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2.1 流域概况 2.1.1 自然地理
水文
西和县位于甘肃省东南部,北起长道镇、南达太石河乡,处于渭河与西汉水分水岭的南测,北纬34°13′~34°37′,东经105°03′~105°18′之间。西和县北靠礼县,南接武都县,东临成县和徽县,隶属陇南市管辖,流域以黄土丘陵为主,海拔高程在1500~2300m之间,最大高程为太石河乡竹子沟的老根里,海拔2453m。 2.1.2 河流水系
西和县境内河流较多,各河总属嘉陵江水系,漾水河为该县最主要河流。漾水河发源于河口乡铁古坪,由南向北流经何坝、十里、汉源镇、西峪、石堡、长道,于礼县蒙张汇入西汉水,流域总面积682km2,河流全长47.4km,河道平均比降10‰,其中西和县境内流域面积618km2。
漾水河横贯西和县城。西和县城位于卢河汇入口以上,控制流域面积275km2,河长24.6km,河道平均比降10.9‰。漾水河西和县城段有白水河、白冯河、任河及孟磨河汇入,上游多为陡峭石山,山面破碎,植被条件差,水土流失较为严重。
漾水河水系见图2—1。 2.1.3 水利工程概况
漾水河西和县城卢河口以上的水利工程主要为两座已成水库,分别为支流白水河的晚家峡水库和漾水河干流上游的黄江水库。 2.1.3.1晚家峡水库
晚家峡水库位于白水河支流姜席河下游,距离西和县约5km,控制流域面积62km2,控制河长13.2km,河道平均比降11.6‰。该水库由甘肃省水利厅勘测设计院设计,1960年动工,因多种原因影响,水库多次停工、续建,1974年水库完成坝高32.6m。水库设计灌溉面积1.1万亩,实灌面积0.43万亩。水库属Ⅳ等中型工程,为具有防洪、发电、灌溉、养殖等综合效益的年调节水库。
2000年9月,甘肃省水利水电勘测设计研究院《甘肃省西和县晚家峡水库除险加固初步设计报告》,根据该报告设计成果水库防洪标准为50年一遇洪水设计,设计洪峰流量304m3/s,洪水总量271万m3,1000年一遇洪水校核,校核洪峰流量839m3/s,洪水总量857万m3。
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晚家峡水库枢纽主要由大坝、输水隧洞和溢洪道三部分组成。大坝为粉质粘土均质坝,最大坝高32.6m,坝顶长105m,水库总库容1008万m3,其中兴利库容198万m3,调洪库容360万m3,死库容496万m3。输水隧洞位于左岸,为城门洞型无压隧洞,进口底板高程1916.30m,最大输水流量4m3/s。溢洪道位于大坝右侧,进口为开敞式宽顶堰,堰顶高程1925.1m,最大泄水流量130m3/s。 2.1.3.2黄江水库
黄江水库位于漾水河上游,距离县城15km,坝址黄江峡口以上控制流域面积24.4km2,主河道长8km,河道平均比降14.3‰。水库1959年1月动工兴建,1960年7月投入运行。工程主要由大坝、输水洞及溢洪道三部分组成,坝型为土石混合坝,水库总库容436.27万m3,设计灌溉面积0.61万亩,为Ⅳ等小(1)型水库。
水库按50年一遇洪水设计,设计洪峰流量171m3/s,洪水总量为90万m3,按500年一遇洪水校核,校核洪峰流量295m3/s,洪水总量为150万m3,该水库是以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的年调节水库。该水库基本无灌溉任务,基本无用户。
2000年9月,甘肃省水利电力勘测设计研究院编制完成了《甘肃省西和县黄江水库除险加固初步设计报告》,该报告对原设计洪水进行了复核,确定50年一遇设计流量为160m3/s,500年一遇校核流量为399m3/s,输水洞最大输水流量2m3/s,溢洪道最大下泄流量33m3/s。
水库除险加固后最大坝高32.76m,水库死水位1816m,正常蓄水位1818.20m,设计洪水位1820.8m,校核洪水位1824.10m,对应的水库死库容为239.7万m3,兴利库容为76.53万m3,防洪库容为291.67万m3,总库容为607.94万m3。 2.2 气候及气象
西和县气候属半湿润区,南部地区较冷,北部较温和,雨水较少。根据西和县气象站资料统计,多年平均降雨量533.9mm,降雨时空分布不均,全年60%降雨集中在7、8、9三个月,多年平均蒸发量1262.5mm,多年平均气温8.4℃,极端最高气温33.5℃(1966年6月19日),极端最低气温-24.6℃(1975年12月15日),多年平均最大风速15m/s,年日照时数1731.4h,无霜期152天,最大积雪深10cm,最大冻土深度约为42cm。西和县气象站气象要素统计见表2-1。
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西和气象站气象要素统计表
