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历 史 洪 水 调 查 推 流 成 果 表
表2-8 项 目 河 段 下坝址 凤凰镇老高桥 河段控制流域面积 2(Km) 67.3 94.5 洪水年代 1978 1978 流 量 3(m/s) 459 597 ⑶ 历史洪水重现期确定
根据历史调查洪水调查访问情况,结合干支流历史洪水情况分析:1938年洪水为小溪河首大洪水,1978年为次大洪水。
由于设计流域无历史文献资料记载洪灾情况,因此历史洪水重现期不能再往前推,故根据调查访问情况分析,1938年洪水重现期定为65年,1978年洪水重现期为33年。 2.4.3 设计暴雨 ⑴ 代表站的选择
设计流域无暴雨资料,本次收集了邻近流域气象、水文、雨量等8站的暴雨资料。经对各站的暴雨资料进行检查,资料连续完整,相互对照未发现异常。采用年最大值法,对各站最大6h、24h、及3d暴雨进行统计计算,现将这些站年最大24h暴雨的统计参数列于表2-9。
各站年最大24h暴雨统计参数表
表2-9
站名 巫 溪 建 楼 项目 气象站 H24(mm) 100.6 146.0 Cv 0.30 0.42 Cs/Cv 3.5 3.5 高 楼 尖 山 沙 沱 塘 坊 126.3 0.36 3.5 132.4 0.41 3.5 122.4 0.34 3.5 115.5 0.30 3.5 渡 口 坝 114.0 0.36 3.5 福 田 96.2 0.33 3.5 从上表可看出,这些站的均值及变差系数变动较大,反映了本地区暴雨面上分布的特点,本地区属大巴山暴雨区,暴雨中心在建楼、高楼一带,即在大宁河的中上游暴雨较大,暴雨有从北到南减小的趋势。由于刘家沟水库所在的河流上无雨量站,本次根据地区综合法—代表站法
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两个途径对暴雨进行对比分析,从中选择更接近设计流域情况的成果。
① 中值法:根据设计流域所处地理位置,选择靠近本工程的塘坊、巫溪、渡口坝、尖山、沙沱等五站的暴雨资料,采用中值法,求得该地区24h暴雨中值为117.0mm,Cv=0.34,Cs/Cv=3.5。
② 代表站法:由于塘坊站高程与刘家沟水库所在河流的平均高程相近,且为邻域,它们属于同一暴雨区,故选取塘坊站为代表站,根据塘坊站暴雨资料求得24h暴雨均值为115.5mm,Cv=0.30,Cs/Cv=3.5。
从以上两方法所得的暴雨成果可以看出两者结果较接近。考虑到塘坊站离设计流域较近,直线距离约8km,资料系列较长(1956年~1998年),便于暴雨洪水的推求。另该站年最大6h、24h暴雨量分别为106.5mm(1982年)和198.8mm(1982年),在本地区属较大值,其暴雨系列具有一定的代表性,故选择塘坊站为刘家沟水库推求设计暴雨的参证站。
⑵ 设计点暴雨计算
由于本地区测站缺最大1h暴雨资料,因此,本次计算采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(以下简称《手册》)中最大1h暴雨均值及变差系数等值线图的查值成果,其他时段设计暴雨采用塘坊站成果。经对各种历时暴雨系列进行频率计算,用P-Ⅲ型曲线适线后,求得刘家沟水库设计暴雨成果见表2-10。
刘家沟水库设计点暴雨计算成果表
表2-10 时 段 1h 6h 24h 3日 均 值 (mm) 35.0 72.0 117.0 158.7 Cv 0.43 0.28 0.30 0.34 Cs/Cv 3.5 3.5 3.5 3.5 设 计 暴 雨P(%)(mm) 0.1 113.8 162.8 278.5 417.8 0.2 105.4 153.9 262.6 391.4 1 93.8 132.7 224.2 328.3 2 85.1 123.1 207.0 300.3 3.33 75.9 115.8 193.9 279.0 5 64.4 109.8 183.2 261.7
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⑶ 设计面暴雨
本地区无定点定面的暴雨分析成果,设计暴雨采用《手册》中以动点动面资料分析综合时面深折减系数,计算面平均雨量。根据《手册》,设计流域属长江河谷区,查得集水面积67.3km2和107.8 km2的点面折减系数分别为α6=0.983,α24=0.987和α6=0.967,α24=0.976。
由于《手册》只刊布了短历时暴雨时面深折减系数,本阶段以塘坊站计算的三日设计暴雨作为设计流域面暴雨使用。
