h H R H R H 24h R 洪峰径流系数 74.4 7.07 104.9 37.6 171.1 75.1 0.44 P=2% 62.5 5.41 87.4 28.5 141.5 61.2 0.43 取水口 P=3.33% 58.0 4.91 80.7 25.9 130.1 56.7 0.43 P=5% 54.3 4.35 75.3 23.0 121 51.3 0.42 P=10% 47.7 3.17 65.8 16.8 105.0 39.8 0.38 P=20% 40.5 1.79 55.7 9.61 88.1 26.5 0.30 6h

由上表知,各时段各频率的洪水深均小于相应的暴雨深,各频率各时段间雨洪深协调,洪峰径流系数随设计频率的增大而逐渐减小。 符合暴雨洪水的一般规律。 2.4.6.2 设计洪水与历时关系图

由本次洪水成果表(2.4.6),统计各频率1、6、12、18、24小时各频率洪水,点绘洪水与历时关系图(4.6.1),从分析图明显看出,各频率时段平均流量随历时增加而随之减小,各频率Q~T曲线变率、线间协调,符合洪水变化的一般性规律。

综上分析,双江县仟信河电站用用“手册法”推求的本次设计洪水成果基本合理,可供使用。

8585 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

仟信河电站(取水口)洪水与历时关系图 300 图(4.6.1) 200 流量 3 (m /s) 100 P=0.5% P=2% P=3.33% P=5% P=10% P=20% 0 0 5 10 15 20 时间(h) 25 86 ———————————————————————————————————————————————— —————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.5分期设计洪水

据仟信河电站工程设计施工要求,推求分期设计洪水标准为5年一遇(P=20%)、10年一遇(P=10%)和20年一遇(P=5%)的洪峰流量。

2.5.1 洪水分期的确定

洪水分期的确定首先遵循工程区及邻近区洪水季节变化特性,结合工程设计施工要求划分。

由1.2中水文气象特征分析,仟信河电站流域气候特点是干湿季节分明,雨季为每年的5月下旬至11月上旬,这期间的降水总量约为全年的85%,降水时空分布极不均匀。统计邻近流域的甸头雨量站实测降水平均日数见表(2.5.1)。和统计甸头站、姑老河站、西河站、大文站历年年最大洪峰各月出现频率表(2.5.2)。 从实测降水量平均日数表(2.5.1)及邻近水文站年最大洪峰流量各月出现频率表(2.5.2)可充分说明洪水季节性,与降水分布密切相关,洪水一般发生在汛期5月下旬至11月中旬。考虑工程设计施工要求,分期不宜过细,把全年划分为汛期和枯期(12~4)月是符合客观实际的。

表(2.5.1) 甸头站实测年平均降水日数表

月份 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 年天数 (12~5)天数 0.1≤H〈5.0 10.4 12.2 12.7 11.9 8.9 4.6 2.5 1.9 2.9 4.4 6.3 10.3 89 28 5.0≤H〈10.0 6.3 5.7 4.8 4.2 3.1 1.6 0.5 0.7 1.4 1.1 3.3 3.0 36 10 H≥10.0 9.4 9.6 8.0 6.8 4.8 1.8 0.9 0.3 2.0 1.8 2.4 4.6 52 12 8787 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

表(2.5.2) 邻近水文站历年最大洪峰各月出现频率表

月 甸头 次 6 3 7 10 37.0 16 36.4 8 24.2 15 32.6 8 7 25.9 13 29.5 9 27.3 20 43.5 9 3 11.1 5 11.4 5 15.2 2 4.3 10 1 3.7 2 4.5 1 3.0 2 4.5 11 2 7.4 1 2.3 2 6.1 2 4.3 12 0 0 0 0 0 0 2 4.3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 5 1 3.7 1 2.3 1 3 1 2.2 P(%) 11.1 次 大 文 P(%) 13.6 次 西 河 7 6 P(%) 21.2 次 4 姑老河 P(%) 8.7

