设计资料-水文及水利水电规划综合练习

（一）流域概况

1.流域自然地理及经济社会概况

江西省某水库坝址以上高山陡峭，山峦叠嶂，最高峰海拔647m，坝址处河道高程57m，流域呈现北高南低的地势；自上游分水岭至坝址流域长约8km，宽约3km，可见，水库坝址以上地势梯度变化较大。属长江水系，坝址以上植被良好，人烟稀少，人类活动不甚剧烈，水土保持较好。坝址以下为低丘或平地，在水库下游两岸有村庄128个、民房1 万余幢、人口4.7万人、农田3000hm2；有两镇和一个工业园区，拥有数以百计的企、事业单位及粮库等重要设施；还有重要高速公路。可见，确保水库的安全运行是十分重要的。

2.工程概况

对于水库的集雨面积，分别使用1：1 万和1：5 万2种比例尺地形图进行复核。经量算，由1：1 万地形图量得集雨面积47.1km2，由1：5 万地形图量得集雨面积46.98km2。本次拟采用47.1km2。在1：1 万地形图上，坝址下游300～400m处有高程为55m（黄海基面，下同）等高线闭合。在本次实测的坝区地形图上，大坝上游低点高程58.23m，大坝下游附近低点高程56.74m，因此本次取坝址断面河道高程为57.5m。水库坝址以上河道比降17.5‰，坝址上游河道总长11.2km。水库建成后，以发电为主，兼顾灌溉，水库设计灌溉面积2366.67hm2，电站拟建为坝后式电站。水库正常蓄水位82m，水库溢洪道为有闸控制，下游无防洪要求。水库溢洪道水位—泄流量关系曲线（表3-26）；发电尾水水位—流量关系（表3-27）及发电尾水水位—流量关系曲线图（图3-1）；水库水位—库容关系（表3-28）。

（二）水文气象资料

1.气象资料

在水库所在流域内或附近的其他流域，均没有水文测站。本次采用县气象站的实测资料为代表，来分析计算水库的有关水文气象参数。

该水库属亚热带季风气候区。该流域气候温湿，四季分明，雨量丰沛，光照充足。冬季受极地南伸的大陆冷气团控制，天寒少雨；春季极地冷气团逐渐减弱北退，海洋暖湿气团逐渐转强北上，天气转暖，降水增多；夏季冷热气团在该省上空交绥，形成静止锋，出现强降水，且暴雨频率明显增大；7、8 月暖湿气团进一步控制该省，受副高压控制，以晴热少雨天气为主，但偶有台风侵入，出现历时较短但强度较大的台风雨；9 月以后，北方冷气团增强，并逐步南进，天气逐渐变凉，降水进一步减少，该流域进入枯水期。

表3-26　溢洪道水位—泄流量关系曲线

表3-27　发电尾水水位—流量关系

表3-28　水库水位—库容关系

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图3-1　发电尾水水位—流量关系曲线

现有县气象站1973～1987年共15 年实测资料统计（表3-29）。

表3-29　水文站逐月降水量（F＝22.1km2）　单位：mm

该区域多年平均气温18.1℃，极端最高气温40.5℃（1967 年8 月29 日），极端最低气温-12.1℃（1991 年12 月29 日）；该地区以北风和偏北风居多，多年平均风速3.1m／s，历年最大风速26.0m／s（1984年3 月9 日），相应风向为NNE，年最大风速多年均值为16.9m／s；多年平均相对湿度79.1%，历年最低相对湿度11% （1962 年、1968年等）；多年平均蒸发量1700.1mm（D＝20cm），年最大蒸发量达2041.6mm（1971 年）；多年平均无霜期259d；多年平均日照小时数为1912h。

采用地区综合法推求设计暴雨的有关参数：通过查《水文手册》得1h、6h、24h短时段暴雨均值等值线图、相应Cv 等值线图，求得各时段暴雨统计参数。1h、6h、24h各时段暴雨均值分别为43mm、85mm、120mm，其相应的Cv 值分别为0.45、0.45、0.55。根据《水文手册》说明，Cv／Cs 比值均取3.5。

本次采用暴雨途径，分别用“瞬时单位线法”和“推理公式法”推求设计洪水。经查阅产流分区图和瞬时单位线分区图、推理公式法分区图可知，该水库处于第Ⅳ产流区，第Ⅴ瞬时单位线分区，第Ⅶ推理公式法分区。按《水文手册》中的要求，瞬时单位线法推求坝址设计洪水时，时段长dt 取3h；推理公式法推求坝址设计洪水时，时段长dt 取1h。本区域设计前期雨量Pa 为70mm。

2.水文资料

水库流域及其附近流域均没有适合用于分析计算水库坝址设计径流的水文测站。从控制流域面积相近、下垫面条件相近似及水文资料条件等因素看，本次选择水汾站作为分析计算水库坝址设计径流的参证站，其年月径流系列为1981～1995 年共15 年（表3-30），没有历史洪水资料，也没有合适的水文站可用来延长资料系列。通过查算两地的多年平均径流深，水库所在流域与参证站流域多年平均径流深之比为0.87；水库设计站与参证站控制流域面积之比为0.873。由于实测系列较短，选择P＝10%、P＝20%、P＝50%、P＝80%、P＝90%为设计代表年。水库周边水库洪峰流量模数对比表，见表3-31。

表3-30　水文站年月平均流量过程　单位：m3／s

注　参证站集雨面积为22.1km2；水库集雨面积为47.1km2。

表3-31　水库周边水库洪峰流量模数对比表