工程水文學課程設計（黨河）

1、第一節(jié) 基本資料一 、流域概況 黨河發(fā)源于疏勒南山的崩坤達坂、音德爾大坂、大雪山、宰力木克和黨河南山東部的巴音澤爾肯烏勒、克普騰倫達坂、古穆博里達嶺的冰川群，源地終年積雪，有冰川分布，水源主要依靠冰川融雪水、泉水和降水補給，流域內(nèi)有冰川336條，冰川面積259.64km2，冰川儲量123.904億m3，雪線高度4800m，冰川融水年補給量約1.2302億m3，約占黨河全年徑流量的34.9%。發(fā)源地海拔最高高程5620m，沿河道有野馬河、清水溝河等較大支流匯入，山地植被較好。河流自東南流向西北于肅北縣城東南約6km的水峽口流出山口，經(jīng)過肅北縣城向西北，至西千佛洞東山附近的黨河水庫折向北，引入敦煌

2、市城區(qū)及黨河灌區(qū)等地，消失于耕地、戈壁，潛入疏勒河。黨河流域地貌可分為上游祁連山脈、中游沙漠戈壁和下游平原區(qū)，黨河水峽口以上為上游，上游山勢陡峭，地勢較高，河道比降大，植被較好，氣溫低，蒸發(fā)較弱，降水易形成徑流，上游山區(qū)為徑流形成區(qū)，水峽口以上峽谷河段平均比降約11.8，河流在到達出山口時水量最大，出山以后，因滲漏、蒸發(fā)損失和人工引用，水量逐漸減少。水峽口至黨河水庫段為中游，黨河出水峽口下行幾十公里至黨河水庫段為中游沙漠戈壁區(qū)， 中游段兩岸戈壁連綿，除肅北縣附近有少量土地引用河水灌溉和阿克塞縣城鎮(zhèn)飲用引水外，其余均為荒漠戈壁。河道在西千佛洞東山和南湖東山之間穿過，該河段河谷下切，河岸巖基裸露，

3、在兩岸巖基之間建成黨河水庫，經(jīng)過當河水庫后折向北流。黨河水庫以下至哈拉諾爾為下游平原區(qū)，下游為徑流消耗區(qū)，也是黨河灌區(qū)綠洲，灌區(qū)土質(zhì)肥沃，渠系縱橫，良田阡陌，氣候適宜耕種，是我省重要的糧油棉主產(chǎn)區(qū)之一。黨河流域深居內(nèi)陸，降雨稀少，降水基本消耗于蒸發(fā)。除大暴雨外，一般均不能形成地表徑流，河川徑流以地下潛流溢出補給和冰川融雪補給為主，四季變化比較均勻，黨河在黨河水庫以上流域面積為16970km2，水峽口以上流域面積為14154km2，黨城灣水文站以上流域面積為14325km2，自源頭（冷水河）到哈拉諾爾，干流全長390km。黨河流域有多個部門設立的多處氣象觀測站。水文部門設立的有月牙湖水文站、黨城

4、灣水文站、黨河水庫水文站、千佛洞水文站、沙棗園水文站等，附帶觀測降水等氣象要素；氣象部門設立的有敦煌市氣象站、肅北縣氣象站和阿克塞縣氣象站；黨河月牙湖水文站只有19551967年共9年實測資料，主要監(jiān)測降雨量、蒸發(fā)量、水溫、冰情等，肅北縣氣象站具有1950年2002年共計53年實測氣象資料，肅北縣氣象站距離黨河第b級水電站最近，公路里程約16km，觀測資料完整，最能反映工程區(qū)氣象實況，觀測時間長，資料均已正式刊布。所以，以肅北縣氣象站作為氣象設計代表站，月牙湖水文站作為氣象設計參證站。 二、氣象特性 黨河流域位于河西走廊腹地，遠離海洋，地處蒙新荒漠地帶，地理緯度和海拔較高，是內(nèi)陸河流，氣候類型

