湟水水電站水文分析報告文案

1、 . . 26/262水文2.1流域概況湟水和大通河均發(fā)源于省境，大通河發(fā)源于省境的木里山，河流自西北向東南流經(jīng)省剛察、祁連、門源、樂都等縣和省的天祝、永登兩縣于甘、青兩省交界的享堂峽匯入湟水。湟水發(fā)源于省境的大坂山，上游為巴勿圖河，河流源地由北向南至海晏，逐漸由湟源轉(zhuǎn)向由西向東，蜿蜒曲折，先后穿過小峽，大峽等峽谷，出湟水至民和與大通河享堂峽在我省海石灣相匯合，通稱為湟水，在省八盤峽附近匯入黃河。大通河干流河長560.7km，流域大致呈長矩形，地勢西北高而東南低。天堂寺上、中段，地勢較高，氣候寒冷，有森林分布，植被良好，水土流失較輕，懸移質(zhì)含沙量較小，水流清澈。湟水干流河長374km，在省境長

2、約305km，為上、中游。流域大致呈羽毛狀，多峽谷，上游植被較好，為低草牧區(qū)，中游為中低山區(qū)，以農(nóng)業(yè)為主。下游河長69.0 km，植被較差，為黃土區(qū)，水土流失嚴(yán)重，含沙量大。清水河水電站位于市紅古區(qū)清水河，清水河水電站壩址距白川水電站上游約3.0 km的地方，區(qū)間面積54.0 km2。清水河電站以上控制流域面積31546km2。大通河（湟水）流域水系與水電站水文站位置示意圖見圖211。2.2氣象本工程地處西北陸，氣候呈明顯的高原大陸性特征，氣候干旱，降水量少，晝夜溫差大，氣候降水的地域差異明顯。根據(jù)附近的民和縣氣象資料統(tǒng)計：平均氣溫7.8，平均最高氣溫14.9，平均最低氣溫2.3，極端最高氣溫

3、34.5，極端最低氣溫22.2，多年平均降水量346.9 mm，平均相對濕度59%，最大風(fēng)速18 m/s，平均風(fēng)速1.7 m/s，最多風(fēng)向ESE，最大積雪深度為10cm，最大凍土深度108cm。2.3 水文基本資料清水河水電站工程位于湟水和大通河匯合口下游，因此（民和+享堂）即上游省境的湟水民和水文站和支流大通河享堂水文站兩站合并的資料是清水河水電站工程水文分析計算的主要依據(jù)站。湟水全流域控制面積32863km2，湟水民和水文站流域面積15342 km2，大通河享堂水文站流域面積15126 km2，民和站加享堂站兩站控制流域面積30468km2。兩水文站以下至清水河水電站工程之間區(qū)間面積107

4、8km2，工程點(diǎn)與設(shè)計站的集水面積相差為3.5%，由于降水量主要集中在中上游，下游區(qū)間降水量較小，故清水河水電站工程的徑流直接采用民和站和享堂站的分析成果，不考慮區(qū)間產(chǎn)流量，不做修正直接采用。湟水民和水文站和大通河享堂水文站，由黃委會水文水資源勘測局設(shè)站觀測水位、流量、懸移質(zhì)輸沙率、含沙量、水溫、冰情等，自1950年開始設(shè)站觀測至今并進(jìn)行了整編，水文站控制條件較好，皆使用凍結(jié)基面高程，其流量測驗用流速儀施測，大水時用浮標(biāo)測流，歷年各站洪峰流量測驗無漏峰漏谷現(xiàn)象，整編刊印成果質(zhì)量較高，刊印成果均直接采用。本次共收集到1950至2004年經(jīng)整編后的實測資料共55年系列，本次分析計算的水文基本資料可

5、靠、準(zhǔn)確。因此湟水民和水文站和大通河享堂水文站是清水河水電站水文分析計算的主要依據(jù)站。2.4徑流2.4.1 徑流特性湟水以上流域徑流主要來源于大氣降水，其中以雨水補(bǔ)給為主，雪水補(bǔ)給為輔。全年可分為56月春汛期，由上游冰雪融水和降雨補(bǔ)給；7月至9月上旬為夏秋洪水期，以大面積降水補(bǔ)給為主；1012月為秋季平水期，以地下水補(bǔ)給與河槽儲蓄量為主；次年1月至4月為冬季枯水期，以地下水補(bǔ)給為主，水量小而穩(wěn)定。徑流年分配79月占全年徑流量的比例大約為50%左右，2月份最小。最小流量出現(xiàn)在13月份。2.4.2徑流系列的還原計算民和站和享堂站具有19502004年共55年年徑流系列。上游用水較多，本次根據(jù)以往工

