团滩河水库电站工程水文设计方案.doc

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1、团滩河水库电站工程水文设计方案1.1流域概况团滩河（水库）电站由一级电站和二级电站组成。一级电站坝址位于团滩河干流及支流小河汇合口下游，坝址处控制流域面积151.0km2，主河道长20.55km，河道平均比降34.0。一级电站厂址位于坝址下游约4.0km的五童岔处，电站厂址处控制流域面积185.7km2，主河道长24.0km，河道平均比降28.8。二级电站坝址位于团滩河及支流麻柳河汇合口以下约430m处，控制流域面积226.1km2，主河道长24.35km，河道平均比降28.8。二级电站厂址位于坝址下游11.0km的刘麻湾处，厂址控制流域面积273.5km2，主河道长35.2km，河道平均比降

2、21.3。1.2气候特征团滩河流域属亚热带湿润季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，湿度较大，无霜期长，春季气温回升较早但常受寒潮影响出现倒春寒，初夏雨量丰沛，盛夏炎热多伏旱，秋多绵雨，冬无严寒，云雾较多。根据邻近的云阳县气象站观测资料统计：多年平均气温18.7，年平均气温年际变化不大，最高19.4（1978年），最低17.7（1993年），极端最高气温41.7（1961、1972年），极端最低气温-4.0（1977年）；多年平均相对湿度74；多年平均风速1.5m/s，多年平均年最大风速9.9m/s，瞬时最大风速20.0m/s，最多风向为NEN；多年平均蒸发量为1323.6mm（20cm蒸

3、发皿）。1.3径流1.3.1径流特性及系列代表性分析团滩河流域径流主要来源于降雨，其次为地下水，径流的年内变化与降雨一致。每年3月下旬开始，随着降雨增加，径流也相应增大，4月为汛前过渡期，59月流域进入主汛期，径流量大增，但本流域常发生伏旱，伏旱期径流显著减少，10月为汛后过渡期，降雨减少，径流也逐渐减少，11月至翌年2月很少降雨，径流主要由地下水补给，12月是径流的最枯时期。根据插补延长的余家站1970年4月2007年3月资料统计：多年平均流量为7.49m3/s，多年平均径流深为647mm，径流模数为20.5L/(skm2)。径流年内分配极不均匀,丰水期（410月）径流占多年平均径流的90.

4、22,枯水期11次年3月仅占多年平均径流的9.78,12月径流仅占全年的2.15,在盛夏伏旱期也常有小流量发生。根据插补延长的余家站1970年4月2007年3月共37年（水文年）径流系列的分析，系列中包括了丰、平、枯水年或年组,其中,1970年4月1975年3月，1979年4月1985年3月（除81年4月82年3月为枯水年）基本为丰水年组；1975年4月1979年3月，1990年4月1993年3月，2001年4月2005年3月基本为枯水年组。其余年份丰、枯交替，大于多年平均值的年份为18年，小于多年平均值的年份有19年。又据年径流累进平均曲线看出,逆时序累进平均，当系列长度达到32年以上时，其

5、均值的变幅明显变小,在3以内。故认为该系列具有一定的代表性。1.3.2径流计算团滩河流域内无实测径流资料，考虑到设计流域与余家站以上的普里河流域在自然地理、气象、水文特性及人类活动影响等方面具有一定的相似性，两流域属同一径流分区，因此，本次设计团滩河（水库）电站各坝址径流分别采用水文比拟法、降雨径流相关法进行推求，从中选择更为合理的径流计算成果。经综合分析，推荐采用水文比拟法推求成果。根据本地区年降雨等值线图查得团滩河流域设计流域重心处多年平均降雨量为1450mm；参证站余家水文站控制流域内有梁平、合心、余家三站长系列雨量资料，三站基本覆盖了余家水文站控制流域，据该三站19552000年共46

6、年实测资料统计，余家站控制流域多年平均面降雨量为1192mm。一级电站坝址控制流域面积为151km2，余家站控制流域面积365km2。考虑面积和雨量修正推求的团滩河（水库）电站各坝址径流成果见表1-1。各坝址径流计算成果表表1-1地名控制流域面积（km2）面平均雨量（mm）综合修正系数平均流量（m3/s）平均径流量（亿m3）径流深（mm）余家水文站365119217.492.362647一级电站水库坝址15114500.50323.771.189787二级电站坝址226.114500.75355.641.7807871.4洪水1.4.1坝、厂址设计洪水设计流域无实测洪水资料,本次设计采用手册中

7、的推理公式和瞬时单位线法推求设计洪水，并采用水文比拟法移用参证站余家水文站加以比较进行合理性分析，并最终推荐采用推理公式计算的设计洪水成果，见表1-2。各坝、厂址设计洪水成果表表1-2项 目设计洪峰流量(m3/s)P=0.1%P=0.2%P=1.0%P=2.0%P=3.3%P=5.0%P=10%一级电站坝址196018001430127011601070910一级电站厂址/15901420129011901020二级电站坝址/19801770161014901270二级电站厂址/22502010183016901440注：二级电站厂址设计洪水按面积比的0.67次方转换二级电站坝址成果而得。根据

