第3章建设条件3.1 气象绣江又名北流河,为西江一级支流,发源于广西北流市平政镇上梯村云开大山双子峰,干流由南向北流经北流、容县、藤县三县(市),于藤县县城汇入浔江,全长275km。
绣江属亚热带季风气候区,总的气候特征是冬短,夏长,冬无严寒,夏无酷热,春秋温暖,全年光热丰富,雨量充沛,雨季长,湿度大,光、热、水同季。
无霜期长,春季多低温阴雨,降水地域差异明显。
多灾害性天气,其中水、旱灾害频繁。
流域内在上游有北流、容县和岑溪3个气象站,下游有藤县气象站,各站均在一九五七年先后设立,观测项目有降水量、气温、湿度,蒸发量、风向、风速等,资料整编完整。
3.1.1 气温根据北流气象局资料统计,北流多年平均气温21.7℃。
7月平均温度28.4℃,极端最高温度为38.3℃;一月平均温度为13℃,极端最低气温为0.4℃。
日平均气温≥10℃的年累计积温为7466℃(保证率50%)。
年总辐射量109.16千卡/cm2,年平均日照1724.2小时,年均无霜期351天。
根据容县气象局资料统计,容县多年平均气温21.3℃。
7月平均温度28.3℃,极端最高温度为38℃;一月平均温度为12.2℃,极端最低气温为-2.3℃。
日平均气温≥10℃的年累计积温为7110℃(保证率50%)。
年总辐射量108.71千卡/cm2,年平均日照1753.6小时,年均无霜期332.5天。
据藤县气象站资料统计,多年平均气温21℃,实测极端最高气温39℃(1979年7月29日),实测极端最低气温-4.1℃(1963年1月25日),年最高气温多出现在7、8月。
3.1.2 降水绣江流域内降雨主要受台风雨、峰面雨和西南低涡影响,每年3月份后由冬季风转为夏季风,雨量逐渐增多,多以峰面雨为主;7、8月间转为台风雨为主,大暴雨频繁发生;9月中、下旬到10月份,由夏季风转为冬季风,降雨逐渐减少。
根据流域内各雨量站的实测资料统计分析,降雨量在流域内分布是不均匀的,上游石碗嘴、怀乡等地多年平均降雨量约为1800mm。
中游北流、杨梅、大隆等地多年平均降雨量约为1600mm。
下游降雨量较小,多年平均降雨量约为1400mm。
整个流域多年平均降雨量为1620mm ,最大年降雨量为2175.8mm (1981年),最小年降雨量为997.9mm(1963 年),降雨量在年内分配上亦不均匀,年降雨多集中4~9月,占年降雨量的75%~80%,10月~次年4月为枯水期,降雨量仅占年降雨量的20%左右。
3.1.3 风况绣江流域具有南亚热带季风特点,流域内多年平均风速 1.2~2.9m/s之间,风向随季节转换,一般年份8月~次年3月,盛吹东北—东风,4~7月主导风向为东南—西南风,年最多风向为东北风,频率为30%左右,其次为东南风、西南风。
据北流气象站实测系列资料统计,历年最大风速出现在1965年4月9日8时55分~9时01 分,达34m/s(北流站),风向为西南风。
据容县气象站实测系列资料统计,多年平均风速 2.63m/s,多年平均最大风速10.9m3/s,最大风速15m3/s。
一般4~8月份为南风或西南风,其余月份为西北风或北风。
据藤县气象站实测系列资料统计,多年平均风速 1.3m/s,相应风力一级,年最大瞬时风速21.0m/s(1970年7月22日),相应风力九级,风向为西北。
3.1.4 雾况多年平均雾日数为3 天,年最多雾日数为6 天。
区域的气象条件对港口和船舶通航影响不大,除大洪水季节及大雾天外,基本都可以作业和航行。
3.1.5 相对湿度流域属年平均相对湿度75%~80%之间,其中3~8月各月均在80%以上,最大为6~7月,达85%以上,最小为1~2月,为70%左右。
3.2 水文、泥沙3.2.1水文基本资料北流河流域现有水文(位)站7个,其中干流水文(位)站4个,支流水文(位)站3个,平均密度为1109 km2/个。
干流自上而下的水文(位)站有石碗咀水文站(北流水文站)、容县水文站、象棋水文站、金鸡水文站;支流义昌江设有岑溪水文站、黄华河设有南渡水文站,杨梅河有杨梅水文站。
另外,绣江河口的浔江上有藤县水位站,各站点资料收集情况见表3.2-1。
绣江沿线各水文测站概况一览表表3.2-1序号站点名称所在河流建站时间资料年限(年)水文站集雨面积(km2)备注1 石碗咀水文站圭江1966年4月1967~2005 273 降雨等2 北流水文站圭江2000年1月2001~2015 1027 流量、水位等3 容县水位站绣江1951年11月1952~1989 2831 水位、雨量等4 象棋水文站绣江1958年9月1964~2015 4410 流量、水位等5 金鸡水文站绣江1953年10月1964~2015 8720 流量、水位等6 藤县水位站浔江1951年11月1959~2008 296686 水位、降雨7 杨梅水文站杨梅河1954年8月1959~2015 730 水位、流量等8 南渡水文站黄华河1966年4月1967~2004 1845 水位、流量等(1)石碗咀水文站石碗咀水文站位于广西北流市新丰镇石碗咀村,该站建于1966年4月,水文站址以上控制集雨面积为273km2,1995年以后取消水文要素的观测,仅保留雨量观测,为国家基本水文测站。
水尺基面为假定基面高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:假定基面高程+117.206m=85基面高程。