表2-1 月份 项目 平均气温 平均最高气温 平均最低气温 极端最高气温 极端最低气温 平均相对湿度 平均降水量 平均蒸发量 日照时数 最大风速 单位 一 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ % mm mm h m3/s -4.1 1.7 -8.8 12.3 -22.6 68 6.3 41.8 145.4 10 二 -1.6 3.7 -5.8 19.2 -20.1 70 7.1 48.2 121.1 12 三 4.0 9.6 -0.4 22.6 -11.2 70 22.3 89.5 124.5 14 四 9.5 16.0 3.9 28.4 -13.3 68 44.7 139.1 163.3 15 五 14.2 20.2 8.7 30 -1.2 71 61.0 165.9 161.0 10 六 17.5 23.9 11.2 33.5 2.4 71 59.1 180.8 183.0 10 七 19.8 25.5 14.6 32.4 5.4 78 106.4 173.0 177.4 13 八 19.0 24.7 14.0 32 5.6 79 77.9 159.3 171.1 10 九 14.0 19.0 9.9 27.8 -0.1 83 84.6 95.6 99.7 10 十 9.0 14.5 4.7 25.1 -7.4 82 49.4 77.0 112.1 12 十一 2.5 8.1 -1.6 19.3 -12.6 76 12.0 51.3 126.2 11 十二 2.5 3.6 -7.0 14.9 -24.6 70 3.0 40.8 146.5 13 8.4 14.2 3.6 33.5 -24.6 74 533.9 1262.5 1731.4 15 年 备注:蒸发量为Φ20cm蒸发皿观测资料。
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2.3 水文测站及基本资料
漾水河属西汉水一级支流,流域内无水文测站。1959年在西汉水设立顺利峡水文站,测站控制流域面积3639km2,测站有1960至今的降水、径流、洪水及泥沙观测资料,因该测站距离西和县城较远,与西和县城流域面积相差较大,本次仅收集了2000年以前的径流及泥沙资料。 2.4 径流
2.4.1 径流的地区分布及时间分配
漾水河流域径流主要由降水形成,降水的变化决定着径流的特性。降水在地区上分布不均,漾水河上游源头河段,降水资源丰富,在漾水河的中下游河段,降水量逐步减少。流域降水主要集中在夏季,城关河谷地区夏季平均降水量占年降水量的45.6%,秋季占27.3%,春季和冬季分别占24%和3.0%。
径流在地区上分布不均匀,在上游的源头河段,径流深较高,由上游向中下游河段的分布,径流深也逐步降低。
径流的时间分配取决于降水的季节分配,冬季(12~2月)流域内降水稀少,多数地区的雪水几乎不产生径流,因此,冬季是该流域的最枯季节;春季(3~5月)随着降水的增加,径流量也增加,约占年径流量的20%左右;夏季(6~8月)流域内降水普遍偏多,降水一般占年降水的45%,径流一般占年径流的一半以上;秋季(9~11月)降水高于冬季,加上流域内温度低,蒸发小,大雨不多,小雨不断,河川径流普遍高于冬季,占年径流的20%以上。 2.4.2 年径流量
漾水河流域无水文测站,西汉水上有顺利峡水文站,控制流域面积3639km2,较本次设计流域相差很大,本次设计流域径流分析采用查图法进行。并根据顺利峡站径流计算成果进行修正。 2.4.2.1 多年平均年径流量
根据《甘肃省西和县农业区划成果汇编》(1985年8月)西和县多年平均径流深等值线图,漾水河西和县城以上控制流域多年平均径流深约为110mm。由于漾水河西和县城段汇入的支流较多,且支流控制流域面积的比重也较大,因此,西和县城段的径流按支流汇入情况分河段进行计算。漾水河西和县城段径流计算结果见表2-2。
《甘肃省西和县农业区划成果汇编》编制较早,利用资料有限,本次对西汉
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水顺利峡水文站径流资料进行了分析,该站1959年建站,有1960~2000年的径流资料。根据资料分析,1960~1984年25年顺利峡站多年平均径流量为3.56亿m3,而1960~2000年该站41年多年平均径流量减少为3.02亿m3,41年长系列径流均值为25年短系列径流均值的84.8%,本次径流分析从工程的安全角度出发,对查图计算的工程坝址径流进行修正,修正系数取0.85,修正后各河段的多年平均径流量结果见表2-2。
漾水河西和县城段多年平均径流量成果表
表2-2 孟磨河 白水河 卢河 河段 河口以上 河口以上 河口以上 控制面积 120 167 275 (km2) 查图计算的 1320 1837 3025 多年平均径流量 (万m3) 修正后 1122 1561 2571 多年平均径流量 (万m3) 2.4.2.2 不同频率年径流量
参考《甘肃省西和县农业区划成果汇编》多年平均径流深变差系数等值线图,漾水河流域多年平均径流深变差系数Cv=0.57,取Cs/Cv=2.0,可计算各控制断面不同频率年径流量,见表2-3。
漾水河西和县城段不同频率年径流量成果表
表2-3 单位:万m3 多年平均控制断面 径流量 孟磨河口 白水河口 卢河口 1122 1561 2571 P(%) 20 1593 2217 3652 50 999 1389 2288 75 645 898 1478 90 427 594 978 95 315 437 720 备注 系数取0.85 2.4.2.3 径流的年内分配
漾水河流域无水文测站,其流域的径流年内分配根据西汉水顺利峡站的径流分配比例进行。根据该站1960~2000年41年的径流系列计算该站多年平均径流的年内分配,并从该系列中选取1975年、1993年和1991年分别作为20%、50%和75%代表年的典型年,根据典型年的年内分配比例,推求各设计断面不同代表
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