湟水水电站水文分析报告.docx
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湟水水电站水文分析报告
2水文
2.1流域概况
湟水和大通河均发源于青海省境内，大通河发源于青海省境内的木里山，河流自西北向东南流经青海省刚察、祁连、门源、乐都等县和甘肃省的天祝、永登两县于甘、青两省交界的享堂峡汇入湟水。
湟水发源于青海省境内的大坂山，上游为巴勿图河，河流源地由北向南至海晏，逐渐由湟源转向由西向东，蜿蜒曲折，先后穿过小峡，大峡等峡谷，出青海湟水至民和与大通河享堂峡在我省海石湾相汇合，通称为湟水，在甘肃省八盘峡附近汇入黄河。
大通河干流河长560.7km，流域大致呈长矩形，地势西北高而东南低。
天堂寺上、中段，地势较高，气候寒冷，有森林分布，植被良好，水土流失较轻，悬移质含沙量较小，水流清澈。
湟水干流河长374km，在青海省境内长约305km，为上、中游。
流域大致呈羽毛状，多峡谷，上游植被较好，为低草牧区，中游为中低山区，以农业为主。
下游河长69.0km，植被较差，为黄土区，水土流失严重，含沙量大。
清水河水电站位于兰州市红古区清水河，清水河水电站坝址距白川水电站上游约3.0km的地方，区间面积54.0km2。
清水河电站以上控制流域面积31546km2。
大通河（湟水）流域水系及水电站水文站位置示意图见图2－1－1。
2.2气象
本工程地处西北内陆，气候呈明显的高原大陆性特征，气候干旱，降水量少，昼夜温差大，气候降水的地域差异明显。
根据附近的民和县气象资料统计：
平均气温7.8℃，平均最高气温14.9℃，平均最低气温2.3℃，极端最高气温34.5℃，极端最低气温－22.2℃，多年平均降水量346.9mm，平均相对湿度59%，最大风速18m/s，平均风速1.7m/s，最多风向ESE，最大积雪深度为10cm，最大冻土深度108cm。
2.3水文基本资料
清水河水电站工程位于湟水和大通河汇合口下游，因此（民和+享堂）即上游青海省境内的湟水民和水文站和支流大通河享堂水文站两站合并的资料是清水河水电站工程水文分析计算的主要依据站。
湟水全流域控制面积32863km2，湟水民和水文站流域面积15342km2，大通河享堂水文站流域面积15126km2，民和站加享堂站两站控制流域面积30468km2。
两水文站以下至清水河水电站工程之间区间面积1078km2，工程点与设计站的集水面积相差为3.5%，由于降水量主要集中在中上游，下游区间降水量较小，故清水河水电站工程的径流直接采用民和站和享堂站的分析成果，不考虑区间产流量，不做修正直接采用。
湟水民和水文站和大通河享堂水文站，由黄委会水文水资源勘测局设站观测水位、流量、悬移质输沙率、含沙量、水温、冰情等，自1950年开始设站观测至今并进行了整编，水文站控制条件较好，皆使用冻结基面高程，其流量测验用流速仪施测，大水时用浮标测流，历年各站洪峰流量测验无漏峰漏谷现象，整编刊印成果质量较高，刊印成果均直接采用。
本次共收集到1950至2004年经整编后的实测资料共55年系列，本次分析计算的水文基本资料可靠、准确。
因此湟水民和水文站和大通河享堂水文站是清水河水电站水文分析计算的主要依据站。
2.4径流
2.4.1径流特性
湟水以上流域径流主要来源于大气降水，其中以雨水补给为主，雪水补给为辅。
全年可分为5～6月春汛期，由上游冰雪融水和降雨补给；7月至9月上旬为夏秋洪水期，以大面积降水补给为主；10～12月为秋季平水期，以地下水补给及河槽储蓄量为主；次年1月至4月为冬季枯水期，以地下水补给为主，水量小而稳定。
径流年内分配7～9月占全年径流量的比例大约为50%左右，2月份最小。
最小流量出现在1～3月份。
2.4.2径流系列的还原计算
民和站和享堂站具有1950～2004年共55年年径流系列。
上游用水较多，本次根据以往工程还原计算成果对民和站和享堂站历年年径流进行了引水流量的还原计算。
2.4.3径流系列及其代表性分析
本次设计采用1954～2004年共55年年径流系列，分别绘制年平均流量时序过程线、年平均流量差积曲线图。
从中可以看出，1953～1959、1981～1990为丰水段，1950～1952、1960～1967为平水段，1968～1980、1991～2002为枯水段，在55年径流系列中包含有两个平水段、两个丰水段和两个枯水段，从周期性来看该系列具有丰、枯水年交替出现的特点，具有一定的代表性。
综上所述，采用民和站和享堂站1950年～2004年年径流系列具有一定的代表性，能够满足设计要求成果可供工程设计使用。
民和站和享堂站年径流时序图和年径流差积曲线图见图2－4－1、图2－4－2。
2.4.4径流计算
利用民和加享堂站1950～2004年55年径流系列，用矩法采用P－Ⅲ型曲线适线，经频率分析计算得民和加享堂站年平均流量为153m3/s，多年平均径流量为48.2亿m3，Cv=0.20，Cs=2.0Cv。
民和加享堂水文站年径流频率曲线见图2－4－3。
