水電站可行性研究報告

2 水文流域概況××××電站位于××下游九溪溝大橋——××場河段，區(qū)間流域面積580.137km2，該河段地表、地下水資源豐富，可興建梯級電站兩座?！痢劣置腺e河，屬長江右岸一級支流，位于×××和×××境之內，地理位置界于東經107038＇～108032＇和北緯29033＇～30016＇之間。上源分南北兩支，北支發(fā)源于方斗山山脈東南麓，南支發(fā)源于七躍山山脈西北麓，兩支匯合于石柱縣橋頭鎮(zhèn)后，自東北向西南流，經石柱縣城至××縣屬的三建鄉(xiāng)，下路江池、龍河、石板水、三建等區(qū)鄉(xiāng)城鎮(zhèn)，龍河通過三建鄉(xiāng)后，折向西北流，過九溪溝大橋，繞××和××大橋往安寧場，至××縣城注入長江。河道全長161km，流域面積2843km2。橋頭鎮(zhèn)以下干流長約114m，落差550m，河道平均比降4.8‰。龍河流域北鄰長江以方斗山山脈為分水嶺，南鄰烏江以七曜山山脈為分水嶺，上源與清江和磨刀溪相鄰。流域呈長方形，流域寬度約30km，長度約80km，走向與方斗山脈和七曜山山脈一致，長軸方向呈東北、西南向，地勢由東北向西南傾斜。龍河穿流于方斗山山脈與七曜山山脈之間，流域周界高山環(huán)繞，山勢陡峻，方斗山分水嶺海拔高程在1200m～1700m之間，七曜山分水嶺高程在1600m～1980m之間，河谷深切，岸坡陡峻，支流坡陡，洪水匯流迅疾。流域內地質情況清楚，廖家壩以上為侏羅系沙溪廟組砂巖和泥巖互層，構造單一，巖石較完整，覆蓋層淺，個別河段巖石裸露，透水含水性較差，地下水儲量不豐，形成本流域“有雨便成洪，無雨河水枯”的特點。廖家壩以下出露三疊系嘉陵江組薄～中厚層狀灰?guī)r，支流雙鷹河、暨龍河上游有巖溶景觀，有伏流暗河分布，干流下游有多處溶洞水出露。流域內高山區(qū)有成片森林，植被較好，河谷地帶林木稀疏，多為農耕種植，植被較差?！痢痢痢廖挥邶埡酉掠魏佣?，該區(qū)間河段龍河右岸以分斗山余脈山脊為分水嶺，控制流域面積小，匯入河徑流不多。在該區(qū)間龍河左岸控制流域面積很大，主要支流有雙鷹河、干河溝，兩支流基本平行相鄰，其河源及其分支發(fā)源七躍山山脈巖背后（海拔高程1843m）、雞公嶺（1725.7m）、黃邊園（1834.7m）、巒寶山（1919.2m）、南天門（1818m）、大半峰（1986m）、煤炭溝梁子（1959m）、貓鼻梁（18327m）、分水嶺（1890.7m）和獅子灣（1933.7m）山脊分水嶺一線。流域面積右側之雙以廖家壩以上譚扇巖（1266.8m）、金龍寨（1428.7m）、后山（1309.0m）、勤家山（1099.0m）、楊柳水（1469.0m）、沱沱壩（1680.0m）一線為分水嶺與暨龍河相隔。流域面積左側以石包（898m）、孫家榮、獅子巖（1042m）、奶子山（1733.0m）一線為分水嶺與包鸞河相鄰。區(qū)間流域內最高海拔高程為1986m（七躍山大尖峰）最低167m（××二級尾水）。流域區(qū)間內左岸上游雙鷹河是龍河流域的一級支流，長江流域的二級支流；全長17.75KM，位于××縣的廠天鄉(xiāng)與三建鄉(xiāng)境內，呈桑葉形，主軸長17KM2，寬10KM2，發(fā)源于廠天鄉(xiāng)的雞公嶺，經狗子水、黃巖、楊家咀與另一條發(fā)源于廠天鄉(xiāng)的碗廠溝于雙鷹壩匯合后，再經蔡森壩、柏楊壩、白夾塘與三建鄉(xiāng)的廖家壩處注入龍河，全流域面積128.75KM2，河床平均比降63‰，干流河段總落差360m，河口多年平均流量2.79m3/s。流域地勢東南高，西北低。地處七曜山暴雨區(qū)，耕地不多，人煙稀少，巖溶發(fā)育，地下水較豐富，水流分散。在流域區(qū)間內左巖下游干河溝是龍河流域一級支流，長江二級支流，全長40.3KM2，大部分位于××縣境廂壩、三壩、竹子壩等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，部分跨入武隆縣羊角鎮(zhèn)火爐鋪桐梓山地區(qū)，呈“廠”字形，主軸WS→EN向，長軸37KM，寬度12.6～23KM，主流發(fā)源于武隆縣羊角鎮(zhèn)烏江分水嶺貓鼻梁、大外場、煤炭溝梁子山脊分水嶺一線，主流經洞灣、郭家溝八廂壩鄉(xiāng)、過橫沖沱、繞龍洞山、經大秋咀、龍洞灣、紅花坡于××大橋處注入龍河。全流域面積387.05KM2，河床平均比降40.69％，干流河段落差1640m，但該流域范圍內屬石灰?guī)r溶區(qū)，大部分地表徑流滲入地下形成泉水出露，據調查，分水嶺至大秋咀河段全長36.8KM屬干涸河段，除暴雨臨時有水之外，其余時間，完全無水。從大秋咀至河口河道有水，據調查多年平均流量為0.8m3/s。地勢西南高、東北低，上游屬七躍山暴雨區(qū)，植被較好，耕地少，人煙稀少，巖溶發(fā)育，溶洞甚多，地下水豐富，但水流分散，有相當部分以泉水形式通過該區(qū)間龍河左岸流入龍河。