2.5.2 分期洪水计算

用甸头水文站洪水资料为参证,以年最大值法选样,分别统计汛期和枯期(12~4)月洪峰值按常规频率分析方法,求出同频率设计洪水分期比值,再乘以设计流域相应标准汛期洪峰值,就得到分期洪水。所得成果见表(2.5.3),分期洪洪水适线图详见图(5.2.1)及图(5.2.2)。

表(2.5.3) 仟信河电站(取水口)分期设计洪水成果表

项目 分期 站名 (12~4) 枯 甸头水文站 汛 枯/汛 汛 电站(取水口) 枯 Qmax 0.75 8.87 统计参数 Cv 1.1 0.38 Cs 3 3.5 P=5% 2.39 15.4 0.155 127 19.7 设计值Qm.p P=10% 1.68 13.4 0.125 92.2 11.5 P=20% 1.05 11.3 0.093 61.3 5.70 8888 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

甸头站历年最大洪峰流量频率曲线 图(5.2.1)1200项 目 单位 计算均值 Cv计 采用均值 Cv采 Cs采/Cv采年最大流量 m3/s 188.93 .39 189 0.5 4100080060040020000.010.050.10.5151020304050607080909599 89 ———————————————————————————————————————————————————————————————————————

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

甸头站历年12-4月最大洪峰流量频率曲线 图(5.2.2) 400 项 目 单位 计算均值 Cv计 采用均值 Cv采 Cs采/Cv采 12-4最大流量 m /s 28.16 .7 28.2 0.94 4 350 3 300 250 200 150 100 50 0 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5 10 20 30 40 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 95 99

90 ———————————————————————————————————————————————————————————————————————

仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

2.5.3 分期洪水的合理性检查

甸头水文站实测洪水系列 n=44年,具有大小水年份洪水,系列具有一定代表性,从上图洪枯水频率对比可看出,频率曲线符合长包短,大包小的一般规律,曲线在实用范围不相交且无相交趋势。成果基本合理,可供使用。

2.6泥沙

2.6.1 泥沙的计算方法

鉴于仟信河电站流域内无任何实测泥沙资料,所以,仟信河电站泥沙推求,采用一九九九年水电部天津院与云南省水利水电厅联合应用遥感技术结合实地勘测解释汇编的25万分之一《临沧地区土壤侵蚀图》推算。

2.6.2 多年平均侵蚀模数的确定

仟信河电站断面以上集水面积122km2,设计流域内大部分面积主要分布有亚热带常绿阔叶混交密林、密灌、灌草及低矮常绿植物群落,植被覆盖率约50~70%。流域内主要分布有花岗岩类,为山地丘陵及中山地貌。土壤侵蚀强度划分级为微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀,其中微度侵蚀面积为68.8km2,多年平均侵蚀模数小于500T/ km2年,取用400T/ km2年;轻度侵蚀面积为24.7 km2;多年平均侵蚀模数在500~2500 T/ km2年,取用1500T/ km2年;中度侵蚀面积为28.5km2,多年平均侵蚀模数在2500~5000 T/ km2年,取用3750T/ km2年。

2.6.3 多年平均输沙量估算

2.6.3.1 多年平均输沙量

把面积和侵蚀模数代入下式推求。

W沙=M×F„„„„„„„„„„„„„„.(6.3.1) 式中:W沙—— 多年平均输沙量(悬、推)。 M —— 侵蚀模数(T/km2年)。 F —— 面积(km2)。

所以,W沙=400×68.8+1500×24.7+3750×28.5

9191 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

=17.1×104T/年。

2.6.3.2 多年平均悬移质、推移质泥沙估算

据水利出版社《工程水文及水利计算》介绍方法,即悬推质多年平均输沙量比例关系及与多年平均输沙量的关系推求如下式:

W沙=Ws+Wb„„„„„„„„„„„.(6.3.2) B=Wb/Ws„„„„„„„„„„„„„(6.3.3) 式中:Ws、Wb—— 为多年平均悬移质、推移质输沙量。

