水電站技改工程初步設計報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 鎮政府，交通方便。 和平水庫壩址以上集雨面積為 24km2，主河道長 ，河道 加權平均坡降為 ‰ 。 氣 象 XXX 縣屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，緯度低，海拔高，故有亞熱帶高原山地季風濕潤氣候的特征，冬無嚴寒，夏無酷暑，雨量充沛，雨熱同季，濕度大，日照少，立體氣候明顯。多年平均氣溫 17℃ ，最冷月平均氣溫 ℃ ，最熱 7 月平均氣溫 ℃ ，極端最低 ℃ （ 1963 年 1月 14 日 ） ，極端最高 ℃ （ 1961 年 7 月 2 日 ） 。無霜期 273～ 342 天，平均 312 天，多年平均降雨量 ，汛期（ 5～ 9 月）降雨占全年降雨 65%以上，平均濕度 80%，日照 小 時。 初步設計報告 21 水文基本資料 資料分布情況 和平水庫所在通州河為雨源型河流，該流域只有通州雨量站，通州河所屬干流曹渡河上有平里河水文站，該水文站控制集雨面積為1394km2，是和平水庫流域面積的 倍，且該站從 2021 年才開始正式運行，資料系列短，不能作為本次計算的參證站。相鄰流域六硐河上有平湖水文站，平湖水文站流域下墊面、氣候條件與設計流域有很大的相似性，可作為本次設計的參證站。 本流域內及鄰近流域水文、氣象站分布情況如表 21。 設計流域及鄰近流域水文、氣象站點分布 表 21 河流 站名 資料系列 觀測項目 備注 通州河 通州雨量站 1965~1991 降雨量 現已停測 曹渡河 平里河水文站 2021~2021 水位、流量、泥沙、 降水等 流域面積 1394km2 六硐河 XXX 氣象站 1961~至今 降雨量、蒸發量、 氣溫等 六硐河 平湖水文站 1967~2021 年 水位、流量、泥沙、 降水等 流域面積 1441km2 水文參證站的選擇 水文站的基本情況 平湖水文站位于 XXX 縣城境內六硐河干流上，基本斷面位于 XXX縣至羅甸公路大橋上游約 15m 處，該段河段順直長約 500m，上下游均有較大的彎道，公路大橋橫跨斷面下游約 15m（左端距斷面 19m，右端距斷面 12m），河段兩岸為泥沙或巖層，河底由沙 卵 石組成。左岸為高 初步設計報告 22 山陡坡，右岸是開闊農田，水位至 13m 以上有嚴重的漫灘，因公路兩岸路基阻擋，漫灘水量仍由大橋孔泄出，河段上下游均無支流匯入。平湖水文站共設有 5 個水準點，從 1967 年開始測流以來均無變動，每年資料均進行年審，具有較精確的水文系列資料。 資料評價 （ 1） 可靠性評審 1）水位資料 平湖水文站自建站以來均采用自記水位計觀測水位，以人工 觀測值校核，枯期一般為兩段兩次或一段一次，汛期多為四段四次或八段八次，大洪水時適當增加測次。水位精度較高，歷年的水位過程和峰型變化基本相應，不存在明顯的不合理現象，該站的水位資料整編也具有較高的精度。 2）流量資料 平湖水文站流量以流速儀施測，測次較多，在時間變幅和過程上分布較均勻，測點分布較為合理，基本上反映了流量的變化過程。 以歷年實測大斷面資料看，除低水時河床底部有局部沖淤變化外，整個斷面穩定。該站以流速儀儀器測流為主，個別采用浮標法和水面一點法。測流時均施測水深，各年流量測次時間、變幅和過程上分布較 為均勻，能夠控制水位流量關系的變化。資料可靠性較好，精度較高。 （ 2） 一致性分析 平湖水文站建站至今，流域內基本無興建大的水利水電工程，也沒有與外流域人為水量交換情況，流域內氣候條件和下墊面條件基本穩 初步設計報告 23 定，所以水文站實測資料具有一致性。 （ 3） 代表性分析 平湖水文站徑流資料系列的代表性分析如下： 由平湖水文站連續的不同系列水文年、 11～ 4 月、最小月流量統計參數比較， 1968～ 2021 年和 1968～ 1993 年兩個系列徑流統計參數基本一致，成果見表 22。 平湖水文站不同系列徑流統計參數比較表 表 22 項 目 資料系列 系列年數 Q（ m3/s） Cv Cs/Cv 水文年（ 5～ 4 月） 1968—2021 39 2 水文年（ 5～ 4 月） 1968—1993 25 2 11～ 4 月 1968—2021 39 2 11～ 4 月 1968—1993 25 2 最小月 1968—2021 39 最小月 1968—1993 25 （ 4） 平湖水文站實測徑流系 列豐、平、枯年份比例分析 平湖水文站具有實測資料 39（水文年），其中豐水年 15 年，平水年10 年，枯水年 14 年。豐水年占 %，連續豐水年為 1968～ 1972 年（ 4年）、 1976～ 1978 年（ 2 年）、 1993～ 1995 年（ 2 年）；平水年占 %，連續平水年為 1972～ 1974 年（ 2 年）、 1983～ 1985 年（ 2 年）；枯水年占%，連續枯水年為 1974～ 1976 年（ 2 年）、 1985～ 1988 年（ 3 年）、1991～ 1993 年（ 2 年），通過對平湖水文站徑流資料統計分析，長、短系列的統計參數基本一致，豐 、平、枯年份比例恰當，且系列中有連續的豐、平、枯年份。因此，該站系列代表性較好。 初步設計報告 24 水文參證站的選擇 通州河流域內只設有通州雨量站，無水文觀測站，其水文特性只能通過相鄰流域的水文測站進行對比分析。與通州河同處曹渡河支流的六硐河流域氣候、地理地形條件基本相同的平湖水文站，具有長系列的水位、流量等整編審定的實測資料，測驗精度高，水位流量關系較穩定，資料可靠性、一致性、代表性均較好，因此，選取平湖水文站作為 XXX電站水文分析計算的水文參證站。 徑 流 徑流特性 和平 水庫流域屬典型的山區雨源型河流，地表徑流主要來源于降水，因此徑流特性和降水特性基本一致，夏半年豐，冬半年枯， 4～ 9月的徑流量約占全年來水總量的 81%，是全年的豐水期。統計平湖水文站 1968～ 2021 年共 40 年的水文資料，按水文年統計，多年平均流量為。實測系列中，最大年均日流量為 （ 1979 年），最小年均日流量為 （ 1989 年），兩者分別是多年平均流量的 倍和 倍，豐枯比 。 壩址設計年徑流 壩址流域徑流量分析 和平 水庫流域徑流計算采用通州雨量站資料結合《貴州省地表水資源》等值線圖來進行綜合確定。 （ 1） 根據通州雨量站 1965～ 1991 年實測降雨量資料，通州雨量站多年平均降雨量 p =， Cv=， Cs=2Cv。查《貴州省地表水 初步設計報告 25 資源等值線圖》，設計流域多年平均徑流系數為 ，則流域多年平均徑流深為 582mm。 （ 2） 查《貴州省地表水資源》等值線圖，和平水庫流域多年平均徑流深為 615mm。 根據以上兩種方法分析，設計流域多年平均徑流深較為接近，綜合考慮，采用兩 種方法的均值，徑流深采用 600mm。則和平水庫流域多年平均流量為 ，多年平均徑流總量為 1440 萬 m3。 