2.2 水文氣象特征文溪水電站樞紐工程位于文溪河下游河段梯子巖至文溪灣一線，該流域屬亞熱帶溫和濕潤季風氣候區(qū)，受西南和東南季風影響，具有氣候溫和，雨量流沛、日照少、云霧多、四季分明、立體氣候差異大、春季雨早、夏季酷熱、秋天多綿雨，冬季山頂積雪，溝谷氣候溫和等特點。據有關部門分析，文溪河流域的天氣受西風帶天氣系統(tǒng)以及西南低渦、西藏高壓、西太平洋高壓的影響，長江橫切變是文溪河流域降水天氣的主要動力條件，西太平洋高壓以及西南氣流給文溪河流域帶來大量的水汽，是流域內產生降水天氣的主要水氣來源。當太平洋高壓控制本流域時，氣溫高、悶熱，常有熱雷雨發(fā)生，西藏高壓控制本流域時，氣溫高、空氣干燥、天氣久晴不雨，持續(xù)時間越長，干旱越嚴重。西風帶和副熱帶天氣系統(tǒng)的交替活動，控制著本流域時間的長短及其強弱，除影響溫、濕、降水之外，也造成本流域降水量年內分配極不均勻，因此，具有春雨、伏旱、秋綿、冬干的特點。在一般情況下，本流域春天（三、四、五月）降水較多，很少有春干現象，降水較多時間一直持續(xù)到七月上、中旬，此后，降水相對減少，在七、八月時處盛夏，氣溫高、蒸發(fā)量大，常有旱象發(fā)生（伏旱），至九、十月雨量顯著增加，但雨水強度不大，形成秋雨綿綿（秋綿），以后隨著氣溫的降低，降雨逐漸減少，進入冬季雨量稀少季節(jié)（冬干），屬典型的季風氣候特點。根據鄰之××縣氣象站1960～1999年共計40年長系列觀測資料統(tǒng)計分析，該樞紐工程區(qū)多年平均氣溫18.30C，歷年極端最高氣溫41.50C，極端最低氣溫-3.50C，無霜期長，多年平均306天，最長326天，最短287天。熱量資源豐富，多年平均日照時數為1300小時，主要集中在夏季（6-8月），平均650小時，占全年日照時數的50％。流域內降水量比較豐沛，多年平均降水量為1073.9mm（1992年），降水年內分布不均，年際變化大，每年5-10月為主雨季，降水量占77.28％，而11月至次年4月降水量為全年降水量的22.7％，特別在冬干季節(jié)降水量占全年降水量的3％左右。每年5-10月為主雨季，暴雨洪水多發(fā)生在這一時期。根據有關資料分析表明，年量大24小時暴雨絕大多數發(fā)生在5-9月，占總數的97.5％，其中5月占2.5％，6月占25％，7月占35％，8月占22.5％，9月占12.5％，發(fā)生在10月份的僅有一次，且量值相對于歷年最大24小時暴雨值來說是較小的。根據××縣氣象站實測資料，多年平均最大24h降水量為83.5mm，最大24h降水量213.9mm，量小49.8mm。該電站水庫所在流域徑流主要由降水形成，多年平均流深為650mm，河口處多年平均徑流量為Q0=1.176m3/s。徑流與降水一樣，均且有明顯的季節(jié)性，且年內年際變化較大，主雨季與主汛期同步，其主汛期徑流量占全年徑流總量83％以上，年最大洪水發(fā)生在5～9月，在這一時間，應注意抓好防汛工作。洪水由暴雨形成。水庫壩址以上流域面積小，洪水匯流迅速，洪水過程多呈單峰型洪水過程線。水庫所處區(qū)域為深丘心中山區(qū)，熱量豐富，蒸發(fā)量較大。多年平均水面蒸發(fā)量為1230mm，多年平均陸面蒸發(fā)量為500mm?；举Y料及分析計算途徑基本資料及規(guī)程規(guī)范××××位于龍河流域下游河段，主要利用區(qū)間左岸雙鷹河，干河溝支流的水資源，在這些流域內無水文，氣象觀測站，但在鄰近流域有忠縣兩河、石柱、涪陵清溪場等水文觀測站，同時還有××、石柱兩縣雨量站以及××縣境各水庫的防洪報汛雨量站，各站基本情況見表2-1所示。在表列各水文、氣象及雨量站中，其中以兩河水文站，石柱水文站、清溪場水平站和××氣象站均屬國家基本站，觀測系列較長，資料可靠。大多均在42年以上，使用資料系列可達62年以上，為了××縣水利工程的防汛抗旱要求，在××縣境內站同時設有防汛、報汛站，對水文水利分析與計算具有較好的參考價值。2-1 各水文、氣象及雨量站基本情況表控制流域觀測資料使用資料站名流域水系河名面積備注系列年限 系列年限(km2)兩河水文站 長江上游下段渠溪河1960 ～1960 ～157 國家基本站2001 2001石柱水文站 長江上游下段龍河 1960 ～1960 ～898 國家基本站2001 2001清溪場水文站長江上游下段長江 1940 ～1940 ～965857國家基本站2001 2001××氣象站 長江上游下段長江 1960 ～1940 ～ 國家基本站2001 2001共和雨量站 長江上游下段包鸞河1983 ～1983 ～報汛站2001 2001廖家壩雨量站長江上游下段龍河 1965 ～1983 ～ 國家基本站2001 2001聯(lián)合雨量站 