赤峰市阿魯科爾沁旗沙壩水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)報(bào)告畢業(yè)論文.doc

赤峰市阿魯科爾沁旗沙壩水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)報(bào)告畢業(yè)論文第一章 綜 合 說 明第一節(jié) 工 程 概 況一、工程位置沙壩水庫位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市阿魯科爾沁旗北部的巴彥溫都蘇木瑪尼吐嘎查東2km處，屬烏力吉沐淪河支流、黑哈河上游，南距旗政府所在地天山118km，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)1194447,北緯443638。該水庫是一座以防洪、灌溉為主，兼顧向白音花水庫調(diào)水的?。?）型水庫。壩址以上流域面積2077km2，主河道長80km，比降為1/240。水庫上游為大興安嶺南麓的罕山次生林區(qū)和濕潤草原，植被良好，是黑哈爾河主要產(chǎn)流區(qū)。多年平均徑流總量為4930萬m3，占黑哈爾河全流域的49%、站全旗的38%。多年平均降雨量為403mm，多年平均蒸發(fā)量為2067mm。二、工程主要效益沙壩水庫主要效益為防洪、灌溉和跨流域調(diào)水。水庫下游保護(hù)著沿黑哈爾河分布的罕廟、賽罕他拉、坤都、寶力召等4個蘇木（鎮(zhèn)）、95個嘎查、9356口人，15萬頭只牲畜，13.5萬畝草場，4.5萬畝農(nóng)田以及所屬的機(jī)關(guān)、學(xué)校、公路、水電設(shè)施等。黑哈爾灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積10萬畝，其中農(nóng)田、飼草料基地6萬畝、草場3萬畝、林地1萬畝，因水庫未達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，灌溉面積只達(dá)到24.5萬畝，使巨大的灌溉效益得不到充分發(fā)揮。另外，沙壩水庫還承擔(dān)著向白音花水庫跨流域調(diào)水的任務(wù)，長達(dá)84km的輸水渠道同期貫通，已連續(xù)向白音花水庫輸水8000萬m3，大大緩解了白音花水庫的供需矛盾，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益，帶動了兩個流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。三、工程簡要建設(shè)過程及主要建筑物特性參數(shù)沙壩水庫始建于1976年，是當(dāng)時旗革委會組織群眾大會戰(zhàn)的產(chǎn)物，屬于典型的三邊工程，加之管理上的疏漏，查不到原設(shè)計(jì)資料?，F(xiàn)有的阿旗水利局提供的有關(guān)圖紙均是后來申報(bào)水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目時設(shè)計(jì)的圖紙，與建筑物實(shí)際建設(shè)情況相差較大。沙壩水庫主要建筑為：1、主壩：無原設(shè)計(jì)資料，建設(shè)單位提供的數(shù)據(jù)為：壩長2400m、最大壩高為7.5m、迎水坡邊坡系數(shù)為1：3.5，背水坡邊坡系數(shù)為1：2.5。2003年7月5日對大壩狀況進(jìn)行了復(fù)測，其結(jié)果：壩長2400m、頂寬5.25m、最大壩高為6.96m，迎水坡邊坡系數(shù)為1：1.8，背水坡邊坡系數(shù)為1：2.44。本次除險(xiǎn)加固，根據(jù)壩體土料性質(zhì)，確定頂寬為5m、最大壩高為8m、迎水坡邊坡系數(shù)為1：3.0、背水坡邊坡系數(shù)為1：2.75，壩頂設(shè)防浪墻。2、輸水洞：兩孔，孔口尺寸為1.61.8m，設(shè)計(jì)輸水流量為20m3/s，本次除險(xiǎn)加固將維修輸水洞進(jìn)口，新建啟閉室、更換起閉機(jī)與閘門。3、副壩：副壩為98年大洪水以后重建。長200m、頂寬4.8m、迎水坡1：2.5、背水坡1：2.0，平均壩高5.5m，結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計(jì)值相符。壩后設(shè)排水體，其尺寸為：頂寬2.6m，底寬9.6m，高2m。此次除險(xiǎn)加固，將原壩高調(diào)整與主壩相同高度，邊坡系數(shù)與主壩相同，壩頂設(shè)防浪墻。4、溢洪道：溢洪道底高程為556.50m。比壩頂高程低2.0m，堰頂順?biāo)鲗?m，消力池長7m，堰頂與消力池間由8m長、1：4陡坡相連，后設(shè)消力坎，坎高0.8m，經(jīng)5m過度段后至下游河道。溢洪道寬度為15m。大壩安全鑒定時，設(shè)計(jì)單位采用白音他拉水文站41年洪水資料，驗(yàn)算溢洪道過流能力僅為10年一遇，滿足不了泄洪要求。本次除險(xiǎn)加固確定溢洪道寬度為28.5m，分3孔，每孔寬度為9.5m。據(jù)估算：沙壩水庫的修建共動用土石方26萬m3，動用人工近30萬人，出動車輛約5萬輛次，未用國家一分錢投資，全部由群眾投工、投勞、投料解決，只是98年大水以后恢復(fù)沖毀的副壩及建設(shè)溢洪道。