B—— 为推移质与悬移质比例,据流域情况取 B=0.20 (0.15~0.30) 已知:B=0.20,W

4

=17.1×104T/年,联解(6.3.2)、(6.3.3)两式,得:

4

Ws=14.3×10T/年, Wb=2.8×10T/年。 2.6.3.3 多年平均入库固体径流估算

仟信河电站多年平均入库固体径流按下式(6.3.4)估算: Q固=(Ws/rs)+(Wb/rb)„„„„„„„„.(6.3.4) 式中:rs—— 悬移质泥沙溶重,取rs =1.25T/m3。 rb—— 推移质泥沙溶重,取rb =1.76T/m3。 得: Q固=(14.3/1.25)+(2.8/1.76)=13.0×104m3/年。

2.7 水位流量关系

2.7.1 河段基本情况

仟信河电站取水口位于骂料河中下游,属澜沧江流域,是澜沧江干流上游区左岸加入的一条一级支流。2007年10月18日,由我院工程技术人员对仟信河电站取水口河段纵横断面进行了实地测量及枯水测流,绘制取水口河段河床纵断面图(7.1.1)、取水口横断面图(7.1.2)。工程所处的河段纵比降较大,河床组成以岩石、卵石和粗沙为主。

2.7.2 水位流量关系拟定

水位流量关系是知道洪水水位后确定洪水量级的重要依据,也可以根据推求出

9292 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

的设计洪水流量查出相应的洪水位,它主要受河床的糙率、水面比降的影响。 2.7.2.1 取水口和厂址断面高程的确定

仟信河电站取水口断面引据点BM为假定高程1000.0,位于取水口上游右岸约10m处。

2.7.2.2 流量推求方法

采用水力学公式计算流量,公式(即曼宁公式,其方法亦称比降法)如下:

Qn1R23S12A...............................................................................(7.2.1)

式中 : Q——洪峰流量(m3/s)

A——有效过水断面面积(m2) n——河床糙率

R——水力半径(m) S——水面比降

用比降法计算洪峰流量的精度,取决于公式中各项基本数据的精度,其中糙率的选用直接影响到洪峰流量的精度。糙率就其意义来说,它是反映河床、岸壁形状的不规则性和表面粗糙程度的一个系数,在水流运动过程中,它直接影响沿程能量损失的大小。

糙率(n)取用,参照设计河段的河床组成情况以及实测枯水流量计算成果,取水口河段枯水糙率(n)计算值为0.04,比降取用值为0.007。

水面比降通过纵断面的测量选定。仟信河电站取水口段实测中泓纵比降为4.4‟。计算流量时,取水口断面比降取用7.0‟。

面积和水力半径根据实测大断面计算后确定。 2.7.2.3 水位流量关系成果

通过式(7.2.1)计算,仟信河电站取水口段拟定水位流量关系成果见图(7.2.1)。

9393 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

仟信电站取水口纵断面图 图(7.1.1)999.5河底高程(m)基上64.0m基上29.0m基本断面999.0基下31.0m中泓线998.501020304050距离(m)60708090100 仟信电站取水口横断面图 图(7.1.2)1003 1002左岸右岸1001河底高程(m)1000999.14m999998051015起点距(m)202530

9494 ————————————————————— ————————————————————————仟信河水电站可行性研究报告 2 水文

仟信河电站取水口断面水位流量关系图 图(7.2.1) 1001.5 水 位 (m) 998.90 999.00 999.20 999.40 999.60 999.80 1000.00 1000.10 1000.20 1000.30 1000.40 1000.60 1000.80 1001.00 1001.20 水位 (m) 1000.5 999.5 998.5 0 20 40 60 80 3100 流量(120m /s) 140 流 量 3 (m /s) 0 0.138 1.934 5.73 11.33 18.6 27.7 33.1 39.5 46.3 54 70 87 106 127

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