其中民和站天然情况下年平均流量为61.13/s，多年平均径流量为19.3亿m3;享堂站天然情况下年平均流量为91.63/s，多年平均径流量为28.9亿m3;
湟水清水河水电站工程设计年径流频率计算成果见下表2－4－1。
民和加享堂站设计年径流成果表
表2－4－1
F
（km2）
统计参数
不同保证率的设计值（m3/s）
Qo
（m3/s）
Cv
Cs/Cv
15%
25%
50%
75%
85%
31564
153
0.20
2.0
185
172
151
131
122
工程点与设计站的集水面积相差为3.5%，由于降水量主要集中在中上游，下游区间降水量较小，故清水河水电站工程的径流直接采用民和+享堂站的分析成果，不考虑区间产流量，不做修正直接采用。
2.4.5径流年内分配
清水河水电站工程径流年内分配采用日历年度，根据代表年的选择原则，按典型年的年径流量接近设计频率的径流量为原则并考虑需水期较枯对发电不利的年份，分别选取民和加享堂站1993、1996、1997年为P=15%、P=50%、P=85%代表年的典型年，按设计频率的年平均流量与
典型年年平均流量之比值修正典型的月、日平均流量得清水河水电站各代表年的逐月、日平均流量。
清水河水电站工程年内分配成果见下表2－4－2。
清水河水电站工程年内分配成果表
单位：
m3/s表2－4－2
项目
月份
年
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
（1993年）民和+享堂典型
49.2
49.1
52.0
127
133
185
387
499
220
133
71.3
59.2
165
P=15%丰水年
55.2
55.1
58.3
142
149
207
434
559
247
149
79.9
66.4
185
（1996年）民和+享堂典型
48.9
47.4
44.9
111
160
148
220
342
202
98.0
55.7
50.4
128
P=50%平水年
57.7
55.9
53.0
131
189
175
260
403
238
116
65.7
59.5
151
（1997年）民和+享堂典型
44.5
40.2
37.9
91.9
125
81.0
236
349
153
82.0
51.8
43.0
112
P=85%枯水年
48.5
43.8
41.3
100
137
88.2
257
380
167
89.3
56.4
46.8
122
清水河水电站各代表年的逐月、日平均流量见表2－4－3、2－4－4、2－4－5。
2.4.6枯水期径流计算
湟水民和水文站和大通河享堂水文站一般年份11月下旬进入冬季枯水期，枯水期到次年3月份结束。
历年最小流量多出现在1月～2月，尤其是1月份，出现频数最高。
根据这个特点，民和加享堂站的枯水期大致可以划分为12月～3月，民和加享堂站枯水期平均流量资料现已收集有1950～2004年55年实测资料，用矩法初估参数，采用P－Ⅲ型曲线适线，得民和加享堂站枯水期平均流量统计参数。
民和加享堂水文站
清水河水电站P=15%代表年逐日平均流量表
单位：
m3/s
表2－4－3
月日
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
1
58.5
57.0
50.0
92.8
145
337
194
421
362
191
71.5
75.7
2
60.9
59.0
49.9
102
122
298
167
345
325
191
73.8
77.5
3
59.7
54.9
50.1
88.9
109
282
161
390
304
184
75.2
73.3
4
60.2
52.8
50.8
79.3
121
260
173
477
288
180
81.8
71.5
5
60.8
49.9
51.7
81.4
136
225
242
420
266
181
80.8
70.4
6
60.7
52.2
53.0
77.2
127
206
258
513
299
185
82.5
68.0
7
60.0
54.1
50.8
77.0
96.9
187
242
506
326
184
83.0
68.1
8
59.3
55.6
49.9
69.9
85.5
181
218
508
309
176
85.7
69.4
9
58.7
54.7
49.3
80.3
89.0
187
182
532
299
170
83.9
69.7
10
58.7
53.6
48.5
97.9
102
244
161
554
282
165
84.0
71.1
11
59.0
56.0
50.1
115
125
209
159
622
266
161
84.5
68.0
12
59.0
57.8
54.3
112
111
193
183
694
245
157
88.6
71.1
13
56.3
57.2
56.2
95.1
97.8
170
246
793
237
155
85.5
71.4
14
55.7
59.6
62.9
89.3
81.7
152
326
804
238