國家投資了66萬元，其余仍由地方和群眾投工、投勞、出資建設(shè)。水庫建成后雖因建設(shè)質(zhì)量差影響了效益的充分發(fā)揮，但仍能每年向白音花水庫輸水400萬m3，并使得下游近24.5萬畝飼草料基地得以灌溉。所以其效益還是明顯的。按規(guī)范規(guī)定，?。?）型水庫，壩高在15m以下的應(yīng)按平原海濱區(qū)考慮，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為100年一遇，工程等級為級，主要建筑物為4級，次要建筑物為5級。設(shè)計(jì)安全超高為0.5m，校核洪水位安全加高應(yīng)為0.3m。四、除險(xiǎn)加固的緣由：由于沙那水庫存在較嚴(yán)重的工程質(zhì)量問題，且已帶病運(yùn)行多年，現(xiàn)已顯現(xiàn)出明顯的病險(xiǎn)狀態(tài)。為此，阿旗水利局委托設(shè)計(jì)單位對沙壩水庫進(jìn)行了安全鑒定，并按規(guī)定提交了各項(xiàng)報(bào)告。經(jīng)赤峰市水利局、內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳和水利部大壩安全管理中心的三級審核，確定沙壩水庫為三類壩，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固，以緩解該地區(qū)的防洪壓力，減輕洪災(zāi)造成的損失。經(jīng)初步計(jì)算評估，水庫一旦垮壩，將造成965萬元的直接經(jīng)濟(jì)損失，使原有的近4萬畝農(nóng)田失去灌溉能力，直接影響該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，對沙壩水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固是十分必要的。受阿魯科爾沁旗水利局委托，我公司承擔(dān)了沙壩水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)工作。該設(shè)計(jì)自2003年8月20日開始，9月20日結(jié)束。歷時一個月，完成工程勘測、設(shè)計(jì)、概算及初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制等諸項(xiàng)工作。五、初步設(shè)計(jì)修正與補(bǔ)充2003年12月1920日水利部松遼水利委員會對沙壩水庫除險(xiǎn)的邊坡、放浪墻結(jié)構(gòu)型式、溢洪道消能方式等進(jìn)行了修改，補(bǔ)充了洪水調(diào)度原則，詳細(xì)的進(jìn)行了滲流計(jì)算，論證了防滲設(shè)計(jì)的可行性，提出了修改后的初步設(shè)計(jì)報(bào)告。六、設(shè)計(jì)依據(jù)1、關(guān)于沙壩水庫三類壩安全鑒定成果的核查意見2、松遼委關(guān)于赤峰市阿魯科爾沁旗沙壩水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)復(fù)核意見3、防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）4、水利水電工程泥沙設(shè)計(jì)規(guī)范（DL/T5089-1999）5、碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL247-2001）6、小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則（SL189-96）7、溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范（SL253-2000）8、水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL/T191-95）9、水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范（SL-74-95）10、水利水電工程環(huán)境影響評價(jià)規(guī)范（SDJ302-88）11、水庫工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范（SL106-1996）12、碾壓式土壩施工規(guī)范（DL/T5129-2001）13、水利部水總2002116號發(fā)布的水利水電工程概（估）算編制規(guī)定、水利建筑工程概算定額、水利工程施工機(jī)械臺時費(fèi)定額。14、水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)范（SL72-92）15、水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程（DL5021-93）16、阿魯科爾沁旗沙壩水庫除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察報(bào)告第二節(jié) 水 文沙壩水庫地處黑哈爾河上游，庫區(qū)內(nèi)無水文站，其下游5km處設(shè)有白音他拉水文站，該站的洪水、徑流、暴雨資料齊全。