牛秀嶺

（山西省水利建設(shè)開發(fā)中心，山西 太原 030002）

1 工程概況

口上水庫是昔陽縣松溪供水工程的水源工程，位于昔陽縣東冶頭鎮(zhèn)口上村附近松溪河下游河道上，壩址距昔陽縣城35km，壩址以上控制流域面積1462km2。大壩洪水標準采用30年一遇洪水設(shè)計，200年一遇洪水校核，水庫總庫容495萬m3，壩型為堆石混凝土重力壩，壩頂長120m，最大壩高58.4m，壩頂寬6m，壩底寬54.4m。

2 氣候狀況

根據(jù)昔陽縣1971—2000年氣象統(tǒng)計資料，全年日照總時數(shù)平均為2582.5h；多年平均蒸發(fā)量1831mm，最大蒸發(fā)量在4—7月，約占全年蒸發(fā)量的55%；多年平均氣溫9.7℃，極端最高氣溫38.7℃，極端最低氣溫-20.9℃。由于區(qū)域內(nèi)地形變化大，無霜期各不相同，海河流域東北部的孔氏、東冶頭2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)無霜期最大，達160d以上，中部地區(qū)在150d左右，黃河流域及海河流域東南部分地區(qū)為130～140d，其中白羊山最短，只有110d左右，最長與最短相差50d。凍結(jié)的初始日期開始為12月9日，解凍日期平均為3月3日。每年10月至次年3月以西風為主，其次是西北風、北風，4—9月以東風最多。多年平均風速1.7m/s，歷年最大風速21m/s；多年平均降水量499.5mm，主要集中在七八月，最大日降雨量153.9mm。

3 水文測站情況

松溪河流域最早設(shè)站年份為1958年，設(shè)有水文站一處，測流斷面位于昔陽縣東冶頭鎮(zhèn)口上村，控制流域面積1264km2，1962年3月撤銷，后又于1964年6月重新設(shè)站，基本水尺斷面下遷1km左右，控制流域面積1468km2，更名為口上（二）站，1974年因改河工程影響，又在1958年設(shè)立口上站斷面觀測，仍稱口上站。1976年1月下遷9km至泉口村，改名為泉口水文站，控制流域面積1627km2。截至2010年，共有實測水文資料51年。

口上水文站位于口上水庫下游1.3km，控制流域面積較口上水庫控制流域面積大6km2，可作為口上水庫的設(shè)計站。

4 徑流分析計算

4.1 實測徑流

此次徑流系列為1971—2008年，系列長度為38年，多年平均徑流量5332萬m3，實測最大年徑流量為1996年的30704萬m3；實測最小年徑流量為1987年的1070萬m3；實測最小月平均流量0.062m3/s（2000年6月）。

泉口站上游水磨頭有4個泉眼，均分布在水磨頭魚場南邊半山腰處。據(jù)調(diào)查，四個泉眼的泉水流量分別為0.03m3/s，2002年3月實測為0.05m3/s，2003年3月實測為 0.027m3/s，2004年 5月實測為 0.037m3/s，2012年7月23日昔陽縣水利局對其進行了實測，西南側(cè)泉0.0028m3/s，南側(cè)泉0.014m3/s，東南側(cè)兩泉匯流處0.0153m3/s，合計0.0321m3/s。另外，對泉水流量進行了調(diào)查了解，泉水流量較穩(wěn)定，因此認為泉水流量為0.03m3/s。

從泉口流量調(diào)查和實測結(jié)果來看，泉口站實測徑流資料比較可靠。

4.2 天然徑流

松溪河上游及支流上先后分別建有中小型水利工程，影響徑流系列一致性的主要是松溪河上游的郭莊水庫和支流趙壁河上游的水峪水庫，故需進行還原計算，即還原為天然徑流。

口上水庫天然徑流還原計算方法采用下列水量平衡公式：

式中：W天然——天然徑流量，萬m3；

W實測——實測徑流量，萬m3；

W耗水——耗水量，萬m3；

E——水庫附加蒸發(fā)河和滲漏損失量，萬m3。

還原后1976年后的天然徑流需從泉口站折算到口上站，采用面積比指數(shù)法，面積比指數(shù)取1。計算得口上水庫天然徑流量1971—2008年38年天然徑流量系列，多年平均值為6634萬m3。

4.3 徑流系列代表性分析

一般認為具有較長時段的水文資料系列能較好地反映總體的分布特征，以不同長度系列的統(tǒng)計參數(shù)、豐枯特征、周期規(guī)律等進行比較，分析判斷系列的代表性，做出分析結(jié)論與評價?，F(xiàn)從1965—2008年和1971—2008年徑流系列作出對比分析，見表1。

表1 口上天然年徑流量長短系列對比表 單位：萬m3

長系列除均值大于10.8%外，其余統(tǒng)計特征值與短系列一致，1971—2008年系列包含了長系列中1972年次枯和1999年最枯徑流的年份，而且該系列較接近人類活動影響的真實性，再從年徑流差積曲線看（見圖1），38年系列中豐、平、枯水年均有一定長度，整體顯示枯水年組偏長一些，對工程供水而言是比較安全的。

圖1 口上水庫年徑流量差積曲線圖

由以上分析可知：1971—2008年不僅包含有完整的連續(xù)豐、平、枯系列，而且連續(xù)枯水段較長，說明該徑流系列不僅具有較好的代表性，而且以1971—2008年作為設(shè)計系列對供水是安全可靠的。因此可以將該系列作為設(shè)計徑流系列。

4.4 徑流頻率分析

對1971—2008年共38年天然年徑流系列，以P-Ⅲ型曲線進行適線，頻率曲線見圖2，計算得口上水庫徑流統(tǒng)計特征值及各頻率設(shè)計值見表2。

圖2 口上水庫徑流頻率曲線圖

表2 口上水庫天然年徑流量成果表 單位：萬m3

5 結(jié)語

本文采用1971—2008年徑流系列具有較好的代表性，通過分析計算得出口上水庫多年平均天然徑流量為6630萬m3，95%保證率徑流量為2376萬 m3，50%保證率徑流量為5033萬m3。