5、屬典型的干旱大陸荒漠性氣候。其氣象特征為：氣候干燥，年降水量少，蒸發(fā)強烈，日照時間長，冬季寒冷，夏季熱，年溫差大，日溫差大，多風沙。流域內(nèi)年降水量在空間分布上為南多北少，降水量隨著海拔高程的增加而增大。受地形影響，上游山區(qū)降水多，下游灌溉平原區(qū)降水少，山區(qū)年降水量一般為200280mm左右，平原區(qū)在100mm上下。降水在季節(jié)上分配也不均勻，夏季（68月）雨量集中，冬季（102月）雨雪稀少。山區(qū)氣溫低，灌區(qū)氣溫高，年平均氣溫隨海拔高度增加而降低。蒸發(fā)與氣溫的分布特點相同，年平均蒸發(fā)量隨著氣溫的增高而增大。山區(qū)氣溫低蒸發(fā)量小，灌區(qū)氣溫高蒸發(fā)量大。以肅北縣氣象站為設計代表站，年平均氣溫6.3，歷年極

6、端最高氣溫34.7，歷年極端最低氣溫-25.1，最早初霜期9月22日，最晚初霜期11月13日，最早終霜期3月16日，最晚終霜期5月21日，最長無霜期186天，最短無霜期136天，平均無霜期161天；最早初雪9月24日，最晚初雪11月17日。年平均降水量140.8mm，最大年降雨量247.3mm，最小年降雨量34.5mm；年平均蒸發(fā)能力2493.3mm，多年實測最大蒸發(fā)量3089.2mm，多年最小蒸發(fā)量1027.5mm，最大凍土深度117cm。以月牙湖水文站為參證站，年平均氣溫0.6，歷年極端最高氣溫28.4，歷年極端最低氣溫-39.6，最早初霜期7月1日，最晚初霜期10月24日，最早終霜期3月

7、23日，最晚終霜期6月30日，最長無霜期214天，最短無霜期6天，平均無霜期53天；最早初雪7月13日，最晚初雪10月10日，最早終雪5月9日，最晚終雪6月17日，年平均降水量69.9mm，最大年降雨量102.2mm，最小年降雨量34.5mm；年平均蒸發(fā)能力1074.7mm，多年最大蒸發(fā)量1133.8mm，多年最小蒸發(fā)量998.6mm，四季多風，春季大風尤多，風向多為西北風，但在山區(qū)受地形影響較大，一般順著河谷的方向。開始結(jié)冰日期最早8月20日，開始結(jié)冰日期最晚10月11日，全部融冰日期最早3月30日，全部融冰日期最晚6月12日，冰期天數(shù)最長289天，最短214天，平均249天，大部分年份的冰

8、期出現(xiàn)在封凍現(xiàn)象，實測岸冰厚度最大0.26m。三、水文資料黨河干流從1944年4月開始設水文站，從上到下先后設立了水文站多處，計有黨河川、沙棗園、西千佛洞、黨城灣、黨河水庫、月牙湖等站，黨河川、西千佛洞、沙棗園、月牙湖站已撤消。黨城灣站、黨河水庫站現(xiàn)屬甘肅省水文水資源勘測局管轄。兩站均為國家基本水文站，資料精度較高，但資料系列長短不一，西千佛洞水文站：1944年4月由前甘肅省水利林牧公司設立，位于敦煌市西南南湖店，控制面積16980km2，1955年6月因測驗河段不適宜，于1955年8月上遷15km設沙棗園站。黨河川水文站：1946年6月由前甘肅省水利林牧公司設立，站址在肅北縣蘆草灣馬王廟西，

9、1947年5月20日撤消。沙棗園水文站：1954年8月由甘肅省農(nóng)林廳水利局設立，位于敦煌市西南沙棗園，控制面積16600km2，觀測至1971年底，因1970年后半年動工興建黨河水庫，于1971年12月又下遷2km（即黨河水庫壩下300m處）設沙棗園（二）站，觀測至1975年底；1976的正式將沙棗園（二）站改名為黨河水庫（下）站。月牙湖水文站： 1958年6月由甘肅省水利廳設立，站址位于肅北縣月牙湖，月牙湖站控制面積9309km2， 1968年1月撤消。沙棗園（二）站：1971年12月由甘肅省水電局水文站設立，由上游沙棗園站下遷2km設該站，集水面積16958km2。黨河水庫（壩上）站：為水

10、庫站，1976年6月由甘肅省水電局水文總站設立，地址在甘肅省敦煌市西南黨河水庫壩上。黨城灣水文站：1965年8月21日由甘肅省水文總站設立，位于肅北縣城南黨河上，觀測資料至今。黨河第b級水電站位于該站上游約15km處，黨城灣水文站可作為該水電站的水文設計代表站。黨河干流水文測站基本情況見表1-1：表1-1河河干流水文測站基本情況表 面積單位：km2 河名站名設立時間觀測項目測站基面集水面積備注黨河西千佛洞1944.4水位、流量黃海高程169801955.6.30撤消黨河川1946.6假定1947.5.20撤消沙棗園1954.8假定166001972年下遷月牙湖1958.6假定93091968.