本設(shè)計(jì)對該站資料進(jìn)行了還原計(jì)算，采用面積比擬法修正到壩址處，其計(jì)算成果見下表：設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果表表1-1設(shè)計(jì)洪水洪水系列采用參數(shù)頻率P（%）大洪水N大洪水次數(shù)實(shí)測年限均值CVCS/CV地址12510洪峰流量（m3/s）102141481.73.5白音他拉站430.1313.4178.698.5壩址235.7171.797.95424小時洪量（萬m3）1021413201.653.5白音他拉站278420451184640壩址1419.71042.9603.8326.4三日洪量（萬m3）1021418301.653.5白音他拉站7221530430711702壩址3520.72454.41497.3829.8黑哈爾河屬多泥沙河流，多年平均懸移質(zhì)輸沙量為4.91萬噸。第三節(jié) 地 質(zhì)工程所在地區(qū)位于大興安嶺南麓山地草原，地形為連綿起伏的中高山及河川谷地，海拔在5501150m之間。地層巖性為新生界第四系地質(zhì)，地下水類型為第四系砂礫卵石中的空隙水和巖基裂隙水，水位埋深225m，含水層厚為228m。根據(jù)壩址附近的水文地質(zhì)工程地質(zhì)資料分析得出的結(jié)論如下：1、水庫為一般性地址條件，不存在塌滑體和潛在不穩(wěn)定巖土體的特殊情況。2、壩基、壩體滲漏嚴(yán)重，應(yīng)做防滲處理。3、工程所在地在度以下地震裂度區(qū)，按規(guī)范規(guī)定不需要進(jìn)行抗震分析計(jì)算。但2003年8月16日水庫附近發(fā)生了5.9級地震,致使壩體和相應(yīng)建筑物遭到不同程度的破壞。因此，本次設(shè)計(jì)地震烈度為度，在計(jì)算壩高時,考慮地震壅高的影響、后壩腳設(shè)壓重。4、工程所需天然建筑材料中,大部分當(dāng)?shù)貎α控S富,質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求,可就近取用。5、工程技施設(shè)計(jì)階段應(yīng)進(jìn)一步詳細(xì)勘察壩址水文地質(zhì)、工程地質(zhì)情況，根據(jù)其結(jié)果進(jìn)行必要的修改和補(bǔ)充說明。第四節(jié) 工程任務(wù)和規(guī)模沙壩水庫是一座以防洪、灌溉為主，兼顧養(yǎng)殖、跨流域調(diào)水以及生態(tài)保護(hù)、發(fā)展旅游等綜合利用的水利工程。根據(jù)水庫洪水調(diào)節(jié)和興利調(diào)節(jié)的計(jì)算結(jié)果，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的水庫特征水位及庫容為：1、死水位 557.00m，死庫容為150萬m3。2、正常高水位 559.0m，興利庫容 400萬m3。3、設(shè)計(jì)洪水位 559.10m，相應(yīng)庫容為585萬m3。4、校核洪水位 559.97m，總庫容 860萬m3。5、汛限水位 558.67m，相應(yīng)庫容為450萬m3。 本次除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)壩頂高程=校核水位+非常運(yùn)用條件下的壩頂超高+波浪爬高，經(jīng)計(jì)算為561.16m，取壩頂高程為560.0m，壩頂設(shè)防浪墻，墻頂高程為561.20m，墻高1.20m。第五節(jié) 工程布置及主要建筑物沙壩水庫本次除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)總庫容為860萬m3，工程規(guī)模為?。?）型，工程級別為等，主要建筑物級別為4級。根據(jù)水利部大壩安全管理中心關(guān)于沙壩水庫三類壩安全鑒定成果的核查意見，本次初步設(shè)計(jì)的主要建筑項(xiàng)目為：壩體加高培厚；維修輸水洞；改建溢洪道；壩體、壩基防滲；主、副壩迎水坡干砌石護(hù)修；背水坡碎石蓋重；增設(shè)防浪墻、排水體；增設(shè)、完善大壩安全監(jiān)測設(shè)施；維修管理房；重建輸水洞啟閉室、更換閘門和啟閉機(jī)。經(jīng)計(jì)算，此次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)共動用土方量242758m3，石方量11040m3，砼3317m3。第六節(jié) 施 工沙壩水庫本次除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目包括土方、石方、砼、無紡布、土工膜、房建等，以上各項(xiàng)目的施工嚴(yán)格按碾壓式土壩施工規(guī)范（DL/T5129-2001）及其它有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。根據(jù)施工條件，本次除險(xiǎn)加固建設(shè)工期確定為18個月，即2004年5月開工，2005年11月竣工。