壩址流域年徑流變差系數 （ 1）年徑流變差系數 Cvy 值按省水文總站經驗公式計算： Cvy=rCvx/（ αm+βLogF）＝ 式中： r—地理參數，設計流域 r=； Cvx—年降水量變差系數， Cvx=（查貴州省年降水量變差系數等值線圖） ； α—年徑流系數， α=； m—徑流系數指數， m=； β—流 域面積系數， β=； F—流域面積，設計流域壩址以上 F=24km2，采用 F=100km2。 （ 2）查《貴州省地表水資源年徑流變差系數等值線圖》，設計流域年徑流變差系數為 。 考慮到和平水庫流域面積較小，而年徑流變差系數的趨勢是隨著流域面積的減小而增大，故本次設計采用年徑流變差系數 Cv=， 初步設計報告 26 Cs=2Cv。 和平水庫壩址地表流域年徑流成果表 表 23 頻率 10 20 50 75 80 90 95 Kp Qp（ m3/s） Wp（萬 m3） 2131 1843 1382 1066 989 835 720 枯水徑流 和平水庫流域無實測徑流資料，查《貴州省枯水模數分區圖》得和平水庫壩址流域枯水模數為 2L/skm2，則得水庫的枯水流量為。 徑流成果合理性檢查 本次設計 XXX 電站壩址以上流域多年平均流量 ，多年平均徑流深 600mm，年降水量 變差系數為 ，與《貴州省地表水資源》等值線圖成果是吻合的，年徑流變差系數取 ，略微偏大，也符合水文系數的變化規律，是合理可靠的，可作為本次設計的成果。 典型代表年的選擇 典型年的選擇原則：一是盡量從實測資料中選擇；二是選擇年水量和枯水期水量與設計值相近的年份；三是徑流年內分配極不均勻、對發電不利的年份。 XXX 電站壩址無實測資料，因此典型年在平湖水文站實測徑流系列中選擇。 依據選擇典型年的三原則，對平湖水文站實測徑流系列進行反復比較，最后選取 ～ 、 ～ 、 ～ 三個水文年月平均流量分別作為豐（ 20%）、平（ 50%）、枯（ 80%）三個典型 初步設計報告 27 年，并同頻率放大后按壩址設計流量同倍比修正至 XXX壩址，得到 XXX電站壩址三典型年逐月徑流量過程。見表 24。 XXX 電站壩址典型年逐月流量成果表 表 24 單位： m3/s 時 間 P=20% P=50% P=80% 備 注 5月 上旬 中 旬 下旬 6月 上旬 中旬 下旬 7月 上旬 中旬 下旬 8月 上旬 中旬 下旬 9月 上旬 中旬 下旬 10月 上旬 中旬 下旬 11月 上旬 中旬 下旬 12月 上旬 中旬 下旬 1月 上旬 中旬 下旬 2月 上旬 中旬 下旬 3月 上旬 中旬 下旬 4月 上旬 中旬 下旬 平 均 初步設計報告 28 水庫灌溉調節計算 XXX 電站是利用已建的和平水庫進行引水發電，而和平水庫是一個以灌溉為主的水庫，故需確定水庫的灌溉調節庫容。 灌溉定額 和平水庫及 XXX 縣目前尚無節水灌溉試驗資料，根據和平氣象站逐旬降水和蒸發資料，采用 “ 薄、淺、濕、曬 ” 的控制灌溉模式，計算得和平水庫灌區水稻及油菜等小季作物的灌溉定額見表 25 和表 26。 灌區作物灌溉定額表 表 25 作物 種類 資 料 系 列 統 計 參 數 不同頻率設計值 Mp（ m3/畝） 系 列 長 度 (m3/畝 ) Cv Cs/Cv 20% 50% 80% 水稻 1964～2021 42 260 2 油菜 1964～2021 42 2 60 初步設計報告 29 灌區農作物（ P=80％）設計灌溉定額成果 表 26 月 旬 灌 溉 定 額 （ m3/畝） 水 稻 小季旱作物 備注 9 10 11 12 1 2 3 4 5 上 中 下 6 上 中 下 7 上 中 下 8 上 中 下 合 計 其中灌區灌溉設施配套后， 渠系水利用系數取為 ，田間水利用系數