盧邦木

(貴州拓土資源開發(fā)有限公司，貴陽 550000)

0 引 言

水利工程項目建設(shè)，對推動中國社會經(jīng)濟(jì)的快速向前發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。當(dāng)前中國各地區(qū)正在大力興建水利工程，通過水庫工程項目建設(shè)，可以解決當(dāng)?shù)貐^(qū)域居民的日常用水問題和灌溉用水問題，并且進(jìn)一步帶動當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速向前發(fā)展。在水庫工程項目建設(shè)過程中，所需要考慮的問題相對較多，同時所涉及到的技術(shù)難點也比較復(fù)雜。文章針對羊槽水庫工程展開分析和研究，主要是為當(dāng)?shù)貐^(qū)域的人飲和農(nóng)田灌溉提供出必要的水資源，并對水庫工程的降雨徑流特征進(jìn)行深入分析和研究，有效做好降雨徑流計算和分析工作，以此來保證羊槽水庫工程規(guī)模功能得以充分發(fā)揮，實現(xiàn)良好的社會效益。

1 工程概況

羊槽水庫工程位于三都縣周覃鎮(zhèn)水東村境內(nèi)，有通村公路至庫區(qū)，交通便利。羊槽水庫所在河流為珠江流域柳江水系水東河右岸支流水雅河上游，總集雨面積3.2 km2，其中壩址以上集雨面積為2.1 km2，主河道長1.96km，平均坡降為37.5‰，壩址多年平均徑流總量139.65萬m3，多年平均徑流量0.0442m3/s。引水壩集雨面積1.1km2，主河道長1.25km，平均坡降為80.1‰，壩址多年平均徑流總量73.15萬m3，多年平均徑流量0.0232m3/s[1]。引水壩位于水庫南面的水雅河右岸支流，河源高程900.3m，河流自南向北流，經(jīng)板勞在的母匯入水雅河。

2 羊槽水庫工程徑流特征分析

羊槽水庫工程流域范圍內(nèi)無水文測站，根據(jù)對臨近6座氣象站或水文站的分析，采用臨近流域的三都?xì)庀笳咀鳛橹饕獏⒆C站。根據(jù)該流域的降雨徑流條件特征以及參證站情況，結(jié)合貴州省地表水資源中的相關(guān)等值線圖分析工作成果，在本次羊槽水庫工程徑流特征分析和計算過程中，將采用降雨徑流法計算成果來作為設(shè)計工作成果進(jìn)行應(yīng)用。

2.1 水庫徑流特征分析

水雅河屬于山區(qū)與源型河流條件，徑流主要是通過外部降雨進(jìn)行布局，因為該地區(qū)處于中亞熱帶受到季風(fēng)和地形條件因素的影響，全年降雨量非常充沛，同時徑流量也比較豐富。該河流的洪水枯水相差比較懸殊，水資源年均分配不均，豐水期范圍內(nèi)5-10月，徑流量占到全年徑流量的81.7%，枯水期11月到4年4月份的徑流量，占到全年徑流量的18.3%，徑流量年際變化幅度相對較小，徑流變計數(shù)CV在0.25-0.30之間，并且常年平均徑流深度范圍在600mm-700mm之間[2]。

2.2 設(shè)計降雨量

根據(jù)氣象站降雨資料統(tǒng)計分析得出多年平均降雨量大小為1334.35mm，變差系數(shù)大小為0.16。有效結(jié)合該流域的地理條件特征以及結(jié)合貴州省同步期限降水量等值線圖，通過查圖成果綜合分析之后，有效確認(rèn)本次羊槽水庫工程多年平均降雨量大小范圍在1330mm，羊槽水庫工程各頻率年降雨量成果，如表1所示：

表1 羊槽水庫各頻率年降雨量設(shè)計成果

2.3 枯水調(diào)查與分析

因為水庫工程設(shè)計流域范圍內(nèi)無時測枯水流量資料，因此實際的枯水流量大小根據(jù)實際調(diào)查工作結(jié)果，有效結(jié)合貴州省河流枯水調(diào)查和統(tǒng)計分析工作成果來進(jìn)行分析和確定。根據(jù)貴州省地表河流枯水調(diào)查與統(tǒng)計分析資料，設(shè)計流域 P=50%平均最枯日枯水模數(shù)為2.0L/s·km2， P=50%平均最枯月枯水模數(shù)為3.0 L/(s·km2)，Cv=0.46，Cs=2.5Cv分析計算 P=95%最小月枯水模數(shù)為1.14L/(s·km2)[3]。