第七節(jié) 環(huán) 保 設(shè) 計(jì)沙壩水庫除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施，將進(jìn)一步改善庫區(qū)及流域的生態(tài)環(huán)境，減緩草場沙化的速度，增加草原植被覆蓋度，改善人和其他動植物的生存條件，其環(huán)保作用非常明顯。其負(fù)面影響僅發(fā)生在施工期，對于料廠、建設(shè)現(xiàn)場等對自然環(huán)境的破壞，隨著施工期結(jié)束以及保護(hù)措施的跟進(jìn)實(shí)施，其負(fù)面影響隨即消失。第八節(jié) 工 程 管 理沙壩水庫管理單位為水庫管理所，隸屬于阿旗水務(wù)局，事業(yè)單位，編制13人，缺編2人。本次除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)確定人員編制仍為13人，相應(yīng)增設(shè)通信、交通、計(jì)量、觀測設(shè)備及其它生產(chǎn)生活設(shè)施。沙壩水庫為中型水庫，參照水庫工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范（106-1996）中型水庫的規(guī)定劃定工廠管理和保護(hù)范圍。第九節(jié) 設(shè) 計(jì) 概 算沙壩水庫除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)概算依據(jù)水利部水總2002116號發(fā)布的水利工程概（估）算編制規(guī)定、水利建筑工程概算定額、水利工程機(jī)械臺時費(fèi)定額進(jìn)行編制。工程總投資2499.65萬元,在投資中，建筑工程投資1864.42萬元，占總投資的78.32%；機(jī)電設(shè)備及安裝工程投資64.13萬元，占總投資的2.69%；金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程投資42.41萬元，占總投資的1.78%；臨時工程投資110.59萬元，占總投資的4.65%；獨(dú)立費(fèi)用投資299.07萬元，占總投資的12.56%；基本預(yù)備費(fèi)119.03萬元，按工程一至五部分投資合計(jì)的5%計(jì)算。第十節(jié) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià)根據(jù)水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)范（SL72-92）進(jìn)行本工程的國民經(jīng)濟(jì)評價(jià)。經(jīng)分析計(jì)算，經(jīng)濟(jì)凈效益現(xiàn)值為4817.18萬元，大于零，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比為2.22，說明該工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上是合理的。附：沙壩水庫除險(xiǎn)加固特性表沙壩水庫除險(xiǎn)加固工程特性表序號及名稱單位數(shù)量原設(shè)計(jì)安全鑒定本次初設(shè)一、水文1、流域面積全流域Km27840.937840.937840.93壩址以上Km22077207720772、多年平均年徑流量萬m34930493049303、代表性流量多年平均流量m3/S3.843.843.84調(diào)查歷史最大流量m3/S10701070正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）洪水標(biāo)準(zhǔn)P（%）55及流量m3/S97.997.9非常運(yùn)用（校核）洪水標(biāo)準(zhǔn)P（%）11及流量m3/S235.7235.74、洪量設(shè)計(jì)24小時洪量萬m3603.8603.8設(shè)計(jì)三日洪量萬m31497.31497.3校核24小時洪量萬m31419.71419.7校核三日洪量萬m33520.73520.75、泥沙多年平均懸移質(zhì)年輸沙量萬t4.914.91多年平均含沙量Kg/m30.55多年平均推移質(zhì)年輸沙量萬t0.980.98二、水庫1、水庫水位校核洪水位m558.20559.97設(shè)計(jì)洪水位m557.50559.10正常蓄水位m556.50559.0汛期限制水位m556.50558.67死水位m556.50557.02、正常蓄水位時水庫面積萬m236252.03、水庫容積總庫容（校核洪水位以下庫容）萬m3355860正常庫容（正常蓄水位以下庫容）萬m380585防洪庫容（校核洪水位至汛限水位）萬m3275410興利庫容（正常蓄水位至死水位）萬m380400死庫容（死水位以下庫容）萬m380150序號及名稱單位數(shù)量原設(shè)計(jì)原設(shè)計(jì)三、工程效益指標(biāo)1、防洪效益防洪標(biāo)準(zhǔn)P（%）11保護(hù)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、蘇木個444保護(hù)耕地萬畝4.54.54.5保護(hù)草場萬畝13.513.513.5保護(hù)人口萬人0.93460.93460.93462、灌溉效益灌溉耕地面積萬畝4.54.56