6、程還原計算成果對民和站和享堂站歷年年徑流進(jìn)行了引水流量的還原計算。2.4.3徑流系列與其代表性分析本次設(shè)計采用19542004年共55年年徑流系列，分別繪制年平均流量時序過程線、年平均流量差積曲線圖。從中可以看出，19531959、19811990為豐水段，19501952、19601967為平水段，19681980、19912002為枯水段，在55年徑流系列中包含有兩個平水段、兩個豐水段和兩個枯水段，從周期性來看該系列具有豐、枯水年交替出現(xiàn)的特點(diǎn)，具有一定的代表性。綜上所述，采用民和站和享堂站1950年2004年年徑流系列具有一定的代表性，能夠滿足設(shè)計要求成果可供工程設(shè)計使用。民和站和享堂站

7、年徑流時序圖和年徑流差積曲線圖見圖241、圖242。2.4.4 徑流計算利用民和加享堂站19502004年55年徑流系列，用矩法采用P型曲線適線，經(jīng)頻率分析計算得民和加享堂站年平均流量為153m3/s，多年平均徑流量為48.2億m3，Cv=0.20，Cs=2.0 Cv。民和加享堂水文站年徑流頻率曲線見圖243。其中民和站天然情況下年平均流量為61.13/s，多年平均徑流量為19.3億m3; 享堂站天然情況下年平均流量為91.63/s，多年平均徑流量為28.9億m3;湟水清水河水電站工程設(shè)計年徑流頻率計算成果見下表241。民和加享堂站設(shè)計年徑流成果表表241F(km2)統(tǒng)計參數(shù)不同保證率的設(shè)計值

8、(m3/s)Qo (m3/s)CvCs/Cv15%25%50%75%85%315641530.202.0185172151131122工程點(diǎn)與設(shè)計站的集水面積相差為3.5%，由于降水量主要集中在中上游，下游區(qū)間降水量較小，故清水河水電站工程的徑流直接采用民和+享堂站的分析成果，不考慮區(qū)間產(chǎn)流量，不做修正直接采用。2.4.5徑流年分配清水河水電站工程徑流年分配采用日歷年度，根據(jù)代表年的選擇原則，按典型年的年徑流量接近設(shè)計頻率的徑流量為原則并考慮需水期較枯對發(fā)電不利的年份，分別選取民和加享堂站1993、1996、1997年為P=15%、P=50%、P=85%代表年的典型年，按設(shè)計頻率的年平均流量與

9、典型年年平均流量之比值修正典型的月、日平均流量得清水河水電站各代表年的逐月、日平均流量。清水河水電站工程年分配成果見下表242。清水河水電站工程年分配成果表單位：m3/s 表242項 目月 份年一二三四五六七八九十十一十二（1993年） 民和+享堂 典型49.249.152.0 12713318538749922013371.359.2165P=15% 豐水年 55.255.158.314214920743455924714979.966.4185（1996年） 民和+享堂 典型48.947.444.911116014822034220298.055.750.4128P=50% 平水年57.7

10、55.953.013118917526040323811665.759.5151（1997年） 民和+享堂 典型44.540.237.991.912581.023634915382.051.843.0112P=85% 枯水年48.543.841.310013788.225738016789.356.446.8122清水河水電站各代表年的逐月、日平均流量見表243、244、245。2.4.6枯水期徑流計算湟水民和水文站和大通河享堂水文站一般年份11月下旬進(jìn)入冬季枯水期，枯水期到次年3月份結(jié)束。歷年最小流量多出現(xiàn)在1月2月，尤其是1月份，出現(xiàn)頻數(shù)最高。根據(jù)這個特點(diǎn)，民和加享堂站的枯水期大致可以劃分

11、為12月3月，民和加享堂站枯水期平均流量資料現(xiàn)已收集有19502004年55年實測資料，用矩法初估參數(shù)，采用P型曲線適線，得民和加享堂站枯水期平均流量統(tǒng)計參數(shù)。民和加享堂水文站清水河水電站P=15%代表年逐日平均流量表單位：m3/s表243月日一二三四五六七八九十十一十二158.557.050.092.814533719442136219171.575.7260.959.049.910212229816734532519173.877.5359.754.950.188.910928216139030418475.273.3460.252.850.879.31212601734772881808

12、1.871.5560.849.951.781.413622524242026618180.870.4660.752.253.077.212720625851329918582.568.0760.054.150.877.096.918724250632618483.068.1859.355.649.969.985.518121850830917685.769.4958.754.749.380.389.018718253229917083.969.71058.753.648.597.910224416155428216584.071.11159.056.050.111512520915962226