長江上游下段泥巴溪1983 ～1983 ～報汛站2001 2001在水文分析與計算中、所采用的規(guī)程規(guī)范有：①《防洪標準》（GB50201-94）②《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）③《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》（SL44-93）④《水利工程水利計算規(guī)范》（SL104-95）⑤《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（1984）⑥《四川省水文手冊》（1979）2.3.2 計算途徑和方法在大沙溪流域內無任何水文氣象實測資料，采用同一氣候區(qū)石柱站資料結合《四川省水文手冊》及××所象站資料，綜合分析推算其年徑流量。關于設計年徑流年內分配問題，采用石柱站進行頻率分析確定各設計之后，再選擇典型年進行流域面積和降雨徑流縮放修正推求設計年的流量過程線。關于設計洪水計算問題，由于××××以上龍河干流有石板水、魚劍口等骨干電站，而其上又有暨龍河、雙鷹河等支流水電站，洪水情況比較復雜，在主汛期采用水文比擬法和暴雨推求設計洪水綜合分析確定，分期設計洪水移用本流域上游石柱站分期洪水資料確定之。徑流徑流系列及其代表性××××位于龍河下游河段，其區(qū)間徑流主要由降水形成，同時區(qū)間地處七躍山巖溶地下水補給區(qū)，因此有較多地下水補給，徑流年際、年內變化較大。本次設計對參證站石柱水文站1960-2000年徑流系列進行代表性分析計算，其成果見下表2-2，附圖2-2。表2-2徑流系列分析計算成果表年限均值Cv年限均值Cv619.50.1372421.10.258718.60.1852521.10.252819.70.2302621.10.247920.00.2162721.10.2431019.90.2052821.00.2411120.20.1972920.80.2441220.10.1903021.00.2431320.10.1823120.90.2401420.40.1803220.80.2411520.50.1753320.50.2511620.70.1723420.70.2481720.30.1883520.50.2531820.30.1823620.30.2571920.10.1833720.30.2532020.10.1793820.20.2552120.30.1793920.30.2552220.10.1854020.30.2522320.90.2644120.40.249根據龍河石柱水文站1960-2000年共41年實測徑流系列資料分析，多年平均流量20.4m3/s，豐水期（5-9月）多年平均流量34.7m3/s，枯水期（11-2月）多年平均流量5.50m3/s，過度期3、4、10月)多年平均流量為16.3m3/s；分別占年徑流量的71.3％、8.6％和20.1％，多年平均徑流深716.41mm。徑流年際變化較大，最大年平均流量40.0m3/s（1982年），量小年平均流量12.5m3/s（1992年），豐、枯倍比達3.2。豐水期（5-9月）平均流量量大值與最小值之比為4.28，枯水期（11月-2月）平均流量最大值與量小值之比為5.10。年最小流量多發(fā)生在1-3月，最大流量多發(fā)生在6-7兩月，伏旱期徑流量比汛期的其它月份都小，伏旱期多在8-9月，尤期以8月居多。根據石柱水文站1960-2000年共41年徑流系列代表性計算成果分析，系列中包括了豐、中、枯水年段；從石柱水文站徑流系列年際變化圖（附圖2-2）中可以看出，1973-1975年和1982-1986年為豐水年段，1976-1979年為枯水年段，其余年份（除個別年份外）基本為中水年段，且豐、中、枯水年交替出現。統(tǒng)計參數均值和Cv值在系列長度達11年后基本趨于穩(wěn)定，流量累進均值變化在20.1m3/s-21.1m3/s之間。因此，石柱水文站徑流系列具有一定代表性（成果見附圖2-2）?！痢烈患夒娬緩搅饔嬎悖?）××一級電站徑流組成根據統(tǒng)一規(guī)劃，××一級電站徑流由三部分組成，即第一，壩址以上雙鷹河流域區(qū)間徑流；第二，導入一級引水隧洞的干河溝流域的區(qū)間徑流；第三，龍河魚劍口電站壩址未水量。（2）參證站石柱水文站徑流計算本次設計對參證站石柱水文站1960-2000年的徑流系列進行頻率分析計算，經驗頻率按P=m/(n+1)×100%計算，用矩法公式計算各參數，采用P-III型理論頻率曲線適線。其成果見下表2-3，附圖2-3、2-4、2-5、2-6。