灌溉草場面積萬畝5.55.54灌溉保證率P（%）505050最大引用流量m3/S101010年用水萬m3140034793、養(yǎng)殖效益萬元/年25.034、旅游效益萬元/年5.0四、主要建筑物1、擋水建筑物（大壩）壩型均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩土工膜斜墻壩地震基本烈度度以下以下壩頂高程m559.5558.5560.0最大壩高m7.56.968.0壩頂長度m240024002600壩頂寬度m4.05.255.0迎水面坡度1：1.81：3.0背水面坡度1：2.441：2.752、泄水建筑物（溢洪道）堰頂高程m556.5557.0堰寬m1528.5最大泄量m3/S51.5213消能方式底流底流底流閘門型式平面鋼閘門閘門尺寸及數(shù)量9.762.1, 3啟閉機(jī)型式卷揚(yáng)式啟閉機(jī)啟閉機(jī)規(guī)格及數(shù)量T，臺5，13、輸水建筑物（輸水洞）設(shè)計(jì)流量m3/S202020最大流量m3/S38.438.439.14序號及名稱單位數(shù)量原設(shè)計(jì)安全鑒定本次初設(shè)洞深結(jié)構(gòu)型式雙孔漿砌石方涵雙孔漿砌石方涵雙孔漿砌石方涵洞深斷面尺寸m21.61.821.61.821.61.8閘門型式平面鋼閘門平面鋼閘門平面鋼閘門閘門尺寸、數(shù)量m，扇1.81.94, 21.81.94, 21.81.94, 4啟閉機(jī)型式螺桿式螺桿式螺桿式啟閉機(jī)規(guī)格、數(shù)量t，臺5, 25, 25, 4五、施工1、主體工程量土方填筑m3242758干砌石m32400.0漿砌石m35093.8鋼筋砼m33317.25土工膜m2140115.0無紡布m245815復(fù)合土工格柵石籠m3809.8模板m25890.832、主要材料用量水泥t3207.9鋼筋t99.34鋼材t16.00木材m3塊石m311040汽油t柴油t3、所用勞力總工時萬工時66.17高峰期人數(shù)人18004、施工占地畝300六、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、總投資萬元2499.652、建筑工程投資萬元1864.423、機(jī)電設(shè)備及安裝工程投資萬元64.134、金屬設(shè)備及安裝工程投資萬元42.415、臨時工程投資萬元110.596、獨(dú)立費(fèi)用萬元299.077、基本預(yù)備費(fèi)萬元119.03第二章 水 文第一節(jié) 流 域 概 況一、自然地理概況阿魯科爾沁旗地處赤峰市東北大興安嶺南側(cè)，地勢西北高，東南低。黑哈爾河發(fā)源于阿魯科爾沁旗北部罕山的馬拉根大壩沙布冷山，流經(jīng)阿旗巴彥溫都蘇木、罕蘇木（在罕蘇木的珠日和嘎查附近有達(dá)拉林河匯入，稱為黑木倫河）、巴彥包勒蘇木、賽罕塔拉蘇木四個蘇木，在阿旗寶力召蘇木匯入烏力吉木倫河后出境流入通遼市。二、流域特征黑哈爾河地處阿旗北部的低中山區(qū)，山勢陡峭，溝谷發(fā)育，海拔550m至1150m，該河河流全長255.2 km，流域面積7840.93 km2，平均比降1/240。黑哈爾河水源極其豐富，多年平均徑流總量占全旗徑流總量的77%，特點(diǎn)是徑流常年不斷，峰值不高，主峰持續(xù)時間較長，是阿旗較大的河流。所以有效合理的利用該河水資源將對阿旗的發(fā)展起著重要的作用。三、工程上游水利概況沙壩水庫位于阿旗北部的巴彥溫都蘇木瑪尼吐嘎查東南2公里處。水庫主壩全長2400米，副壩長200米，沙壩以上河道全長80公里。河流所經(jīng)之地多為山林和自然草場，植被覆蓋率較高。集水面積2077平方公里，土壤微度侵蝕。第二節(jié) 氣 象一、氣象站分布及觀測概況阿旗氣象站中，實(shí)測氣象資料歷時較長的有三個站，分別為花都什站、天山站、罕廟站，黑哈爾河流域內(nèi)主要?dú)庀笳臼呛睆R站，距沙壩水庫18km，罕廟氣象站于1973年建站以來，已有30年的實(shí)測氣象數(shù)據(jù)，能夠比較完整地反映該流域的氣象情況，資料可靠。二、主要?dú)庀筇卣魍ㄟ^對黑哈爾河流域內(nèi)主要?dú)庀笳練庀筚Y料分析：工程所在地屬于春秋多風(fēng)，夏季酷熱，冬季寒冷的干旱、半干旱氣候，冬季漫長而寒冷，夏季短促而溫?zé)幔杭旧郎乜?，秋季氣溫劇降，積溫有效性高。根據(jù)“罕廟氣象站”多年的氣象資料統(tǒng)計(jì)，沙壩水庫地區(qū)主要?dú)庀筇卣饕姳?1。沙壩水庫地區(qū)主要?dú)庀筇卣鞅肀?1氣象站年平均氣溫（）歷史最高氣溫（）歷史最低氣溫（）多年平均降雨量（mm）多年平均水面蒸發(fā)量（mm）最 大凍土深（m）多年平均風(fēng)速（m/s）歷史最大風(fēng)速（m/s）罕廟站3.934.6-34.6403.02067.42.2616.533.01、氣溫：本地區(qū)多年平均氣溫3.9，其分布特點(diǎn)是自南向北隨著海拔高度的上升而降低。日最低氣溫在02之間時將出現(xiàn)白霜，該地區(qū)無霜期一般在117天左右。2、日照：農(nóng)作物生長一般在49月份，在此期間日照時數(shù)一般為810小時，夏季長達(dá)15.2小時，日照率為48%。