(2)北流水文站北流水文站位于北流市北流镇河泉村,位于北流三桥附近,建于2000年1月,水文站以上控制集雨面积为1027km2.,是为了弥补撤销石碗咀水文站对流量等水文要素观测以后所建测站,为国家基本水文站。
建站时,水文站所在北流河河道已建部分防洪堤,河道稳定。
其水尺基面为黄海基面高程。
(3)容县水位站容县水位站建于1951年11月,位于广西容县容厢镇共和村,水文站址以上控制集雨面积为2660km2,为国家基本水文测站。
1989年以后不再进行流量等水文要素的观测,仅进行水位观测,现改为容县水位站。
其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.662m=85基面高程。
(4)象棋水文站象棋水文站位于广西藤县象棋镇,建于1958年9月,水文站址以上控制集雨面积为4410km2,为国家基本水文测站。
其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.683m=85基面高程。
(5)金鸡水文站金鸡水文站位于广西藤县金鸡镇洲地村,建于1953年10月,水文站址以上控制集雨面积为8720km2,为国家基本水文测站。
其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.683m=85基面高程。
(6)杨梅水文站杨梅水文站位于容县杨梅镇,位于北流河的一级支流——杨梅河上,站址以上控制集雨面积为730km2,为国家基本水文测站,其水尺基面为黄海高程。
(7)南渡水文站南渡水文站位于藤县南渡镇社新村,位于北流河的一级支流——黄华河上,站址以上控制集雨面积为1845km2,为国家基本水文测站,其水尺基面为黄海高程。
(8)藤县水位站藤县水位站位于藤县藤城镇招牌顶,控制集水面积296686km2,自1951年11月建站观测,观测项目有:流量(1953年和1954年)、水位、降雨量等,其水尺基面为珠江高程,与黄海基面高程基准的转换关系为:珠江基面高程+0.7m=85基面高程。
3.2.2径流分析本研究河段内有象棋水文站和金鸡水文站,收集的水文资料从1964~2015年共46年。
3.2.2.1流量资料的三性分析①可靠性象棋水文站、金鸡水文站均为国家基本水文测站,其测验资料数据由水文专业人员进行观测和整编,对资料有严格的审查校核,测验精度和整编质量满足测验和整编规范要求,资料不存在明显不合理现象,故测站流量资料是可靠的。
②一致性象棋水文站、金鸡水文站自建站以来,所处流域内气候条件和下垫面条件的基本稳定性,从水文测站以上流域的水利开发利用看,在工程所选水文系列时段内,流域内下游于1966年开工建设了交口水电站,中游于2003开工建设了金鸡水电站,上游于2003年开工建设了黄金洲电站,1987年开工建设了浪水水电站等拦河闸坝,均为日调节,对测站日平均流量资料不影响,所以水文站实测资料具有一致性。
③代表性用金鸡水文站1964年~2015年径流系列,绘差积曲线及累积平均曲线(见图3.2-1、图3.2-2),进行系列代表性分析。
用象棋水文站1959年~2015年径流系列,绘差积曲线及累积平均曲线(见图3.2-3、图3.2-4),进行系列代表性分析。
从差积曲线中可以看出,两测站资料系列包括了多个完整的丰、平、枯水年周期性变化。
再从模比系数累积平均曲线看,随着系列的增加,系列均值逐渐趋于稳定。
由以上分析可见,金鸡水文站1964年~2015年径流系列及象棋水文站1959年~2015年径流系列具有较好的代表性。
图3.2-1 金鸡水文站年平均流量模比系数差积曲线-1-0.50.511.522.5319641966196819701972197419761978198019821984198619881990199219941996199820002002200420062008201020122014年份∑(K i -1)图3.2-2 金鸡水文站年平均流量模比系数累积平均曲线0.20.40.60.811.220152013201120092007200520032001199919971995199319911989198719851983198119791977197519731971196919671965年份模比系数累积平均值图3.2-3 象棋水文站年平均流量模比系数差积曲线-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8119591961196319651967196919711973197519771979198119831985198719891991199319951997199920012003200520072009201120132015年份∑(K i -1)图3.2-4 象棋水文站年平均流量模比系数累积平均曲线0.20.40.60.811.21.41.61.820152013201120092007200520032001199919971995199319911989198719851983198119791977197519731971196919671965196319611959年份模比系数累积平均值3.2.2.2径流资料计算1)交口枢纽径流计算(1)年径流金鸡水文站位于交口电站坝址上游15km处,该站控制集雨面积8720km2,占交口电站坝址控制集雨面积8870km2的98%,故交口枢纽径流系列主要是依据上游金鸡水文站的实测径流资料,按水文比拟法按集雨面积比的一次方修正推求。