小清河七级水电站水文简介
小清河七级水电站位于昆明市东川区大白河、块河、乌龙河交汇口下游,为小清河流域最后一级电站,电站距东川市约6km,工程区内有公路通过,交通方便。
1.2.1流域概况
小清河流域位于东经102°52′~103°06′,北纬25°59′~26°10′之间。
发源于流域西北部的拱王山脉,自河源起流向由西北向东南流经白抛湾、晓光桥、箐水地等后转向东北向流经犀牛塘、干沟箐、中厂河等地后汇入小江。
全河长41.2km,河道平均比降46‰,总径流面积349km2,其中箐水地以上河长22km,径流面积208 km2,占全流域径流面积的59.6%。
流域内的植被多为针叶林,但左右岸的植被覆盖差别很大。
右岸晓光桥以上的植被覆盖率在80%以上,而左岸的植被覆盖率还不足5%,且为零星分布。
总的来说小清河流域的植被较差,水土流失严重。
特别是左岸由于受到强烈的侵蚀切割,切沟不断形成,冲沟发育甚至出现崩塌、滑坡、泥石流等现象。
流域海拔高程相差大,自河谷最低的1100m到最高分水岭的4344m,最高最低相差达3244m。
因此,流域内立体气候极为显著,从最高到最低包括了高山苔原带、北温带、中温带、南温带、北亚热带和中亚热带六个气候带。
小清河流域成雨条件好,是东川区降水量及降水强度最大的地区。
流域内降水随高程的变化极为明显,海拔高程每增高100m降水量约增大19mm。
降水量的年际变化不大,但年内分配极不均匀,雨季6~10月降水量占年降水量的80%以上,其中尤以6、7、8三个月的降水量最大,约占年降水量的60%。
小清河流域径流主要来源于降水,春季有一定的融雪补给。
经分析计算,箐水地引水口以上多年平均产水量24900万m3,多年平均径流深1200mm,产水量的年际变化不大(年径流Cv=0.26),但年内分配不均匀。
汛期6~10月来水量约占全年来水量的86%,其中7、8、9三个月的径流即占年径流的56%左右。
而枯季(11~5月)来水量不到全年来水量的15%,最枯为4月仅占2.7%。
1.2.2基本资料
小江流域内有新村、汤丹、落雪三个气象站,其中汤丹气象站位于小清河下游出口附近。
三站在观测期内均有降水、蒸发等气象要素观测资料。
小清河流域内曾建有中厂河、箐水地和犀牛塘3个水文站(其中箐水地与下游犀牛塘站的径流面积仅相差 4.3%,可将犀牛塘站的实测径流资料经面积比转换为箐水地站)。
下游小江干流上建有小江站,此外,相邻流域还有小江支流块河上的块河站和大白河上的达德站以及普渡河支流洗马河上的大石房和清水河站。
但除小江站外,其余各站的实测系列均较短,最长不超过15年(大石房)。
小江站的水文测验和整编成果的精度都不高,特别是短历时的流
量误差会更大,整编后的洪水过程线与实际将有较大的出入,但对于长历时的径流资料小江站的测整成果还是具有一定精度的。
在本次水文分析中小江站主要作为小清河流域其它站点径流资料插补延长的参证站,此时主要用到的是较长历时(月)的径流量。
故其资料基本满足精度要求。
小清河流域的箐水地、中厂河、犀牛塘站的实测流量资料精度虽达不到正规测站的要求,但经与测整精度相对较高的大石房站和小江站的对比分析认为,三站实测的年、月径流资料基本合理。
1.2.3径流分析
1、各站径流系列插补延长
在坝塘水库可研及初步设计阶段,已对小江、箐水地和中厂河等站的径流系列作了插补延长。
其中箐水地和中厂河站均与小江站为参证站,而小江站1967—1972年的径流量则与相邻流域的牛栏江七星桥为参证站插补得到。
由于小江站于1991年6月撤消,故在坝塘水库初步设计阶段各站的径流系列延长至1990年(水文年)与小江站同步。
2、径流系列的分析确定
坝塘水库初步设计阶段径流分析采用的系列为1957—1990年。
鉴于小江流域1991年后已无实测流量资料,如果将小江站的径流系列延长至2002年,再以其为依据展转延长箐水地、中厂河站的径流系列,其相关插补的误差也不会小于1%。
因此,在现实条件下,本
阶段径流分析的系列仍采用1957—1990年与坝塘水库初步设计阶段相同,不再增加1991年后的径流资料。
3、径流分析
以小江、箐水地、中厂河站实测加插补的1957~1990年的历年逐月平均流量系列为依据,分别统计年及连续最枯五个月的径流系列,并以其作为频率分析的样本系列,作年及连续最枯五个月径流量的频率分析计算。
用数学期望公式“P=m/(n+1)”计算经验频率,矩法初估统计参数均值和Cv值,取Cs=2Cv,以P—Ⅲ型曲线为线型,用目估适线法确定统计参数。
箐水地取水口的设计径流量可直接采用箐水地站的频率分析成果。
白抛湾断面位于箐水地取水口上游,控制径流面积57km2,该断
面多年平均流量以箐水地为参证站按水文比拟法推求即按面积比并
用“云南省多年平均年径流深等值线图”量算成果的相对差异进行修正,其多年平均流量为2.82 m3/s。
白抛湾至箐水地区间按水量平衡
原理,其多年平均流量为两断面之差为5.08 m3/s。
由于小清河流域
内年径流Cv的差异较小,故白抛湾断面及白~箐区间的Cv均采用0.26与箐水地相同。
各断面设计年径流成果见表1-1。
3
箐水地取水口断面的可引水量为白抛湾断面流量扣除0.6m3/s引
水流量后与白~箐区间的流量之和,故需推求白抛湾取水口和白~箐区间设计径流年内分配过程,分配成果表如下:
表1-2 各断面设计径流年内分配成果表单位:m3/s
下游大白河边,其位置高程主要决定于大白河年平均淤积高程(25cm/年),而与大白河洪水位基本无直接关系。
而七级电站直接引用小清河六级电站尾水或利用坝塘水库蓄水发电,因此首部枢纽只需设计高程高于坝塘水库校核洪水位1585.43m,,使电站与水库运行不会相互影响,河道洪水对本电站基本无影响。
1.2.5泥沙
由原东川市土壤侵蚀模数图量算得箐水地以上208km2的径流区内有63km2的土壤侵蚀模数为5000T/km2;26.2km2的土壤侵蚀模数为
2500T/km2;118.8km2的土壤侵蚀模数为500T/km2,经面积加权计算的流域土壤侵蚀模数为2115T/km2,由此计算得取水口以上多年平均来沙量为43.99万吨;按推移质占悬移质的30%计算得多年平均悬移质输沙量为33.84万吨;据此计算得悬移质多年平均含沙量为1.36kg/m3。
1.2.6水位~流量关系
坝塘水库初步设计阶段推求了箐水地取水口及大白河输水倒虹吸管桥断面的水位流量关系断面。
由于小清河七级站发电厂房布置在大白河输水倒虹吸管桥断面下附近,故基本可以大白河输水倒虹吸管桥断面的水位流量关系近似代替电站厂房断面的水位流量关系曲线。
同时由于电站厂房附近河段河床较宽达388m,且河床比降较大,故断面的过流量较大,水位涨1m(1133m)的过流量达823 m3/s已超过50年一遇的设计洪峰流量。
因此,设计洪水位对确定电站厂房高程已基本无意义。
其高程主要由泥沙的年平均淤积速度(25cm/年)确定。