表2-3石柱水文站歷年徑流頻率適線成果表Q0各頻率設計值Qp(m3/s)計算時段CvCs/Cv(m3/s)10％50％90％年20.90.292.529.020.213.85-9月34.80.362.551.632.920.411-2月 5.50 0.46 2.5 8.89 5.03 2.733、4、10月 16.3 0.44 2.5 25.9 15.0 8.36①利用石柱站推求徑流，本次設計在規(guī)劃設計的基礎上對設計流域基本參數進行了復核。經過在1/50000航測圖和1/10000航測地形圖上反復量算，相互校對，求得設計站壩址以上集雨面積為156.125km2。徑流計算采用面積比同時考慮徑流的降水不均勻修正的方法。石柱水文控制集雨面積為898km2，故設計面積修正系數為0.1739；設計站壩址多年平均降水量為1300mm，石柱水文站多年平均降水量為1126mm，故降雨修正系數為1.1545。從而求得面積和降水的綜合修正系數為K0=0.2007，又根據表2-3，可求得雙鷹河一級站壩址處年、各時段徑流設計值。其成果見下表2-4。表2-4××一級站雙鷹河區(qū)間年、各時段徑流設計成果表Q0各頻率設計值Qp(m3/s)計算時段CvCs/Cv(m3/s)10％50％90％年4.1950.292.55.8214.0552.7705-9月6.9850.362.510.3576.6044.09511-2月1.1040.462.51.7841.0100.5483、4、10月3.2720.442.55.1993.0111.678根據年徑流和豐枯水期徑流與設計頻率徑流相近，以及年內徑流分配對工程不利的原則，分別選取1988年為設計枯水年（P=10％），1965年為設計中水年（P=50％），1993年為設計豐水年（P=90％）。成果見附表2-1、2-2、2-3。②利用《四川省水文手冊》和《農業(yè)區(qū)劃報告》推求徑流××一級站壩址處徑流主要來源于雙鷹河流域，其上游屬七躍山暴雨區(qū)，巖溶發(fā)育，地下水穩(wěn)定補給，根據從《四川省水文手冊》和××農業(yè)區(qū)劃資料求得多年平均徑流深h=850mm，換算為多年平均流量為Q0=4.208m3/s。③徑流成果合理性分析·采用《四川省水文手冊》和××農業(yè)區(qū)劃報告資料求得多年平均徑流與石柱站基本相近，成果可靠。因此本次設計徑流計算采用石柱水文站計算成果直接移用?！な恼緩搅髻Y料系列長（具有1960-2000年共41年資料），系列中包括了豐、中、枯水年段。其資料參加了長江干流區(qū)域水系匯編刊布，精度可靠。從石柱水文站徑流系列年際變化圖（附圖2-2）中可以看出，其徑流系列具有代表性。·石柱水文站所在龍河流域為設計站流域的干流，兩地相距約30km，氣候及地形質條件極相似。（4）干河溝流域區(qū)間徑流干河溝流域屬灰?guī)r巖溶區(qū)，全流域面積387.05km2。在此河溝以上河流無水，屬“干河溝，”該區(qū)域略占全流域面積的84％左右。在干流河溝至大秋咀河段每年3-5月有水，其余時間水流均滲入地下進入下游干流域龍河，因此，在河口以上能直接形成徑流的集水面積62.25km2，按照同樣的辦法亦可得出××一級站干河溝區(qū)間年、各時段徑流設計位表，見表2-5，其中綜合修正系數K0=0.06772。表2-5 ××一級站干河溝區(qū)間年、各時段徑流成果表Q0各頻率設計值Qp(m3/s)計算時段CvCs/Cv(m3/s)10％50％90％年1.4150.292.51.9641.3680.9355-9月2.3570.362.53.4942.2281.38211-2月0.3730.462.50.6020.3410.1853、4、10月1.1040.442.51.7541.0160.566（5）龍河魚劍口電站壩址來水量龍河魚劍口水電站總裝機容量4.8kw，水頭86.2m，設計引用流量83m3/s。由于魚劍口電站壩址以上有石板水等水電站，通過這些電站的調節(jié)作用，徑流分配已得到大大改善，根據××××所選豐、中、枯設計與魚劍口電站相同步的設計代表年所確定的典型年相比較，凡壩址徑流Q≤Qp=83m3/s時即為魚劍口電站攔截引用，當壩址徑流Q>Qp情況基本不多，因此，只有相當數量級的洪水Qm>Qp=85.2m3/s之后，才有多余水量進入××××；而在此時，××××龍河區(qū)間來水量也大大超過××××本身所需發(fā)電流量（Qp=8～13m3/s）。因此，這樣的來水量對××××徑流計算已無實際意義，勿需考慮計入?！痢炼夒娬緩搅饔嬎恪痢炼夒娬緣沃房刂屏饔?50.075km2，主要徑流來源于區(qū)間左岸雙鷹河與干河溝兩支流。其中，干河溝上、中游83.32％的流域面積地表徑流因屬巖溶區(qū)，而不能與降雨同步進入壩址進口之集水面積范圍之內，通過調查，能同步進入壩址徑流之集水面積為228.25km2，按照同樣的辦法，亦可得出××二級電站壩址、各時段徑流設計值，見表2-6，其中綜合修正系數K0=0.2754。