黄家河水库除险加固工程初步设计报告
1.9 工程占地
由于本工程为除险加固工程,兴利水位仍恢复为原设计的兴利水位,不会增大淹没范围,因此本次除险加固不存在增大淹没占地问题。
水库新建管理区,新增永久占地0.5亩;大坝护坡培厚,新增永久占地1.54亩,总计2.04亩。
本工程临时占地5.44亩,主要为临时施工道路、料场临时占地和溢洪道施工临时占地。
1.10 投资概算
黄家河水库除险加固工程概算根据鲁水定字【2000】号文《山东省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》及《山东省水利水电工程设计概(估)算编制办法》计算。根据当地价格水平,本工程概算总投资469.99万元。
1.11 经济评价
水库除险加固工程的实施,可保证水库安全渡汛和正常蓄水运用,解除洪水对下游城镇、村庄及交通设施的威胁,使水库的防洪、灌溉效益得到充分发挥,保证水库下游人民群众生命财产的安全,具有较好的社会效益和一定的经济效益。
11
黄家河水库除险加固工程初步设计报告
2 水文
2.1 流域概况
2.1.1 气象
1、气候
本区处于暖温带亚湿润气候大区鲁淮气候区内,为东亚季风区大陆性气候型。四季分明,雨热同季。
春季天气温暖干燥,降雨较少,常有春旱发生。3~5月份降雨量占全年雨量的14%。
夏季天气炎热湿润,雨量集中,常有暴雨天气出现。6~8月降雨量占全年雨量的63%。
秋季寒露以后冬季风渐强,北方冷空气频频南下,造成秋季后期降温迅速。9~11月份降雨量占全年雨量的20%。
冬季平均气温-3.2°C。12月至次年2月雨量,只占全年雨量的4%。由于处在蒙古冷高压的控制之下,风向以偏西北风为主。强冷空气过境,常伴有大风,使气温大幅度下降。
2、气压
年平均气压1015.5毫巴。1月份气压最高,平均1025.6毫巴;7月份气压最低,平均1002.5毫巴。气压变化规律为:1月后逐渐下降,至7月下降到最低值;7月以后逐渐回升,至次年1月达到最高值,从而形成较对称的“v”字型变化曲线。
3、风
多年平均风速4.l米/秒,风速上半年大于下半年,4月份最大,9月份最小,历年最大风速24.0米/秒( 1983年4月26日)。年最多风向为东南风,其次为西北风。夏季以东南风向为最多,占各风向出现频率的52%,冬季以西北风为最多,频率为38%。
4、气温
12
黄家河水库除险加固工程初步设计报告
年平均气温为12°C。最冷月1月,平均气温为-3.2°C;最热月8月,平均气温25.4°C;气温年较差28.6°C。历年极端最高气温39.7°C(1965年6月6日),极端最低气温-19.2°C(1970年1月5日)。
2.1.2 降水
平均年降水量695.6毫米,年际变幅较大。最大年1518.6毫米(1964年),最小年322.1毫米(1981年)。
2.2 水利工程概况
黄家河水库始建于1957年10月。为防止坝坡冲刷,1976年前后,对大坝进行了干砌石护坡。
2.3 设计洪水计算
2.3.1 水文站点和水文资料
该水库为小(1)型水库,未设水文站,坝址处无实测流量资料,流域内也无雨量观测资料。
2.3.2 设计洪水
2.3.2.1 设计洪水依据
由于无实测流量资料,设计洪水计算采用由暴雨资料推求设计洪水。暴雨资料采用《山东省小型水库洪水核算办法》中提供的“山东省多年平均24小时暴雨等值线图”和“山东省最大24小时暴雨变差系数等值线图”。
本次推求的洪水标准分别为:30年一遇(p=3.3%)设计、300年一遇(p=0.33%)校核。
2.3.2.2 洪水计算
1、 流域特征参数的计算
黄家河水库控制流域面积为F=7.52Km2,其干流长L=1.67Km,干流比降J按公式 2-1计算:
13
黄家河水库除险加固工程初步设计报告
J??Z0?Z1?L1??Z1?Z2?L2?????Zn?1?Zn?Ln?2Z0L --------- 公式 2-1
L2式中:
Z0、Z1??Zn:自出口断面起沿流程各特征地面点的高程; L1、L2??Ln:各特征点间的距离;
L:干流长度
将各特征点高程及相互间的距离代入公式计算得:
J?0.0282mm
流域特征综合参数按公式 2-2计算:
K?J式中:
L13?F2 --------------------------------------------------------------- 公式 2-2
5L:干流长度,1.67Km F:控制流域面积,7.52Km2
J:干流比降,0.0282mm
代入公式中计算得:
K?2.447
2.3.2.3 各频率下24小时暴雨量的推求
采用等值线图查算雨量分析计算面雨量。根据黄家河水库所在区域,查“山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图”可得工程地点以上流域中心多年平均最大24小时降雨量为H24?105mm,查“山东省最大二十四小时暴雨变差系数(Cv)等值线图”可得变差系数Cv?0.55,采用Cs?3.5Cv,应用皮尔逊Ⅲ型频率曲线
Kp值表查得30年一遇的Kp值为2.37,300年一遇的Kp值为3.55则最大24小时降雨量按公式 2-3计算:
H24?H?Kp ----------------------------------------------------------------- 公式 2-3 式中:
H:多年平均最大24小时降雨量,105mm;
Kp:K3.33%=2.37;K0.33%=3.55
14
黄家河水库除险加固工程初步设计报告
代入公式计算得:
H24:H24(3.33%)=248.85mm;H24(0.33%)=372.75mm。 2.3.2.4 各频率下单位面积最大洪峰流量模数的推求
黄家河水库流域特征综合参数K?2.447,H24(3.33%)=248.85mm,
H24(0.33%)=372.75mm,根据水库所在地位置查太沂山北山区qm~H24~K关系曲线,得出30年一遇单位面积洪峰流量模数q3.33%=21.50m位面积洪峰流量模数q0.33%=34.80m33Km2s,300年一遇单
Km2s。
2.3.2.5 各频率下最大洪峰流量的推求
最大洪峰流量按公式 2-4计算:
Qm?qm?F ----------------------------------------------------------------- 公式 2-4 式中:
qm:q3.33%=21.50m3Km2sF:控制流域面积,7.52Km2
;q0.33%=34.80m3Km2s。
代入公式中计算得:
Q3.33%=161.68m3s;Q0.33%=261.70m3s。
2.3.2.6 各频率下洪水总量的推求
查《山东省水文图集》得工程前期影响雨量为Pa?40mm,
H24(3.33%)=248.85mm,其75%为186.64mm,加上前期影响雨量Pa?40mm得226.64mm,查P?Pa~hr降雨径流关系曲线得出净雨h3.33%=137.50mm;
H24(0.33%)=372.75mm,其75%为279.56mm,加上前期影响雨量Pa?40mm得319.56mm,查P?Pa~hr降雨径流关系曲线得出净雨h0.33%=235.00mm,则洪水总量按公式 2-5计算:
W?0.1?hr?F ------------------------------------------------------------- 公式 2-5 式中:
hr:h3.33%=137.50mm;h0.33%=235.00mm;
15