3、風(fēng)：本地區(qū)歷史最大瞬時風(fēng)速為33m/s，八級以上大風(fēng)長達(dá)23天，六級以上大風(fēng)長達(dá)47天，多年平均風(fēng)速16.5 m/s，主要是西風(fēng)和北風(fēng)。4、積溫：日平均氣溫穩(wěn)定通過0的初日，標(biāo)志著開始解凍，而氣溫穩(wěn)定通過0的終日開始凍冰。氣溫10的積溫是衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局的標(biāo)準(zhǔn)。黑哈爾河流域氣溫穩(wěn)定通過0的初日一般在每年的4月3日，終日10月23日，間隔205天，積溫3024，氣溫穩(wěn)定通過10的初日一般在每年的5月4日，終日是9月22日，間隔141天，積溫2586。5、降雨：本地區(qū)多年平均降雨量為403mm，由于受大氣環(huán)流控制，由南向北遞增，且多以暴雨的形式發(fā)生在每年的68月份。詳見表22本地區(qū)多年平均各月降雨量表。本地區(qū)多年平均降雨量表表22 單位：mm月份123456789101112全年降雨量(mm)0.52.04.615.628.487.0129.897.817.611.54.81.34036、蒸發(fā)量：本地區(qū)多年平均庫面蒸發(fā)損失量為2067.4mm，其中以5月份最大，5月份最大蒸發(fā)量為388.5mm，占全年總量的18.8%。詳見表23本地區(qū)多年平均各月水面蒸發(fā)量表本地區(qū)多年平均各月水面蒸發(fā)量表表23 單位：mm月份123456789101112全年蒸發(fā)量(mm)330.5447.21118.32260.93388.53316.42263.92216.51190.41145.1559.5330.222067.4第三節(jié) 水文基本資料及測站情況一、水文資料黑哈爾河沙壩水庫地處黑哈爾河上游，庫區(qū)內(nèi)無水文站，其下游35 km處設(shè)有白音他拉水文站，該水文站洪水資料，徑流資料，暴雨資料比較齊全，而且距黑哈爾沙壩水庫較近，只有35 km，所用資料都是白音他拉水文站實(shí)測資料，通過還原計(jì)算后，采用面積比擬法修正到壩址處。二、白音他拉水文站簡介吉林廟水文站于1956年由內(nèi)蒙古自治區(qū)水利廳建站，1963年7月1日改由水利水電部內(nèi)蒙古自治區(qū)水文總站領(lǐng)導(dǎo)。1968年6月因耕種稻田斷面破壞，故吉林廟水文站上遷5公里，改名為朝毛都水文站，1969年12月改由遼寧省水文總站領(lǐng)導(dǎo)。1976年1月1日朝毛都水文站上遷約10km至白音他拉公社白音巨里沙，更名為白音他拉水文站。1979年7月1日改由內(nèi)蒙古自治區(qū)水文總站領(lǐng)導(dǎo)。該站上游主河長115公里，流域面積5098平方公里。該站具有從1957年到1998年長系列的詳細(xì)水文資料。三、面積比擬法換算公式為式中：QS、QB分別為沙壩水庫和白音他拉站洪峰流量；FS、FB分別為沙壩水庫和白音他拉站流域面積，F(xiàn)S=2077Km2 FB=5098Km2h指數(shù)，洪峰流量取h=0.67，徑流取h=1.0，一日洪量取h=0.75，三日洪量取h=0.80。第四節(jié) 徑 流本次初設(shè)采用白音他拉站1957年1997年40年（1968年無資料）實(shí)測徑流資料，通過計(jì)算得出白音他拉站多年平均徑流量為1.21108m3，經(jīng)過水文比擬法進(jìn)行計(jì)算得出水庫上游多年平均來水為4929.7萬m3，多年平均徑流深為23.7mm。一 年徑流的計(jì)算 年徑流頻率及參數(shù)計(jì)算表24年份測站徑流量(108m3)修正后年徑流量(108m3)排序序號頻率（p=%）KiKi-1(Ki-1)21959吉林廟3.7203.610312.42.981.983.9201960吉林廟2.9132.830424.92.341.341.7961993白音他拉2.5302.5303737.32.091.091.1181986白音他拉1.8101.8103049.81.500.500.2501994白音他拉1.7201.72038512.21.420.420.1761990白音他拉1.6201.62034614.61.340.340.1161969朝毛都1.6271.57913717.11.300.300.0901957吉林廟1.6081.56 01819.51.290.290.0841991白音他拉1.5301.53035922.01.260.260.0681961吉林廟1.5721.52551024.41.260.260.0681992白音他拉1.5101.510361126.81.250.250.0631970朝毛都1.4541.411141229.31.170.170.0291988白音他拉1.3901.390321331.71.150.150.0231958吉林廟1.4721.38521434.11.140.140.0201987白音他拉1.3801.380311536.61.130.130.0171996白音他拉1.3001.300401639.01.070.070.0051971朝毛都1.3331.293151741.51.070.070.0051985白音他拉1.2801.280291843.91.060.060.0041962吉林廟1.1201.08761946.30.9-0.10.0101