表2-6 ××二級站壩址年、各時段徑流成果表Q0各頻率設計值Qp(m3/s)計算時段CvCs/Cv(m3/s)10％50％90％年5.5760.292.57.9875.5643.8015-9月9.5850.362.514.2129.0625.61911-2月1.5150.462.52.4491.3850.7523、4、10月4.4890.442.57.1344.1312.303洪水2.5.1 洪水特性與洪水組合設計流域之洪水主要由暴雨所形成，洪水與雨季相應之暴雨洪水頻率相一致，僅在時程上錯位而已。每年3-4月河流進入初汛，為汛前過渡期，5-10月為主雨季，暴雨洪水多發(fā)生在這一時期，根據有關資料分析表明，年最大24小時暴雨絕大多數發(fā)生在5-9月，這一時期為主訊期，洪水峰高量大，10-11月為訊后過渡期，洪水量級不大，大致與3-4月初汛期相近。12月-次年2月進入枯水期，徑流量小。由于該設計流域面積小，流域內坡面陡，坡度大，河網不發(fā)達，因此，形成產流條件良好，坡面匯流突出，洪水匯流集中，造峰條件良好，從而出現洪水歷時短暫，陡漲陡落，峰高量大，洪峰尖瘦，具有山區(qū)洪水特性，洪水過后，往往給沿河兩岸造成的危害極大?！痢痢痢梁樗蓛刹糠纸M成，第一，龍河流域魚劍口水電站壩址下泄洪水；第二，××××工程廠壩區(qū)間洪水。工程設計洪水采用兩部分洪水進行組合，綜合分析確定。2.5.2 設計洪水標準電站水庫屬?。ǘ┬退畮鞓屑~工程，工程等別為V等，主要建筑物為5級，根據國家規(guī)范《防洪標準》（GB50201-94）和《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）的有關規(guī)定，采用防洪標準為30年一遇洪水設計，砼壩和砌石壩100年一遇洪水校校，水電站廠房50年一遇洪水校核，見表2-7。表2-7××站壩址·廠址設計洪水標準表壩 址 廠 址設計（年） 校核（年） 設計（年） 校核（年）30 100 30 50××一級電站洪水計算（1）區(qū)間洪水①設計暴雨?！痢烈患壵緟^(qū)間洪水主要來自于雙鷹河流域，流域內無實測暴雨資料，因此本次設計由設計暴雨推求設計洪水時，其年最大24h暴雨采用××氣象站的實測暴雨資料，年最大1/6h、1h、6h暴雨由于缺乏實測資料，本次設計仍參考《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（1984年6月）（以下簡稱《手冊》），結合當地實際情況分析得出各時段暴雨設計參數成果。見下表2-6。表2-6 ××××各歷時暴雨設計參數表T(h)1/61624H(mm)15.037.070.083.5Cv0.350.450.400.40Cs/Cv3.53.53.53.5《手冊》的成果經過了專門的審查和驗收，在無實測流量系列資料的地區(qū)，可作為中小型水利工程（一般用于控制集水面積在1000km2以下的山丘區(qū)工程）進行設計及安全復核計算的依據，這已是在多個已建或在建的水利工程中得以驗證了的。因此在雙鷹河電站工程地區(qū)用《手冊》中資料是合理、可靠的。②設計洪水計算××一級電站壩址以上之區(qū)間洪水主要來自于雙鷹河流域，其流域面積為156.125km2，屬小流域，流域內無任何水文氣象實測資料，根據《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》（SL44-93）的有關規(guī)定，對于這類無資料的地區(qū)的水利程，可采用暴雨資料利用推理公式推求各相應頻率的設計洪水。壩址以上集水面積156.125km2，河道長度17.75km，平均比降55.49％。暴雨參數設計雨力Sp及暴雨公式指數n，由設計暴雨成果按《手冊》中相應公式計算；產、匯流參數：分別采用《手冊》相應的公式計算，產流參數μ=4.8F-0.19，Cv=0.18，Cs=3.5Cv；θ=13.165，流域匯流參數m=0.400.204。本次洪水設計是采用四川水利水電勘測設計研究院的暴雨推求洪水程序計算的，該程序經有關部門鑒定和多個水利水電工程檢驗是可行的。其計算成果詳見表2-7。表2-7××一級站雙鷹河區(qū)間洪水計算成果表頻率(%)123.335102033.350洪峰(m3/s)1607140312521135939741流量（2）龍河魚劍口電站壩址下泄洪水在龍河下游魚劍口骨干電站水文設計中，涪陵水利電力建筑勘測設計院作了大量的分析研究論證工作，采用了三種途徑五個計算方案推求壩址和廠址之設計洪水。即第一種途徑是，根據暴雨資料計算設計洪水；第二是利用實測流量資料推求設計洪水；第三是，利用石板水電站設計洪水中又采用石柱水文站（長系列實測資料）、江池水文站和三建水文站來推求魚劍口電站廠、壩之設計洪水。設計單位精心設計，作了如此大量的分析研究與計算工作，五種成果相互映證，所取得的資料是合理可靠的，安全經濟的，最后采用的魚劍口壩址各頻率設計洪峰流量成果見表2-8。