2水文2.1流域概况××水库位于××西南方向,坝址高程1760m,径流面积0.78km2,主河长1.6km,平均坡降为88‰,流域平均高程1880m,径流量条形状。
××水库属珠江水系西洋江流域源头支流,地处珠江流域与红河流域的分水岭上。
河流自北向南,在坝址下游500m向西转,进入溶洞,流入其龙得河,又通过地下暗河进入头河,汇入西洋江,流域水系分布详见《××水库水系图》。
××水库流域地处中低山区,森林种类较多,主要分布有灌木、杂草、杉木等植物,目前,森林林植被完好,覆盖率在80%以上,径流内有少量的泉点出露,来水主要靠地表径流。
2.2气象特性西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。
夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响,5~10间湿热多雨,水量充沛,其降水量占年降水量的85%左右,此期间又多集中在6—8月,占全年降水量的50%左右。
冬季,受周围山脉作屏障作用,阻滞北方冷空气的入侵,使本流域干燥,凉爽少雨(11—4月),据××县象站资料统计,多年平均降水量为1046.00mm,蒸发量(d=20m)为1637.6mm,多年平均气温为16.7℃,极高最高气温为36.7℃,最低为-5.5℃。
多年无霜期为306天,雨季相对湿率82%,绝对浊率19.9hp a,旱季相对湿度76%,绝页脚内容22对湿度10.8hp a。
以上结果表明,流域具有气候温和,降水量年际变化小,年内分配均匀,集中程度高,干湿分明的特点。
该气候特点决定了径流由降水补给,径流与降水规律一致。
2.3年径流分析拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区,水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点,采用查径流深等直线图和移用西洋街(二)站径流模数两种方法分析,再作综合论证后取值。
2.3.1移西洋街(二)站径流模数法西洋街(二)站属国家基本水文站,观测内客有水位、流量、降水、蒸发,观制面积2473km2。
该站有1964—2001年的流量统计系列,且该系列已具有一定的代表性,统计年限满足规范要求,用适线法将该径流系列进行频率计算,矩法初估参数,取倍比系数C5=2.5C V,计算结果如表2-1页脚内容22页脚内容22由表2-1计算离势系数C V : C V =1)1(221--∑=n k n i =0.35则西洋街(二)站径流量统计参数如表2-2。
表2-2××水库位于西洋街(二)站的源头支流上,直线距离50km,虽然××水库控制面积远小于西洋街(二)站的控制面积,但彼此间为同一个流域,具有相同的气候条件,帮移用径流模数计算年径流量:0.78×43.02=33.56万m3各种频率的年径流量如表2-3。
页脚内容22页脚内容22量流(M3/S.月)重现期(年)频率(%)西洋街(二)站年径流量频率曲线图均值(Qo):411.00(倍比)Cs/Cv=2.5采用值:Cv=0.330Cs/Cv=2.5均值(Qo):411.03优选值:Cv=0.359995908070503020105.01.00.100.01200400600800100012001400160018002000100201052510201001000100002.3.2查径流深等直线图查××水文站1981年9月编制的《××水文图集》得××水库片区年降水量为1030mm ,根据1995年编制的《××水资源调查及水利区划(成果报告)》可知,陆面蒸发量为600~770mm 之间,××水库海拔较高,陆面蒸发取600mm ,则由水量平衡公式得:径流深:1030-600=430mm 径流模数:430×0.1=43万m 3/km 2 水库年径流量:43×0.78=33.54万m 3查《××水文图集》得,水库坝址处降水变差系数C V =0.3,偏差系数C S =2C V ,则各种频率的年径流量如表2-3。
表2-3由表2-3法可知,两种方法计算的多年平均径流量相近,只出入0.02万m3。
变差系数C V的取值也比较相近。
为更合理取值,综合各因素,取用两种方法的平均值,则××水库年径流量如表2-4:表2-42.4设计年径流分配页脚内容22××水库无任何实测的水文资料,设计年径流分配移用西洋街(二)站典型年的分配,近同倍比法进行分配到月。
在西洋街(二)站径流系列中分析选取1970-1971年作丰水年(P=12),1976-1977年为平水年(P=48),1980-1981年为枯水年(P=87),则××水库年径流分配如表2-5:表2-52.5地下水径流量水库库区内有少量的地下泉点补给常年不断。
本年11月8日测得页脚内容22流量为为0.0027m3/s,12月1日测得流量为0.0018 m3/s。
通过对碗厂村的几位老人的了解,通过他们对各时段的介绍,折算后得出各月的径流量如表2-6。
表2-6××水库设计规模为小(2)型蓄水工程,年径流设计保证率取用P=75%,由该水库年径流量总分配如表2-7。