984白音他拉1.0401.04282048.80.85-0.150.0231995白音他拉1.0101.01392151.20.83-0.170.0291964吉林林廟1.0070.97782253.70.81-0.190.0361963吉林廟0.97280.94472356.10.78-0.220.0481979白音他拉0.92760.9276232458.50.77-0.230.0531989白音他拉0.87960.8796332561.00.73-0.270.0731966吉林廟0.87620.850102663.40.70-0.300.0901967吉林廟0.85010.825112765.90.68-0.320.1021997白音他拉0.82140.8214412868.30.67-0.330.1091965吉林廟0.83500.81092970.70.67-0.330.1091973朝毛都0.80710.783173073.20.65-0.350.1231974朝毛都0.79280.769183175.60.64-0.360.1301983白音他拉0.75700.7570273278.00.63-0.370.1371972朝毛都0.73130.710163380.50.59-0.410.1681975白音他拉0.69150.671193482.90.55-0.450.2031980白音他拉0.61200.612243585.40.51-0.490.2401977白音他拉0.58700.587213687.80.49-0.510.2601982白音他拉0.55200.552263790.20.46-0.540.2921976白音他拉0.56460.548203892.70.45-0.550.3031978白音他拉0.50400.504223995.10.42-0.580.3361981白音他拉0.48500.4850254097.60.40-0.600.3601968吉林廟1241合計(jì)49.19348.412640011.156各種頻率年徑流計(jì)算表表25P%12510205075909599KP2.592.321.961.671.360.900.630.470.390.29XP（108m3）3.132.812.372.021.651.090.760.560.470.35 水庫以旱灌為主，故灌溉保證率采用p=50%，根據(jù)年徑流變差系數(shù)CV=0.49，CS=2.5CV，再查表得p=50%時，KP=0.9，所以W50%= KP=0.94929.7=4436.7萬m3。二、徑流年內(nèi)分配根據(jù)年徑流頻率曲線，查得p=50%年徑流與1984年徑流非常相近，所以將1984年的平均各月分配百分?jǐn)?shù)（%）作為保證率p=50%的分配比較符合當(dāng)?shù)貙?shí)際，求出年徑流各月分配量W月= W50%各月分配百分?jǐn)?shù)（%），見表26，p=50%徑流年內(nèi)分配計(jì)算表P=50%徑流年內(nèi)分配計(jì)算表表26 單位：萬m3月份123456789101112合計(jì)分配百分?jǐn)?shù)（%）0.101.014.95.617.024.812.110.77.84.71.3100節(jié)徑流量(萬m3)0.02100.2143.1831.1963.6315.2982.5852.2861.6661.0040.27721.361從以上可以看出，多年平均來水量年內(nèi)分配極不均勻，汛期67月份來水量占全年的41.8%，枯水期13月份和1112月份只占全年的7.1%。第五節(jié) 洪 水一、歷史洪水沙壩以上集水面積2077Km2，主河道長80Km，河道兩側(cè)多為山林和天然草場，植被良好，自有水文記載以來，1998年以前沒有發(fā)生較大洪水。根據(jù)沙壩水庫下游的白音他拉站40多年的觀測成果，期間超過50m3/s的最大洪水三次：1979年8月20日最大洪峰流量51.8m3/s；1990年7月26日最大洪峰流量83.5m3/s；1993年8月7日最大洪峰流量55.6m3/s。這說明，黑哈爾河沙壩水庫上游段洪峰流量在503/s左右機(jī)率較大，平均每十年左右發(fā)生一次，且呈現(xiàn)逐漸變頻的趨勢。二、特大洪水分析1、降水過程一九九八年入汛以來，黑哈爾河流域發(fā)生了歷史以來最為嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害，從6月14日到8月10日兩個月內(nèi)，降雨量達(dá)510mm，比歷史同期平均值多256mm。期間有四次較強(qiáng)的降雨過程：7月13日至14日，整個黑哈爾河流域普降暴雨，歷時持續(xù)16小時，降雨強(qiáng)度達(dá)150mm/d；7月18日至19日。在上游涵養(yǎng)水源基本飽和之時，沙壩水庫上游的部分地區(qū)驟降暴雨，致使沙壩水庫上游來水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過溢洪道和泄洪洞的泄洪能力。7月22日，副壩和溢洪道水毀；8月8日，黑哈爾流域又降暴雨，日降雨量達(dá)164mm，致使山洪爆發(fā)，洪水泛濫，山洪大量涌入黑哈爾河分洪干渠，渠首部分設(shè)備及一號泄水閘、一號洪涵徹底水毀，分洪干渠決口47處。