表2-8 魚劍口水電站壩址各頻率設計洪水成果表頻率(%)123.335102033.350洪峰(m3/s)65005790518048003980299023701860流量（3）××一級壩址設計洪水的確定××一級站壩址控制區(qū)間流域面積（主要是支流雙鷹河流域）為156.125km2，而魚劍口電站壩址控制龍河干流流域面積2149km2，相差近14倍。支流匯流時間短，洪峰尖瘦，陡漲陡落，洪水過程歷時短，兩干流匯流時間長，洪水歷時較長，因此，干支流洪峰同時遭遇的機率是很小很小的，但要考慮支流保水面積的影響。因此，確定采用魚劍口電站壩址洪水按控制流域面積比的n次方修正移用作為××一級站壩址設計洪水。其修正指數n＝2/3θ，通過有關部門論證，該修正指數在龍河流域是具有較高精度的，××一級電站壩址各頻率設計洪水成果見表2-11表2-11 ××一級電站壩址各頻率設計洪水成果表頻率（％）123.335102033.350洪峰（m3/s68116067542850304171313324831949流量）（4）××一級站廠址洪水××一級電站廠房布置于××大橋下游龍河左岸320m處，廠址控制集水2694.4km2，廠址洪水主要來源于龍河干流，區(qū)間洪水以雙鷹河、干河溝為主，在區(qū)間洪水中，干河溝全流域面積為387.05km2，據調查，在中上游大部分為巖溶區(qū)，暴雨洪水通過漏斗溶洞進入地下，因此，暴雨很難匯集于干河溝主河槽，根據調查分析，巖溶區(qū)為322.5km2。因此，在洪水計算中將這一不能集流造峰的流域面積剔去，則××一級站廠房集水面積為2371.9km2，按照同樣的辦法，將魚劍口壩址洪水移用于××一級站廠址，即可求得該廠址各頻率設計洪水。見表2-12表2-12 ××一級電站廠址各頻率設計洪水成果表頻率（％）123.335102033.350洪峰（m3/s69426184553251264251319325311987流量）（5）××一級站干河溝取水口洪水干河溝河口處控制集水面積387.05km2，作為××一級電站補充發(fā)電水源的干河溝取水口位于龍洞灣以下1.04km，距××大橋2.46km，取水口以上控制集水面積384.75km2，但在大秋咀以上全屬石灰?guī)r巖溶區(qū)，暴雨降水通過溶洞漏斗全部滲入地下，因此不能形成地表暴雨洪水徑流，據調查，形成暴雨洪水之集水面積首先在大秋咀以下，至××大橋干流河段，在右岸龍洞灣處匯入干流的支流韓城河溝（長5km）區(qū)域；其次是在現場調查之后，能過1/10000航側圖勾繪，能夠直接形成暴雨洪水的集水面積為62.25km2。根據監(jiān)近流域雙鷹河洪水資料成果，通過洪水修正指數直接移用于××一級干河溝取水口，其計算成果見表2-13表2-13 ××一級站干河溝取水口設計洪水成果表頻率（％）123.3351020洪峰（m3/s872.88 762.07 680.05 616.50 509.87 402.49流量 ）××二級電站壩址、廠址設計洪水××二級電站位于××大橋以下雪玉洞河段，壩址位于雪玉洞大橋以上80m，而緊接一級站尾水，壩址以上控制集水面積2699.075km2，廠址以上2729.137km2，在××××區(qū)間之內有兩條支流匯入，據查，其中干河溝，中上游屬石灰?guī)r巖溶區(qū)，溶洞漏斗甚多，該區(qū)域有322.5km2的集水面積不能形成地面暴雨洪水歸入河槽，因此，在洪水計算中，將其剔除，則壩址控制集水面積為2376.575km2，廠址2406.637km2，按照同樣的辦法，通過魚劍口電站壩址洪水推算得出××二級電站壩址、廠址的設計洪水，見表2-14表2-14 ××二級站壩址、廠址設計洪水成果表頻率（％）123.335102033.350（m3/s壩址69516192554051334256319825651989）（m3/s廠址70106244558651764292322425562006）分期設計洪水（1）分期時段的劃分根據參證站石柱水文站歷年洪水資料，可以得出暴雨洪水發(fā)生的季節(jié)性規(guī)律，根據施工要求，并結合洪水特性，將全年劃分為枯水期11～3月、汛前過渡期4月、主汛期5～9月、汛后過渡期10月共四個分期時段。（2）主汛期洪水計算魚劍口電站水庫總庫容8800m3，由于滯洪庫容很小，因此，基本無削峰能力。而在魚劍口以上之石板水電站，總庫容105470m3，屬大型工程，對一般量級的洪水過程有一定的蓄洪削峰作用。