8、洪枯水变化规律和施工设计安排,将全年划分为主汛期59月,汛前过渡期4月,汛后过渡期10月,非汛期2月、3月、11月，以及时段12月次年1月, 11月3月、10月4月等九个分期，以供施工设计选用。主汛期洪水由设计暴雨直接推求，其余时段洪水，根据余家站洪水资料，各分期以年最大值取样，经频率分析计算，用P型曲线适线确定统计参数，求得余家站各分期设计洪水。再用水文比拟法转换到各坝、厂址处,其成果分别见表1-3表1-6。一级电站坝址分期设计洪水成果表表1-3项 目分 期各频率设计值 Xp（m3/s）P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%2月4.053.522.631.770.7493月51

9、.340.824.611.72.64月39531419090.220.35月9月1160107091074952010月35027816880.318.011月12095.857.627.56.212月次年1月12.710.36.583.440.86011月次年3月13210971.439.210.510月次年4月54145030317350.5一级电站厂址分期设计洪水成果表表1-4 项 目分 期各频率设计值 Xp（m3/s）P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%2月4.984.323.232.180.923月58.946.928.313.53.034月4543612181042

10、3.35月9月12901190102084258910月40232019392.220.711月13811066.131.57.1212月次年1月15.612.68.094.231.0511月次年3月15212582.045.012.110月次年4月62151634819958.0二级电站坝址分期设计洪水成果表表1-5 项 目分 期各频率设计值 Xp（m3/s）P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%2月6.065.273.932.651.123月67.353.532.315.43.454月51841224911826.65月9月161014901270105073610月4593

11、6522110523.611月15712675368.112月次年1月19.015.49.855.151.2811月次年3月173143945113.810月次年4月70958939722766.2二级电站厂址分期设计洪水成果表表1-6 项 目分 期各频率设计值 Xp（m3/s）P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%2月7.336.374.763.211.363月76.460.736.717.53.924月58846828313430.25月9月183016901440119083610月52141525112026.811月17914385.740.99.2312月次年1月22

12、.918.611.96.231.5511月次年3月19716210658.415.710月次年4月80566945125875.21.5河流泥沙团滩河流域天然植被覆盖良好，山高谷深，坡陡土薄，河道两岸坡耕地较多，风化较严重，土质松软，透水性强，地表抗冲性差。如遇降雨，尤其大暴雨情况下，易造成表层岩层及土壤的滑动，加之人类活动的影响，沿河两岸开山筑路，陡坡种植，水土流失比较严重。流域内降雨丰沛，多年平均降雨量1450mm，气候特征为雨季长，洪旱交替出现。雨季表土在坡面汇流的侵蚀作用下，成为河流泥沙的主要来源。因此，本流域泥沙主要来源于雨水侵蚀和人类活动造成的水土流失。设计流域无实测泥沙资料。根据

13、四川省水文手册查得团滩河流域所在地多年平均悬移质输沙模数为800t/km2,计算得一级电站水库坝址多年平均悬移质年输沙量为12.1万t，根据设计流域的地质、地貌等实际情况，推移质来沙量按悬移质输沙量的15估算，则一级电站水库坝址多年平均推移质输沙量为1.82万t。1.6水位流量关系曲线由于工程河段各断面无实测水位流量资料，本次水位流量关系曲线用水力学公式Q=AR2/3J1/2/n推算。水力要素由实测大断面计算；水面比降，中、低水采用实测河段枯水比降，高水采用洪水调查比降；糙率根据河道形态，河床组成等特征从天然河道糙率表中选用。两级电站拟定各坝、厂址处水位流量关系曲线见表1-7表1-11。一级电

14、站坝址消力池天然水位流量关系表表1-7水位（m）406.20406.50407.00407.50408.00408.50409.00409.50流量（m3/s）03.119.152101170259372水位（m）410.00410.50411.00411.50412.00412.50413.00流量（m3/s）5086888871090135016301930一级电站厂址水位流量关系成果表表1-8水位（m）341.90342.00342.50343.00343.50344.00344.50345.00流量（m3/s）00.6415.752.8151343590887水位（m）345.5034

15、6.00346.50347.00流量（m3/s）1220160019302320一级电站厂房尾水出口断面水位流量关系成果表表1-9水位（m）338.50339.00339.50340.00340.50341.00341.50342.00流量（m3/s）09.1037.11753565858641180水位（m）342.50343.00343.50344.00流量（m3/s）1550197024302930二级电站坝址消力池处天然水位流量关系成果表表1-10水位（m）333.90334.00334.50335.00335.50336.00336.50337.00流量（m3/s）00.4556.31783625948731190水位（m）337.50338.00338.50339.00流量（m3/s）1550194023802850二级电站厂址水位流量关系成果表表1-11水位（m）183.80184.00184.50185.00185.50186.00186.50187.00流量（m3/s）05.6047.5126234378593838水位（m）187.50188.00188.50189.00189.50190.00流量（m3/s）112014301770213025302940