目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 水利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则： (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1.3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3.3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3.4.1 典型洪水过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来水量的确定 (16)4.2.2 用水量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉用水量的确定 (16)4.2.2.2 城镇生活供水 (16)4.2.3 死水位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死水位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3水量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计入水量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章水库调洪演算 (20)5.1 泄洪方案的拟定 (20)5.2 水库调洪的基本原理 (20)5.3 水库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪水的水库调洪试算 (22)5.4.2 特征水位及特征库容 (25)参考文献 (26)第一章设计水库概况1.1流域概况石堡川河系洛河左岸的一级支流，发源于陕西省黄龙山脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁，流经宜川、黄龙、洛川、白水等县，于白水县法家塔汇入洛河。

流域面积950.3km2，河流全长79.3km，是洛河的第四大支流，河流水系分布见图1-1。

石堡川河流域属暖温带大陆季风气候区，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋两季为过渡期。

石堡川水库坝址缺乏气象资料，而黄龙气象站位于坝址以上流域中心处，故借用黄龙气象站的观测资料加以说明。

黄龙气象站1952年设立，位于北纬35°35′，东经109°50′。

据该站1960～1998年实测资料统计，多年平均降水量为575mm，多年平均气温为8.5℃，极端最高气温36.9℃（1991年7月20日），最低气温为-25.1℃（1991年12月28日）；多年平均蒸发量1561mm，多年平均风速2.5m/s，最大风速13.0m/s （1977年5月13日），风向NNE；多年平均相对湿度63%，多年平均地温10.6℃，多年平均日照时数2118.75h。

根据流域规划，拟在洛川县石头乡盘曲河村东500m修建一水库，水库坝址以上流域面积820km2，河道长62.1km，河床平均比降8.3%。

坝址位于黄土塬区，坝址处河床高程884m。

坝址以上流域海拔高程880～1700m，流域中上游为黄土林区，占坝址以上流域的四分之三，区内高山起伏，河谷狭窄，森林茂密；流域下游为黄土塬区，占坝址以上流域的四分之一，沟壑纵横，植被为荒草及少量灌木，总体较差。

1.2工程概况水库以灌溉为主，兼顾防洪、供水等多项任务。

水库灌溉设计保证率为75%。

水库承担着下游0.5万人民群众的生活全保障任务，同时还涉及到下游西延铁路、渭清铁路、108国道、王莽寨电站、党家湾电站、蒲白煤矿供水站、洛惠渠渠首等工程的防洪安全。

根据《防洪标准》（GB50201-2014）和“水利水电工程等级划分及洪水标准”（SL252-2000），该水库为Ⅲ等中型水利工程，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，水库的防洪标准维持2000年除险加固时采用的防洪标准不变，即100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。

图4-1 石堡川水库流域水系图水库枢纽由拦河大坝、输水洞、泄洪洞、泄洪底洞和溢洪道五部分组成。

输水洞位于大坝左侧，全长171.1m，进口底坎高程905.7m，出口高程905.12m，比降1/300，洞径2.4m，为钢筋混凝土衬砌的圆形有压洞。

该洞最大引水能力56m3/s，进口为喇叭型，控制建筑物为圆形放水塔，塔径4.8m，塔高36.8m；放水塔设平板工作闸门和检修闸门各一扇，尺寸为2.4m×2.4m。

输水洞主要任务是输水灌溉和供水。

泄洪洞位于大坝左岸。

全长402.6m，进口高程920m，比降1/14，洞身为4.6m×6.0m的圆拱直墙型无压隧洞，最大泄洪能力300m3/s。

进口设有平板工作闸门与检修闸门各一扇，孔口尺寸为4.6m×4.5m，工作闸门启闭机采用QPG630KN-17m，检修闸门启闭机采用QPG320KN-17m。

泄洪底洞位于大坝右岸，由施工导流洞改建而成。

全长317.9m，进口高程896.5m，出口高程883.3m，比降1/50，洞径2.0m 的圆形压力隧洞，最大泄洪能力为43m3/s；放水塔为圆形，塔径4.0m，塔高45.15m，分别设有平板工作闸门和检修闸门各一扇，闸门尺寸为2.0m×1.8m，工作闸门启闭机采用QPG630KN-42m，检修闸门采用启闭机QPG320KN-42m，该洞以泄洪和排沙为主。