但是，通過魚劍口電站初級論證，由于石板水電站水庫調節(jié)庫容必定有限，同時，為了電站自身的經濟效益，充分利用水量，減少棄水而增加發(fā)電量，因此，在運行方式上，水庫在汛期不設置洪限水位，這樣一來，水庫對汛期洪水不起調節(jié)作用，因此，在主汛期，魚劍口電站壩址的分期洪水，仍然采用主汛期5～9月年最大設計洪水計算的相應的頻率的洪峰流量，而××××的分期設計洪水應是魚劍口電站壩址下泄量加上區(qū)間洪水，區(qū)間入流量采用集水面積比的2/3次方推算求得，由此得出××一、二級電站壩址、廠址主汛期相應頻率的分期設計洪水，見表2-表2-（3）汛前汛后過渡期分期洪水根據分期時段的劃分，汛前過渡期為4月，汛后過渡期為10月，其分期設計洪水，應由魚劍口壩址下泄量加區(qū)間洪水組成。魚劍口電站滿載發(fā)電時的最大引用流量為85.2m3/s，在推求××××分期洪水時，應從魚劍口壩址下泄量中剔除。龍河4月、10月發(fā)生洪水的成因與主汛期相同，因此，仍采用集水面積比的2/3次方換算推求××一、二級電站壩址、廠址的分期洪水，其計算成果見表2-表2-（4）枯水期分期洪水枯水期為11月～3月，在這一時段，魚劍口電站屬洪水期，最大引用流量為85.2（m3/s），下泄量很小，因此，××××的分期洪水主要由區(qū)間支流洪水控制，采用石柱站為參證站，歷年各月最大流量系列中（盡量不選用跨期極值）獨立選擇組成各分期最大流量系列，采用矩法計算其均值，用P-Ⅲ型曲線適線，在適線過程中盡量使曲線照顧中上部點群和通過點群重心。分期頻率適線結果見下表2-15。表2-15 石柱水文站洪水頻率適線成果表時段5％10％20％33.3％11～310073.349.033.5采用水文比擬法可求得××××一、二級壩址、廠址枯水期分期洪水，見表2-16、表2-17表2-16 ××一級電站壩址、廠址分期洪水計算成果表頻率（％）5102033.3壩址17.3912.758.525.8311～3月廠址24.8218.1912.168.32壩址4233342461784月廠址423341215182壩址50304171313324835～9月廠址512642513193253110月 壩址 504 308 206 141廠址514314210144表2-17 ××二級電站壩址、廠址分期洪水計算成果頻率（％）5102033.3壩址25.3418.5712.428.4911～3月廠址28.6921.0314.069.61壩址4323412511824月廠址436344253183壩址51334256319825355～9月廠址5176429232242556壩址51431421114410月廠址519317212146（5）××一級站干河溝取水口分期洪水干河溝取水口以上集水面積為384.75km2，扣除石灰?guī)r巖溶區(qū)漏斗溶洞集水面積之后，能直接形成暴雨洪水之集水面積為62.26km2，干河溝屬龍河一級支流，采用同樣的辦法，亦可求得干河溝取水口分期設計洪水，見表2-18表2-18 ××一級站干河溝取水口分期洪水計算成果表頻率（％）5102033.311～3月6.965.13.412.324月14897.155.733.55～9月 616.5 509.9 402.5 280.310月 88.7 66.8 46.4 33.0地下水（1）地下水概況××××地處龍河流域下游，上至三建鄉(xiāng)韓家沱，下至安寧場，屬三迭系嘉陵江組灰?guī)r區(qū)，特別在左岸雙鷹河、干河溝兩支流七躍山分水嶺一線，暴雨強度大，整個區(qū)域形成七躍山地下水補給區(qū)，由于集水區(qū)域內巖溶發(fā)育，溶洞漏斗極多。因此，大氣降水大多滲入地下形成暗河潛流，雙鷹河、干河溝等支流及龍河下游兩岸均有多處地下泉水出路，其中左岸尤其，這樣的水及地質條件給區(qū)間水資源的開發(fā)利用提供了優(yōu)越的條件。（2）××一級電站壩址××一級電站徑流主要來源雙鷹河流域，根據調查，正在興建的雙鷹河一級站壩址以上地層屬三疊系嘉陵江組，巖溶較發(fā)育，地下水較為豐富，根據初步測定，距壩軸線最近的巖溶在壩上游215m處，泉水出露流最為0.07m3/s；另外根據“四川省水文地質圖”上提供的資料，經綜合分析，在雙鷹河一級電站設計中，將出露泉取其下限Q出=0.186m3/s。在1983年3月，××水電局在《農業(yè)區(qū)劃》工作中，對雙鷹河新場河段進行了枯水調查，實測最流量為0.31m3/s。在本次設計中，根據以上資料綜合分析，確定采用基流（以下出露泉水）為0.287m3/s。（3）干河溝取水口干河溝取水口以上集水面積384.75km2，全屬灰?guī)r區(qū)，在取水口以上三撫鄉(xiāng)正壩村、龍洞灣處建有干河溝電站，裝機100kw，水頭110m，引用三撫鄉(xiāng)黃龍壩村張家溝龍洞水（泉水）發(fā)電，1981年投產至今，泉水流量穩(wěn)定，電站引用泉水流量0.133m3/s。另外，通過現在調查，在取水口以上，韓城河溝、涼水井以及龍洞灣等處均有泉水出露，通常最小流量在0.5m3/s左右，當大氣降水出現時，在龍洞灣處匯集水流流量在2-3m3/s之間，在徑流計算中，通過綜合分析，確定在本次設計中采用最小流量為0.26m3/s。