151
88.9
65.9
15
58.0
60.1
69.4
125
67.2
146
442
952
232
150
88.3
59.7
16
50.4
58.1
63.6
178
84.6
196
473
946
231
149
88.4
65.7
17
51.0
55.7
66.9
201
76.0
181
434
787
225
157
87.2
73.8
18
49.6
54.1
64.3
187
67.2
166
362
724
215
161
86.3
66.6
19
50.2
57.3
60.6
204
106
149
523
726
212
155
77.6
68.5
20
47.8
58.1
53.1
207
224
144
996
657
217
153
70.7
63.5
21
48.2
58.5
52.5
177
158
198
1170
573
223
150
70.7
64.0
22
51.3
55.5
49.4
158
171
188
1150
496
224
148
68.0
60.4
23
50.9
53.2
50.1
192
170
169
977
521
218
146
65.7
61.0
24
52.0
50.2
50.4
212
173
158
708
508
212
143
68.8
59.2
25
52.6
52.7
55.3
197
200
145
510
452
205
140
77.8
61.8
26
54.0
53.5
67.1
223
228
148
434
411
197
93.4
82.0
63.4
27
55.2
54.9
78.9
234
246
179
431
381
195
85.5
77.0
69.9
28
51.3
51.3
81.1
207
278
328
455
434
197
83.5
73.8
65.4
29
54.5
68.9
165
264
329
511
432
210
81.9
72.2
58.2
30
56.7
63.3
150
226
233
581
438
194
77.3
74.3
58.2
31
56.9
72.1
292
466
402
74.3
57.3
平均
55.4
55.3
58.0
142
148
206
434
562
248
148
79.3
66.7
清水河水电站P=50%代表年逐日平均流量表
单位：
m3/s
表2－4－4
月日
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
1
58.6
59.4
54.8
47.4
189
258
146
374
370
165
79.9
58.1
2
59.4
59.4
53.7
48.3
176
176
147
300
379
153
78.4
60.2
3
57.9
58.6
53.4
47.0
214
149
201
239
424
145
78.4
65.9
4
57.5
59.0
52.1
48.7
259
133
332
202
424
142
77.9
66.2
5
57.7
60.3
58.5
52.0
263
137
387
172
392
138
76.9
64.7
6
59.3
56.8
62.3
60.9
228
240
327
155
363
133
71.2
62.2
7
59.7
55.5
62.3
61.1
151
180
261
187
335
132
65.8
58.5
8
58.9
56.7
61.8
61.1
126
156
299
448
332
133
64.9
59.8
9
58.4
56.4
59.2
69.1
158
149
357
616
303
130
64.4
59.1
10
58.3
55.3
52.6
67.8
172
166
497
748
277
126
64.3
59.7
11
58.6
55.2
52.6
70.3
159
156
379
530
261
127
60.9
59.3
12
57.9
55.2
51.0
85.2
167
131
254
402
247
126
59.0
59.2
13
57.7
58.4
47.1
110
150
119
198
340
230
125
58.5
59.2
14
58.3
59.1
46.7
98.7
113
112
172
287
210
122
57.9
57.9
15
58.0
57.2
48.3
96.3
120
128
156
248
201
118
61.7
56.8
16
58.4
56.6
51.7
122
128
147
145
222
193
117
62.8
58.9
17
58.1
55.2
53.4
139
161
241
141
206
197
112
64.4
60.8
18
58.1
55.0
52.4
186
215
238
164
185
188
108
63.3
59.7
19
57.9
52.6
50.7
202
177
292
166
