2.水文.docx

1、目录21流域概况2.1.1自然地理2.1.1.1地理位置2.1.1.2流域水系2.1.1.3地形地貌2.1.1.4植被2.1.1.5人类活动2.1.2水文气象特征2.1.2.1气象特征2.1.2.2水文特征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2.2.2资料可靠性分析2.2.2.1测验概况2.2.2.2整编概况2.2.3资料一致性分析2.2.3.1测站位置说明2.2.3.2双累积曲线分析2.2.4资料系列代表性及计算代表期分析2.2.4.1差积曲线法2.2.4.2累进平均值法2.3设计年降水、径流2.3.1设计年降水2.3.2设计年径流2.3.2.1设计流域年径流计算2.3.

2、2.2设计流域年内径流分配2.3.3设计流量历时曲线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2.3.4.2水量平衡分析2.3.4.3不同方法设计成果比较分析2.4设计洪水2.4.1设计标准2.4.2方法2.4.3产汇流参数的确定2.4.4产流计算2.4.5汇流计算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2.4.6.2设计洪水与历时关系图2.5分期设计洪水2.5.1洪水分期的确定2.5.2分期洪水计算2.5.3分期洪水的合理性检查2.6泥沙2.6.1泥沙的计算方法2.6.2多年平均侵蚀模数的确定2.6.3多年平均输沙量估算2.6.3.1多年平均输

3、沙量2.6.3.2多年平均悬移质、推移质泥沙估算2.6.3.3多年平均入库固体径流估算2.7水位流量关系2.7.1河段基本情况2.7.2水位流量关系拟定2.7.2.1取水口和厂址断面高程的确定2.7.2.2流量推求方法2.7.2.3水位流量关系成果2水文21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

4、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9953201000454，北纬23174123259。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1000248，北纬232057。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

5、经1000359，北纬232141。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

6、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集水面积F（km2）干流长度L（km）干流坡降J（）形状系数B河网密度D流域平均高程Z（m）骂料河全流域165.429.661.00.211.261749.2取水口以上122.023.942.00.201.382039厂址以上161.927.463.90.211.341816.32.1.1.3地形地貌仟信河电站取水口流域海拔变化在8203003.6m之间，属滇西横断系切割山地峡谷区南段的深切割构造

7、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“”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

8、。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330.6104m3，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。2.1.2水文气象特征2.1.2.1气象特

9、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510月份，多年平均降水日数135天，其中510mm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极端值气温（）最高气温

10、（）最低气温（）风速（m/s）霜日（d）相对湿度（%）最高气温（）最低气温（）15.620.612.22.4406832.7-22.1.2.2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78.9104m3/km

11、2。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610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35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10.5km2200 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0.5h3h间，且以单峰为主，峰高量小，属典型

12、的山区性小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测站位置测站高程集水面积观测项目起止年份年限东经北纬嘎告9952234111

13、55223水、流、降、蒸1992200513坝卡995223461850降水1974200531新江河995923391830降水1976200530勐库995223371120降水1964200541甸头995123331050711水、流、降、蒸1961200544双江（气）99502329985气象要素1959200546大浪坝993523172200降水1964198925永泉1000223251870降水1962197412上王家1000423401860降水1980199212大丫口993523221840降水1972199412南代河1000823401830降水19802004

14、242.2.2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。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

15、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19612005年共44年降水资料，19612005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

16、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。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

17、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，逆时序累进平均值法Kit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。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，且具有较完整的丰、平、枯年际变化周期，说明系列具有代表性。2.2.4.2累进平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），作逆时序累进平均计算。式中：累进至第i年

18、的变量均值与多年均值比。变量系列均值。第i年的变量。累进至第i年的序位数（i=1、2、3.m）。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进平均值曲线图(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(19611962)(20042005)n=44水文年已具有代表期，降水、径流系列不再外延。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

19、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

20、(2.3.1)仟信河电站多年平均降水量成果表流域流域平均高程(m)流域平均降水(mm)电站取水口203915082.3.2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(19611962)(20042005)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122.0km2，取水口以上流域内

21、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330.6104m3，为

22、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610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710月，供水期为16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（611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

23、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

24、内日、旬、月分配。径流计算如下式：式中：仟信河电站取水口仟信河电站取水口设计年径流。甸头水文站甸头水文站年平均流量。仟信河电站流域仟信河电站取水口流域平均降水量。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(19611962)(20042005)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.

25、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：m3/s)控制时段统计参数设计值CvCsP=10%P=20%P=50%P=80%P=90%最枯一个月0.580.302Cv0.810.720.560.430.37连续最枯三个月0.760.212Cv1.010.910.740.600.53年3.130.232Cv4.083.713.082.512.252.3.2.2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

26、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控制时段丰、平、枯水典型年P=20%P=50%P=80%甸头水文站同表(2.3.2)989968690203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：式中：。p、d分别为设计和典型。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

27、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)。表(2.3.4)仟信河电站设计年径流旬、月分配成果表月678910111212345P=20（9899）%Q设上1.865.407.179.295.426.633.481.892.001.310.480.31Q设中1.999.678.885.255.105.853.103.301.370.960.480.20Q设下8.785.258.353.914.145.322.872.291.110.750.511.14Q设月4.226.768.126.144.895.953.162.501.490.9

28、90.480.55P=50%（6869）Q设上1.164.546.196.824.346.062.471.491.111.030.750.55Q设中1.047.446.035.555.734.092.051.410.980.990.810.55Q设下1.804.926.915.459.413.131.771.210.940.890.630.65Q设月1.345.636.385.936.494.422.101.371.010.980.730.58P=80%（0203）Q设上0.923.293.395.325.863.752.842.151.600.910.430.36Q设中1.291.902.165.274.763.172.682.011.630.540.360.28Q设下2.764.663.937.084.103.172.411.981.290.580.411.21Q设月1.653.323.175.904.873.352.631.981.520.680.400.63表（2.3.5）仟信河电站取水口年径