表2-72.6水库蒸发××水库与××气候站同处于西洋江流域,两地均处于西洋江流域的分水岭上,两地相距直线距离34.5km,两地海拔高程虽然出入较大,但属同一个流域,有相同的气候条件,故水面蒸发量移用××气候站实测的蒸发量进行分析。
该站有1954年至2002年的水面蒸页脚内容22页脚内容22发统计系列,用适线法将该系列频率计算,矩法估参数,点线配合情况见图。
取C S =2C V 。
得均值为1637.61mm ,C V =0.008,各频率蒸发量如表2-8。
频率(%)重现期(年)均值(Qo):1646.15采用值:Cv=0.080Cs/Cv=2.0优选值:Cv=0.08均值(Qo):1646.20(倍比)Cs/Cv=2.0流量(mm)100001000100201052510201004000360032002800240020001600120080040000.010.101.05.0102030507080909599广南(气)站年蒸发量(d=20cm(频率曲线图表2-8××水库设计规模为小(2)型水库工程,水面蒸发采用与径流页脚内容22量对应的保证率,选用P=75%,水面蒸发分配直接采用对应的年内分配,结果如表2-9。
表2-92.7水库泥沙计算××水库及下游的西洋街(二)站均未进行悬段质泥沙观测,水库泥沙计算按正常运行年限的沉积泥沙估算:V d =N ·r rF =1.245万m 3 取1.2万m 3N —水库正常运行年限,取30年;r —平均侵蚀模数。
库区土壤侵蚀主要以水力侵蚀为主,但库区植被好,植被率在80%左右,查土壤侵蚀强度分级标准得,轻度侵蚀的侵蚀模数为800T/km 2;F —水库径流面积;r 0—沉积物的容重,取1.5T/m 3。
2.8渗漏损失坝轴区基底基岩均为灰白色厚层石英砂岩泥质粉矿岩、微弱含水层,岩层产状倾向上游,地层防渗性能好,无构造影响和不利组成。
故库盆内不会有漏水现象有在,渗漏损失按中等地质条件,采用时段平均库容的1%计算。
2.9 洪水计算××水库无实测的洪水资料,洪水计算根据××1994编制的《××省暴雨洪水查算实用手册》进行计算。
2.9.1、基本情况××水库径流面积F=0.78km2,主河长L=1.6km,河床平均坡降i=0.088。
水库洪水由库区径流的暴雨所形成,洪水与暴雨同频率。
2.9.2、洪水标准××水库主体工程为浆砌石坝,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL-2000规定,工程等级为五等,设计洪水标准为20年一遇(p=5%),校核洪水标准为200年一遇(p=0.5%)。
2.9.3、设计暴雨计算(1)、设计暴雨历时、时段根据××省暴雨特点,设计暴雨历时取24h,时段△t取1h。
查图暴雨等值图将径流集雨中心各种历时的统计参数值列于表2-9-1,并列出各种频率的设计点暴雨量。
页脚内容22页脚内容222、计算点设计暴雨量的递增指数值,列于表2-9-2。
H 6p H 24pN 2p=1.285Lg —— N 2p=1.285Lg —— H 1p H 6p其它历时点暴雨计算如下: H (2-5)=5%=H 24p ×4-N3p×6-N2p×t N2pH (2-5)=0.5%=H 24p ×4-N3p×6-N2p×t N2pH (7-23)=5%=H 24p ×24-N3p×t N2pH (7-23)=0.5%=H 24p ×24-N3p×t N2p3、进行0.78km 2的暴雨历时的a F1t 值计算查××省《暴雨区划图》得,水库位于暴雨第十区,由《××省分区综合时~面~a.p 关系表》进行径流面积为0.78km 2的各时段的a Ft值,见表2-9-3。
4、按《××省一日暴雨分区雨型表》的十区排列次序,将H面t 值排列下表2-9-4——2-9-5。
页脚内容22页脚内容22二十年一遇暴雨净雨过程计算页脚内容22二百年一遇暴雨净雨过程计算页脚内容222.9.4产流计算1、确定产流渗数值查××省暴雨洪水查算手册的附图《产流参数分区图》可知,该工程的综合产流参数分别为:Wm=100mm,W T=82mm,Fc=2.2mm/h,E=3mm,△R=10mm。
2、1h逐时段雨量计算,计算过程如表。
2.9.5汇流计算1、汇流系数与雨强的计算及取值。
查《汇流系数数分区图》得:Cm=0.4、Cn=0.65。
由表可算出,P=5%的最大3h净雨强度为60mm,P=0.5%的最大3h净雨强度为78.6mm,均超过非线性,经全省分析、设计、校核标准主净雨强度取值的规定:3h净雨强度取10mm。
2、纳希瞬时单位线参数n、k值计算B=F/L2=0.78/1.62=0.305M1=CmF0.262·J-0.171·B-0.476·(i/10)0.84F-0.109=0.4×0.780.262×0.088-0.171×0.305-0.476×1=0.999n=CnF0.161=0.65×1.060.161=0.625k=M/n=0.83/0.65=1. 6013、时段单位线计算(1)由n、k值查《S(t)曲线查用表》,将t/k、S(t)分别列于表,并计算t(h)值。