2.4 實際調(diào)查工作分析

工程使用三角堰測流法對羊槽水工工程展開枯水調(diào)查和測量工作，對水庫工程壩址處枯水調(diào)查和測量，測量所得到的壩址流量大小為2.37L/s，反推模數(shù)為1.13 L/s·km2。通過對當(dāng)?shù)貐^(qū)域村民的走訪調(diào)查得知，水雅河從沒有出現(xiàn)斷流情況，最小流量大小和現(xiàn)有的流量大小基本保持相同。通過調(diào)查工作成果分析，可以有效推算得出羊槽水庫工程枯日流量模數(shù)大小為1.10 L/s·km2左右。由此可以看出等值線圖實際成果和實際流量成果之間保持接近，充分考慮到羊槽水庫工程區(qū)域植被覆蓋率相對較高，其枯水流量參照等值線圖成果取值，即 P=95%即 P=95%最小月模數(shù)均取為1.14L/s·km2[4]。

3 羊槽水庫工程徑流計算分析

由于羊槽水庫工程所處區(qū)域沒有實測徑流量相關(guān)參數(shù)資料，相鄰區(qū)域范圍內(nèi)沒有比較理想的水文參政站。在本次設(shè)計工作當(dāng)中，通過采取降水徑流同頻率算法進(jìn)行計算，有效結(jié)合等值線圖成果，確定壩址位置的實際設(shè)計流量大小。根據(jù)實際降雨量分析工作成果，水庫大壩以上流域多年平均降雨量達(dá)到1330mm，水庫流域徑流系數(shù)在0.50左右。在本次計算工作當(dāng)中徑流系數(shù)大小為0.5，流域多年平均徑流深度在Y=1330mm×0.50=665mm。羊槽水庫工程徑流深等值線位于600mm-700mm之間，綜合分析和確認(rèn)羊槽水庫工程、流域徑流深度大小665mm。

羊槽水庫工程壩址以上集雨面積為2.1km2，根據(jù)公式計算分析W=0.1HF計算，壩址多年平均徑流量W=0.1×665×2.1=139.65萬m3；再根據(jù)公式Q=W/T可以計算出壩址多年平均流量為0.0443m3/s。同理可得，引水壩集雨面積1.1km2，多年平均徑流量為73.15萬m3，多年平均流量為0.0232m3/s。徑流Cv值根據(jù)貴州省經(jīng)驗公式：

(1)

式中：Cvx為年降雨量變差系數(shù)(0.15)；F為流域面積， km2(<100 km2按100 km2計算)；α多年平均徑流系數(shù)(0.50)；r、β、m為地區(qū)性經(jīng)驗系數(shù)，取 r=1.3、β=0.04、m=0.7。 經(jīng)計算得到羊槽水庫壩址斷面年徑流變差系數(shù)Cv=0.28，結(jié)合《貴州省地表水資源》之“年徑流變差系數(shù)等值線圖(集水面積<300km2用)”，水庫所在流域徑流變差系數(shù)在 0.25∽0.30 之間，結(jié)合等值線圖以及小流域徑流特性，確定水庫年徑流變差系數(shù) Cv=0.28，偏態(tài)系數(shù)Cs=2Cv[5]。羊槽水庫壩址處和引水壩處各頻率設(shè)計徑流成果表如表2和表3：

表2 羊槽水庫壩址處各頻率設(shè)計徑流成果表

表3 引水壩壩址處各頻率設(shè)計徑流成果表

4 引水流量確定

根據(jù)需水預(yù)測、區(qū)域水資源開發(fā)利用和環(huán)境用水需要等進(jìn)行綜合分析，本次羊槽水庫工程引水流量先扣除10%生態(tài)環(huán)境水量，并優(yōu)先下放生態(tài)環(huán)境水量，剩余水量才為本工程的可引水量。根據(jù)壩址徑流、洪水計算基本數(shù)據(jù)，本工程初步擬定引水設(shè)計流量分別為2.0m3/s、2.5m3/s、3.0m3/s，并根據(jù)引水壩壩址P=20%洪水來水過程線和擬定的引水流量等進(jìn)行分析，計算各擬定引水流量下占P=20%洪水總量的引水比例。

通過對地形地質(zhì)條件和總體樞紐布置比較，結(jié)合引水設(shè)施效益和經(jīng)濟(jì)等綜合分析比較，本工程確定引水流量為2.5m3/s，引水比例為56.3%。根據(jù)相關(guān)已建工程引水經(jīng)驗，符合相關(guān)工程引水規(guī)律。則羊槽水庫壩址入庫徑流量為壩址入庫徑流量和引水量之和。

5 結(jié) 語

通過對本次羊槽水庫工程徑流特征分析和研究，可得出水庫工程的徑流特點，同時通過進(jìn)一步計算和分析之后可以有效得到徑流參數(shù)數(shù)值和引水流量參數(shù)，為水庫工程天然來水分配和引水流量提供出必要的參考和借鑒，同時為保證水庫工程的各項功能提供基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)，對充分發(fā)揮當(dāng)?shù)厮Y源作用提供參考，帶動當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。