⑷ 设计雨型
本次采用《手册》中地区综合成果。 2.4.4 设计洪水
⑴ 洪水计算方案及标准 ① 计算方案
设计流域无实测洪水资料,本阶段采用设计暴雨推求天然设计洪水,刘家沟水库位于上磺坝流域排洪洞下游,因此,设计洪水还应加上上磺坝流域同频率下泄洪水。干流大宁河巫溪站具有30年洪水资料,用面积比移用巫溪站设计洪水成果至水库坝址处加以比较,并用本流域洪水调查成果进行合理性分析。
② 洪水计算标准
根据水电部颁发《水利水电工程等级划分及设计标准》(SL 252—2000),刘家沟水库为Ⅲ等中型水库,枢纽等永久性主要建筑物级别为3级,按规范要求推算50年一遇的设计洪水和1000年一遇(堆石坝)与500年一遇(重力坝)的校核洪水;引水电站厂房级别为4级,按规范推求30年一遇设计洪水和100年一遇校核洪水。
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⑵ 设计洪峰流量计算 ① 用推理公式推求设计洪水 ② 用综合瞬时单位线法推求设计洪水
设计流域参数:在1/50000航测图上量算得各处流域特征参数; 暴雨参数:设计雨力Sp(mm/h)及暴雨公式参数n,由设计暴雨成果按《手册》中相应公式计算;
产、汇流参数:产流参数μ采用《手册》中的分区公式计算,即μ=3.6F-0.19,Cv=0.23,Cs/Cv=3.5;汇流参数m由设计流域特征参数,查《手册》分区综合公式并与面上比较后综合取值。
两种方法各设计断面的设计成果见表2-11、2-12、2-13
刘家沟坝址(本流域)设计洪峰流量成果表
表2-11 项 目 计算方法 推理公式法 瞬时单位线法 设计洪峰流量(m/s) P=0.1% P=0.2% P=1.0% P=2.0% P=3.33% P=5.0% P=10% P=20% P=50% 783 717 720 652 578 525 518 476 474 436 438 402 378 338 316 278 227 205 3
上磺坝排洪洞处设计洪峰流量成果表
表2-12 项 目 计算方法 推理公式法 瞬时单位线法 设计洪峰流量(m/s) P=0.1% P=0.2% P=1.0% P=2.0% P=3.33% P=5.0% P=10% P=20% P=50% 1640 1440 1500 1360 1190 1160 1060 1070 962 1010 886 954 756 856 624 750 438 569 3
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柏杨河汇合口处设计洪峰流量成果表
表2-13 项 目 计算方法 推理公式法 瞬时单位线法 设计洪峰流量(m/s) P=0.1% P=0.2% P=1.0% P=2.0% P=3.33% P=5.0% P=10% P=20% P=50% 1560 1480 1440 1360 1180 1100 1070 967 990 877 923 803 809 668 691 549 512 404 3③ 面积比移用巫溪站洪水成果
根据巫溪站1972~2000年共29年洪峰流量系列并加入历史洪水进行频率计算,用P-Ⅲ型曲线适线确定统计参数,求得巫溪站设计洪水成果见表2-14。按面积比的0.67次方移至刘家沟水库坝址,见表2-15。
巫溪站设计洪峰流量成果表
表2-14
设 计 流 量(m/s) 均值 Cv Cs/Cv P=0.1% 1920 0.53 4.0 8090 P=0.2 7360 P=1.0% 5650 P=2.0% 4920 P=3.33% 4380 P=5.0% 3960 P=10% 3230 P=20% P=50% 2520 1590 3刘家沟水库坝址(本流域)设计洪峰流量成果表
表2-15
P(%) Qp(m/s) 30.1 833 0.2 758 1.0 582 2.0 507 3.33 451 5.0 408 10 333 20 260 50 164 ④ 洪峰流量成果采用及合理性分析
将各方法计算的坝址洪峰流量成果列于表2-16。
刘家沟水库(本流域)坝址设计洪峰流量成果比较表
表2-16
P(%) 计算方法 0.1 推理公式 综合瞬时单位线 移用巫溪站成果 洪调成果
0.2 1.0 2.0 3.33 5.0 10 20 50 783 717 833 720 652 758 3578 525 582 518 476 507 474 436 451 438 402 408 378 338 333 316 278 260 227 205 164 Q1978=459m/s(N=33年) 2-15