根據(jù)白音他拉站提供的資料，98年8月8日最大洪峰流量1070m3/s，是有水文記載以來最大洪峰流量，其24小時和三日洪量分別是W24p=6454.1萬m3，W三p=15724.8萬m3。2、分析依據(jù)及結(jié)論根據(jù)“松遼水文（1999）428號文關(guān)于發(fā)送遼河流域防洪規(guī)劃設(shè)計(jì)成果協(xié)調(diào)會紀(jì)要函”和白音他拉水文站設(shè)計(jì)洪水協(xié)調(diào)結(jié)果確定1998年的特大洪水為102年一遇。三、設(shè)計(jì)洪水 沙壩水庫洪水資料系列表 表27年份測站洪峰流量(m3/s)一日洪量（萬m3 ）三日洪量（萬m3 ）實(shí)測修正實(shí)測修正實(shí)測修正1957吉林廟33.933.2278.2272.0742.2724.51958吉林廟49.548.5338.7331.1818.2798.71959吉林廟69.568.1572.8560.01540.51503.81960吉林廟65.464.1521.9510.21327.11295.51961吉林廟25.024.5212.5207.8597.9583.71962吉林廟36.535.8261.8255.9676.5660.41963吉林廟29.729.1208.2203.5527.9515.31964吉林廟28.828.2245.4239.9667.9652.01965吉林廟22.622.1154.7151.2362.9354.31966吉林廟25.024.5200.4195.9548.6535.51967吉林廟21.721.3125.3122.5326.6318.81969朝毛都28.327.7230.7225.5592.7578.61970朝毛都25.224.7197.9193.5525.3512.81971朝毛都42.841.9258.3252.5667.9652.01972朝毛都22.021.6183.2179.1511.5499.31973朝毛都15.715.4122.7120.0307.6300.31974朝毛都19.919.5158.1154.6375.0366.1 續(xù)表1975朝毛都22.321.9163.3159.6449.3438.61976白音他拉22.922.9151.2151.2355.1355.11977白音他拉17.117.1116.6116.6271.0271.01978白音他拉11.011.072.472.4178.9178.91979白音他拉58.158.1443.2443.2981.5981.51980白音他拉22.422.4169.3169.3436.3436.31981白音他拉12.312.3105.4105.4296.4296.41982白音他拉17.017.0130.5130.5293.0293.01983白音他拉17.117.1124.4124.4305.9305.91984白音他拉19.319.3158.1158.1419.9419.91985白音他拉29.729.7209.1209.1608.3608.31986白音他拉26.926.9224.6224.6588.4588.41987白音他拉28.828.8232.4232.4658.4658.41988白音他拉32.232.2269.6269.6759.5759.51989白音他拉17.017.096.896.8238.5238.51990白音他拉83.583.5509.8509.81391.01391.01991白音他拉32.032.0259.2259.2649.7649.71992白音他拉44.644.6357.7357.7985.0985.01993白音他拉55.655.6438.0438.01270.11270.11994白音他拉37.737.7302.4302.4838.9838.91995白音他拉16.416.4135.6135.6331.8331.81996白音他拉45.145.1376.7376.7872.6872.61997白音他拉35.535.5248.0248.0501.1501.11998白音他拉107010706454.16454.115724.815724.8一、最大洪峰流量頻率及參數(shù)計(jì)算現(xiàn)搜集到的41年最大洪峰流量資料中，1998年洪峰流量為1070m3/s，是30年平均流量的17倍，屬特大洪水。根據(jù)松遼委有關(guān)專家演算論證,將98年洪水重現(xiàn)值定為102年一遇，對其他各年洪峰流量頻率按連續(xù)系列計(jì)算，其計(jì)算公式如下：1、驗(yàn)頻率計(jì)算公式、特大洪水的經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算公式為式中：特大洪水經(jīng)驗(yàn)頻率； 年系列中按大小排列的次序； 特大洪水重現(xiàn)期。、實(shí)測洪水系列所余各項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算公式為 式中：Pm實(shí)測系列所余各項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)頻率；連續(xù)特大洪水的個數(shù)或末位特大洪水的序號；n實(shí)測洪水項(xiàng)數(shù)；實(shí)測洪水中抽出來作為特大洪水處理的項(xiàng)數(shù)