（4）××二級電站壩址該電站壩址位于雪玉洞大橋以上800m，在壩址以上左右兩岸均有泉水出露。在龍河流域，中上游多為侏羅系砂，泥巖互層，地下水不豐，石柱站實測最小流量0.5m3/s（1976.7.19）實測最小瞬時流量為0.38m3/s。而該站控制流域面積達898km2，在1988年，水電局在規(guī)劃開發(fā)金竹 電站時，實測最小流量為5.88m3/s，由于在區(qū)間范圍內屬灰?guī)r巖溶區(qū)，且在七躍山分水嶺一線暴雨滲入地下形成“七躍山地下水補給區(qū)，”當稍有降水時，在壩址以上原有多處泉水流量增大變色混濁而流入河中，根據現場調查和《四川省水文地質圖》及《水文手冊》綜合分析之后，在本次設計中，確定采用下限出露泉水流量為2.8m3/s。2.7 水位～流量關系為了建立壩址及廠址處水位～流量關系曲線，由于本工程壩址廠址處無實測流量資料，本次設計采用實測大斷面，按曼寧公司Q＝AR2/3J1/2推求壩址及廠址處水位～流量關系曲線，其中斷面過水面積A與水力半徑R，均由實測橫斷面計算得出；糙率n與比降J兩個重要的參數均需結合河段特點分析取值。比降J的計算中，采用實測的河道比降。糙率n根據實地勘測發(fā)現，壩址及廠址所在的河段為沙質河床，河低不太平整，為砂礫或卵石組成，低坡較均勻，兩側岸壁為土砂、巖石、長有雜草、小樹；結合《四川省水文手冊》（1979年）中東北勘測設計院主編的《洪水調查》附錄天然河道、灘地糙率表比較分析，糙率n的取值在0.025～0.029之間，××××壩址和廠址水位～流量關系曲線成果見下表2-2-××一級站壩址、廠址水位流量關系曲線表2-××二級站壩址、廠址水位流量關系曲線表2-干河溝取水口水位流量關系曲線表泥沙2.4.1 流域產沙概況石板水電站水庫屬在型水庫，可以攔載龍河大量泥沙，在龍河石板水壩址至××××河段，區(qū)間集水面積665.125km2，分水嶺海拔高程在1600m以上，河谷深切，干流，特別是支流坡陡流急。流域地質構造單一，無大斷裂通過，巖性大都為侏羅系砂巖與泥巖互層，巖石較完整，土層較薄。高山有森林分布，植被較好，河谷附近林木較少，兩岸坡地墾植較多，植被較差。流域內降水充沛，暴雨多集中在7-9月，但8月份一般為伏旱期。龍河干流三建鄉(xiāng)以上河段，河床為沙卵石及基巖相間，推移質補給不充分。河流懸移質主要來自流域內大面積表土沖蝕，推移質補給不充分。河流懸移質主要來自流域內大面積表土沖蝕，推移質則主要來自支溝滑坡及泥石流。據石柱水文站懸移質測驗資料流計，多年平均輸沙模數690t/km2，多年平均輸沙62.0萬t，多年平均含沙量0.93kg/m3。懸移質（1）輸沙量及含沙量成勘院于1991年在石板水電站初步設計時已作過壩址以上懸移質的詳細分析計算，得出成果，由于石板水壩址至××××河段的產沙條件同以上河段相似，因此可直接引用石板水壩址歷年縣移質系列成果，××××多年平均含沙量為0.965kg/m3，多年平均輸沙量模數為614t/km2，輸沙量在年內分配不均，主要在汛期（5-9月）占全年輸沙量的92.7％。汛期平均含沙量為1.28kg/m3。通過分析計算，××一級站壩址懸移質多年平均輸沙量為40.84λt，二級站壩址45.27λt。（2）懸移質顆粒級配石板水電站在可行性階段曾采用石柱水文站1983年汛期懸移質顆粒分析成果，代表龍河懸移質顆粒級配，其徑較?。╠50=0.0077mm）。在石板水初步設計時，選取石柱水文站1988年汛期懸移質沙樣，每組沙樣用兩種方法作沉速測驗對比分析，分析成果表明，懸移質最大粒徑0.5mm。中粒徑0.01mm，見表2－表2－ 懸移質顆粒級配表粒徑D(mm)0.0070.010.0250.050.10.250.5小于某粒徑沙重30.9 50.6 70.7 81.0 90.5 99.7 100百分數(%)（3）懸移質礦物組成成勘院在石板水電站初設時，曾選用實測懸移質沙樣進行礦物質成份分析，其礦物成份有石英、方解石、粘土等。2.4.3 推移質龍河各水文站均未開展推移質測驗，僅在石柱縣城附近河段，用坑測法進行河床質取樣，通過河床質顆粒級配分析，推移質最大顆徑600mm，中粒徑250mm，最小粒徑1mm。在××××以上龍河中、下游河段建設了石板水、魚劍口及暨龍河等電站，同時，還開展了其他工程建設，大量棄渣堆積于沿河公路以下；這些推移質在暴雨洪水作用下，將有一部份固體物質沖于庫內，估計多年平均推移質輸沙量約0.20～0.30萬t目 錄1綜合說明...............................................................................................................錯誤！未定義書簽。工程改造的主要內容錯誤！未定義書簽。工程估算與效益分析錯誤！未定義書簽。國民經濟評價錯誤！