13、616184.568.01259.057.854.311211119318369424515788.671.11356.357.256.295.197.817024679323715585.571.41455.759.662.989.381.715232680423815188.965.91558.060.169.412567.214644295223215088.359.71650.458.163.617884.619647394623114988.465.71751.055.766.920176.018143478722515787.273.81849.654.164.318767.216

14、636272421516186.366.61950.257.360.620410614952372621215577.668.52047.858.153.120722414499665721715370.763.52148.258.552.5177158198117057322315070.764.02251.355.549.4158171188115049622414868.060.42350.953.250.119217016997752121814665.761.02452.050.250.421217315870850821214368.859.22552.652.755.319720

15、014551045220514077.861.82654.053.567.122322814843441119793.482.063.42755.254.978.923424617943138119585.577.069.92851.351.381.120727832845543419783.573.865.42954.568.916526432951143221081.972.258.23056.763.315022623358143819477.374.358.23156.972.129246640274.357.3平均55.455.358.014214820643456224814879

16、.366.7清水河水電站P=50%代表年逐日平均流量表單位：m3/s表244月日一二三四五六七八九十十一十二158.659.454.847.418925814637437016579.958.1259.459.453.748.317617614730037915378.460.2357.958.653.447.021414920123942414578.465.9457.559.052.148.725913333220242414277.966.2557.760.358.552.026313738717239213876.964.7659.356.862.360.922824032715536

17、313371.262.2759.755.562.361.115118026118733513265.858.5858.956.761.861.112615629944833213364.959.8958.456.459.269.115814935761630313064.459.11058.355.352.667.817216649774827712664.359.71158.655.252.670.315915637953026112760.959.31257.955.251.085.216713125440224712659.059.21357.758.447.11101501191983

18、4023012558.559.21458.359.146.798.711311217228721012257.957.91558.057.248.396.312012815624820111861.756.81658.456.651.712212814714522219311762.858.91758.155.253.413916124114120619711264.460.81858.155.052.418621523816418518810863.359.71957.952.650.720217729216617618410562.858.62058.054.554.51972163091

19、3420418399.364.654.12156.554.754.317323922112423717898.365.255.22257.154.953.415122016111525817298.965.255.22359.454.853.423316613910737416699.664.154.22458.358.351.620117012416251015899.265.057.42557.554.149.521019312725391014792.762.363.62657.954.847.9241212146354102014487.460.957.92757.254.548.32

20、1722816838381414384.158.761.72857.054.946.820920215343366113980.557.962.52952.150.121221015646460614282.056.561.43057.350.921021016742152760.481.257.259.73158.649.020532543280.560.8平均58.056.252.713118817425840524011465.059.6清水河水電站P=85%代表年逐日平均流量表單位：m3/s表245月日一二三四五六七八九十十一十二151.245.939.757.020364.31124

21、6730198.162.053.7250.046.839.160.820558.523033336711063.345.3350.847.839.765.721154.848125326611365.644.5452.650.340.761.917752.748520920911464.444.4553.148.536.964.014948.043858718510163.744.7650.745.435.381.218949.936768116010441.245.4748.642.933.289.620754.530667314910550.745.2849.145.134.475.017

22、610622970514090.851.744.2953.143.935.463.614212019863313099.754.443.51050.942.338.460.515411618252313494.157.242.81151.741.741.154.215510117544714610053.043.51250.942.443.170.314190.119237218784.654.545.01350.343.147.393.214688.017239119394.955.945.71448.943.147.687.214287.616360720685.956.645.21550

23、.944.547.473.615284.622565619790.855.745.61650.041.443.174.614511327055519093.450.745.21749.242.240.710515513341345417286.447.245.41849.742.643.213715213841338415887.539.847.91946.942.540.316212710730134416091.756.649.02046.442.042.015798.587.824030512084.459.848.72146.142.145.214486.281.22022781488

24、6.558.748.82245.243.543.115287.281.716126813975.561.248.82347.543.441.414282.877.813624913989.458.148.72447.744.441.213473.771.012021713872.858.048.52547.444.339.110571.164.310220013569.257.249.52646.745.438.711999.762.517018712382.755.849.82744.045.437.612210761.028317511971.253.749.52845.824.340.2

25、11811290.828217112068.458.349.02946.340.511999.711923016911662.255.649.13045.542.814682.012532216011061.955.149.23146.949.973.337418360.627.5平均48.844.141.099.813586.325738216888.055.846.9枯水期平均流量頻率曲線見圖244。民和加享堂站設(shè)計枯水期平均流量成果見表246。民和加享堂站設(shè)計枯水期平均流量成果表表246站名F(km2)統(tǒng)計參數(shù)不同設(shè)計頻率設(shè)計值(m3/s)Q枯水期 (m3/s)CvCv/Cs15%25%