第二章年径流分析计算2.1 径流资料来源由于石堡川水库坝址缺乏气象资料，而上游黄龙气象站与坝址控制水面面积小于5%所以可用水文比拟法直接引用。

2.2 年径流资料的审查2.2.1 资料可靠性审查获得的水文资料均来自水文站观测得到，观测质量较好，且每年的观测资料都经水文与水资源局整编，认为资料精度可靠。

2.2.2 资料一致性审查就年径流系列而言，它的一致性是建立在气候条件和下垫面条件的稳定性上。

一般可以认为气候条件的变化极其缓慢，它相对稳定。

拟在洛川县石头乡盘曲河村东500m处，坝址以上流域海拔高程880～1700m，流域中上游为黄土林区，占坝址以上流域的四分之三，区内高山起伏，河谷狭窄，森林茂密；流域下游为黄土塬区，占坝址以上流域的四分之一，沟壑纵横，植被为荒草及少量灌木，总体较差。

且上游无水库、引水工程，因此可以认为年径流资料具有一致性。

2.2.3 资料代表性审查该水文站具有1975～2015 年共41年的月平均流量资料，可认为是长期实测径流资料而且资料包括了丰、平、枯三种水文情况。

此外，该水文站位于该河上，水文站的径流资料与设计水库的径流资料存在成因联系，所以该资料系列具有代表性。

2.3 设计年径流分析计算2.3.1 水利年划分根据不同设计保证率下用水资料和多年年径流来水资料，可以看出从各年8 月份水库开始有余水，到次年7 月份缺水结束。

所以，将每年8 月份作为这一水利年的起始月，而将下一年7 月份为这一水利年的终止月。

2.3.2 绘制年径流频率曲线2.3.2.1 频率曲线线型选择根据SL278-2002 中规定“径流频率曲线的线型应采用皮尔逊Ⅲ型”故年径流频率线型采用皮尔逊Ⅲ型。

2.3.2.2 经验频率计算根据SL278-2002 中规定，在n项连序径流系列中按大小次序排列的第n项的经验频率应按下式数学期望公式计算P=mn+1（2-1）式中n取1,2,…，n。

2.3.2.3 频率曲线参数估计根据SL278-2002 中规定，年径流频率曲线的统计参数采用均值、变差系数和偏态系数表示统计参数可用矩法等方法初估。

C V=√1n−1∑(k i−1)241i=1=√140×7.05=0.42（2-2）C s=3C V=1.26（2-3）2.3.2.4 绘制频率曲线根据估计所得统计参数,绘制出频率曲线,发现该曲线配线效果不佳,因此,根据SL278-2002 中规定，用适线法调整确定，适线时应在拟合点群趋势的基础上侧重考虑平枯水年的点据。

见图2-1。

62.3.3 计算成果由成家河水文站年径流流量频率曲线得频率计算成果表2-1。

表2-1 成家河水文站年径流频率计算成果表WV CCvCs 不同频率的年径流量W P计算 采用 计算 采用 20%25% 30% 50% 70% 75% 80% 85% 90%794179410.420.44310444 9706 9156 9083 5722 5371 5015 5067 42382.3.4成果合理性分析根据 SL278-2002 中规定，年径流的分析计算成果应与上下游干支流和邻近流域的计算 成果比较分析检查其合理性。

经分析，成果合理。

2.4 设计代表年径流分析计算在规划设计中常选择有代表性的丰水年、枯水年、平水年作为设计代表年。

因此，根据 灌区用水设计保证率和城镇生活供水的综合要求，则设计丰水年、设计平水年、设计枯水年的年径流,由设计保证率 P=25%，P=50%，P=75%在年径流量频率曲线上分别确定。

设计代表年的年径流分配过程是通过代表年年径流过程的缩放来获得的。

2.4.1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则：1.水量接近原则，代表年的年径流量与设计值要接近。

2.选择对工程较不利的代表年径流过程线。

一般来说，对灌溉工程，选取灌溉需水季节年径流比较枯的年份，对水电工程，则选取枯水期较长、径流又较枯的年份。

2.4.2 设计代表年径流年内分配计算将设计代表年径流量按代表年的月径流量进行分配，按年水量控制的同倍比法进行缩放。

公式如下：K 年=W PW 代P =7 5% 的设计年径流量为 W = 5371×104 m 3，选择 2000～2001 年为代表年，代表年年径流量为 W 代= 5676 × 104 m 3 ，缩放比 K=0.9464。

P = 50% 的设计年径流量为 W = 9083×104 m 3，选择 2010～2011 年代表年，代表年年径流量为 W 代= 7028× 104 m 3 ，缩放比 K = 1.2924。