176
184
105
62.8
58.6
20
58.0
54.5
54.5
197
216
309
134
204
183
99.3
64.6
54.1
21
56.5
54.7
54.3
173
239
221
124
237
178
98.3
65.2
55.2
22
57.1
54.9
53.4
151
220
161
115
258
172
98.9
65.2
55.2
23
59.4
54.8
53.4
233
166
139
107
374
166
99.6
64.1
54.2
24
58.3
58.3
51.6
201
170
124
162
510
158
99.2
65.0
57.4
25
57.5
54.1
49.5
210
193
127
253
910
147
92.7
62.3
63.6
26
57.9
54.8
47.9
241
212
146
354
1020
144
87.4
60.9
57.9
27
57.2
54.5
48.3
217
228
168
383
814
143
84.1
58.7
61.7
28
57.0
54.9
46.8
209
202
153
433
661
139
80.5
57.9
62.5
29
52.1
50.1
212
210
156
464
606
142
82.0
56.5
61.4
30
57.3
50.9
210
210
167
421
527
60.4
81.2
57.2
59.7
31
58.6
49.0
205
325
432
80.5
60.8
平均
58.0
56.2
52.7
131
188
174
258
405
240
114
65.0
59.6
清水河水电站P=85%代表年逐日平均流量表
单位：
m3/s
表2－4－5
月日
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
十一
十二
1
51.2
45.9
39.7
57.0
203
64.3
112
467
301
98.1
62.0
53.7
2
50.0
46.8
39.1
60.8
205
58.5
230
333
367
110
63.3
45.3
3
50.8
47.8
39.7
65.7
211
54.8
481
253
266
113
65.6
44.5
4
52.6
50.3
40.7
61.9
177
52.7
485
209
209
114
64.4
44.4
5
53.1
48.5
36.9
64.0
149
48.0
438
587
185
101
63.7
44.7
6
50.7
45.4
35.3
81.2
189
49.9
367
681
160
104
41.2
45.4
7
48.6
42.9
33.2
89.6
207
54.5
306
673
149
105
50.7
45.2
8
49.1
45.1
34.4
75.0
176
106
229
705
140
90.8
51.7
44.2
9
53.1
43.9
35.4
63.6
142
120
198
633
130
99.7
54.4
43.5
10
50.9
42.3
38.4
60.5
154
116
182
523
134
94.1
57.2
42.8
11
51.7
41.7
41.1
54.2
155
101
175
447
146
100
53.0
43.5
12
50.9
42.4
43.1
70.3
141
90.1
192
372
187
84.6
54.5
45.0
13
50.3
43.1
47.3
93.2
146
88.0
172
391
193
94.9
55.9
45.7
14
48.9
43.1
47.6
87.2
142
87.6
163
607
206
85.9
56.6
45.2
15
50.9
44.5
47.4
73.6
152
84.6
225
656
197
90.8
55.7
45.6
16
50.0
41.4
43.1
74.6
145
113
270
555
190
93.4
50.7
45.2
17
49.2
42.2
40.7
105
155
133
413
454
172
86.4
47.2
45.4
18
49.7
42.6
43.2
137
152
138
413
384
158
87.5
39.8
47.9
19
46.9
42.5
40.3
162
127
107
301
344
160
91.7
56.6
49.0
20
46.4
42.0
42.0
157
98.5
87.8
240
305
120
84.4
59.8
48.7
21
46.1
42.1
45.2
144
86.2
81.2
202
278
148
86.5
58.7
48.8
22
45.2
43.5
43.1
152
87.2
81.7
161
268
139
75.
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