26、50%75%85%民和+享堂3046849.30.142.556.453.748.944.542.22.5 洪水2.5.1 洪水特性湟水干流大洪水均由大面積暴雨形成，汛期一般都集中在69月，主汛期79月，洪水具有峰高量大的特點(diǎn)。2.5.2 歷史洪水流量與重現(xiàn)期的確定省洪水調(diào)查資料中已整編刊印的海石灣至湟水河口附近處共有1847、1898、1919、1948、1935年等大洪水，其中1847年洪水僅供參考，其它幾次調(diào)查洪水成果都較為可靠。由于考慮到1847年洪水欠準(zhǔn)確，可靠性差，不做統(tǒng)計計算。湟水、大通河河段干流歷史洪水調(diào)查成果表見表251。根據(jù)歷史文獻(xiàn)記載，結(jié)合鄰近流域歷史洪水發(fā)生情況的分析，

27、1898年歷史洪水重現(xiàn)期可按其發(fā)生至今的年數(shù)100年考慮。2.5.3 年最大洪峰流量的統(tǒng)計與設(shè)計洪水計算民和加享堂站實測年最大洪峰流量系列為1950年至今，在兩站年最湟水、大通河河段干流歷史洪水調(diào)查成果表表2-5-1河名調(diào)查地點(diǎn)F調(diào)查成果（按大小排序）可靠程度調(diào)查日期調(diào)查單位（km2）年、月、日Qm（m3/s）年、月、日湟水享堂水文站河段153421847_1955.9水電勘測處18981500較可靠1965.5勘測山城村至享堂1935_1948945較可靠大通河享堂水文站1512618981730較可靠1956鐵道部第一1919956供參考湟 水3115318474700供參考1955.9水

28、電勘測處18982500較可靠1965.5勘測海石灣至湟水河口19191800較可靠19481600較可靠19351380較可靠備注大洪峰流量統(tǒng)計時，首先統(tǒng)計出兩站年最大洪峰流量，然后再統(tǒng)計出兩站相應(yīng)最大，同時刻相應(yīng)最大相加，挑選最大。本次收集到19502000年共51年資料。加入1898、1919、1948、1935年等四次調(diào)查洪水，（其中1919、1948、1935年三次洪水，由于量級較小，不再作為歷史洪水處理，作為實測系列排隊）。進(jìn)行頻率分析計算，用矩法初估統(tǒng)計參數(shù)，采用P型曲線，用適線法，求得民和加享堂站洪峰流量均值為：Qm=1080m3/s，Cv=0.42，Cs/Cv=3.0。民和加

29、享堂水文站洪峰流量頻率曲線見圖251。湟水清水河水電站工程設(shè)計洪峰流量成果見表252。湟水清水河水電站工程設(shè)計洪水成果表表252F（km2）統(tǒng)計參數(shù)不 同 頻 率 設(shè) 計 值（m3/s）均 值CvCs/Cv0.2%0.33%1%2%3.33%5%10%20%3156410800.423.0307029002530228021001950169014102.5.4分期洪水清水河水電站工程的分期洪水分析計算基本站為民和加享堂站。施工洪水按月分期，主汛期79月，直接采用民和加享堂站年最大值設(shè)計洪水成果。其余月份依據(jù)民和加享堂站站資料按月統(tǒng)計，在兩站月最大流量統(tǒng)計時，首先統(tǒng)計出兩站月最大流量，然后再統(tǒng)

30、計出兩站月相應(yīng)最大，同時刻相應(yīng)最大相加，挑選最大。各分期最大值挑選方法，選樣時沒有跨期。清水河水電站工程分期施工洪水成果見表253。清水河水電站工程施工洪水成果表表253月 份不 同 頻 率 設(shè) 計 值（m3/s）P=5%P=10%P=20%一74.469.163.0二82.775.467.4三148128107四454368280五755603451六1100895693七九195016901410十433375313十一202178152十二11510593.92.6 泥沙湟水、大通河流域上游下墊面條件較好，中、下游植被條件差，水土流失嚴(yán)重，河流含沙量也較大。清水河水電站工程的泥沙分析，可采用民和加享堂水文站資料。民和加享堂站有51年懸移質(zhì)輸沙量資料（19502000年）。根據(jù)資料統(tǒng)計分析湟水民和站多年平均含沙量為9.56kg/m3，最大斷面平均含沙量843kg/m3，最小斷面平均含沙量為0。大通享堂站多年平均含沙量為1.06kg/m3，最大斷面平均含沙量322kg/