11、1.撤消沙棗園（二）1971.12假定169581976.12撤消黨河水庫1976.6黃海高程16970黨城灣1965.814325第二節(jié) 徑流分析根據(jù)給定的資料對資料先進行分析審查 一、徑流資料三性審查：（1）可靠性分析： 河黨城灣水文站為國家基本水文站，水文站現(xiàn)屬甘肅省水文水資源勘測局管轄，該站有19652002年共37年實測徑流資料，資料精度較高，系列較長，系列完整，可靠性良好，控制流域面積14325km2，可作為黨河第b級水電站徑流分析計算的依據(jù)。黨河第b級水電站工程項目位于黨河水峽口上游，距黨城灣水文站約15km，黨河第b級水電站工程尾水渠尾端緊接水峽口水庫末端，水峽口以上流域面積為

12、14154km2，電站和水文站之間無徑流匯入和引出，區(qū)間水流量損耗主要為蒸發(fā)損失，損耗量不足流量的1%，流域面積相差1.2%，可以忽略不計，所以直接利用黨城灣水文站實測徑流系列資料作為電站徑流資料計算出力。（2）一致性分析： 黨河給定的37年實測資料徑流量單累積曲線如圖(2-1),趨于直線，說明該段時間內(nèi)，該地區(qū)自然氣候條件和下墊面條件及人類活動對其影響不大，故其一致性良好，不需要還原計算。圖2-1 黨河第b級水電站實測徑流量單累積曲線 （3）代表性分析：對給定的37年實測徑流資料畫出其徑量差積過程線如圖（2-2），圖有遞增段，有平緩段，也有遞減段，說明有枯水年，有平水年，有豐水年，代表性良好

13、。 圖2-2 黨河第b級水電站徑流量差積過程線徑流量累積平均值曲線如圖（2-3），資料越長最后趨于穩(wěn)定說明代表性也良好。 圖2-3黨河第b級水電站徑流量累積平均值曲線對資料三性分析合理之后，即可對資料進行頻率分析。 二、徑流資料頻率分析徑流頻率計算依據(jù)的資料系列為水文站實測系列從1996到2002年37年的流量資料，將資料從大到小進行排列，經(jīng)驗頻率按數(shù)學期望公式計算：徑流頻率曲線的線型，用皮爾遜型。徑流頻率曲線的統(tǒng)計參數(shù)有均值、變差系數(shù)和偏態(tài)系數(shù)。統(tǒng)計參數(shù)的確定采用配線法。（1）年徑流量均值 （公式1）式中n為總年數(shù)，n=37；為每一年的徑流量，求得（2）變差系數(shù)cv （公式2）式中（模比系數(shù)

14、） ，得cv=0.136適線法進行配線。經(jīng)多次配線選取與經(jīng)驗點距擬合較好的曲線此時取cs=4cv，為采用的理論頻率曲線（見頻率格紙）黨河流域年徑流頻率計算成果如表2-1 表2-1黨河年徑流頻率計算成果表w (q)cv不同頻率的年徑量wp(qp)計算采用計算采用2025305070758085903.533.530.1360.154.03.9543.8483.7773.4593.2123.1423.0592.9772.895根據(jù)同倍比法，選定1996年（p=25%）為豐水代表年、1985年（p=50%）平水代表年、1967年(p=75%)為枯水代表年，三個代表年組資料，確定徑流量的年內(nèi)分配如表2

15、-2 表2-2黨河黨城灣站部分頻率年徑流量的年內(nèi)分配頻率代表年單位月份全年12345678910111225%1996108m30.150.150.191.000.350.240.640.500.070.220.180.173.85m3/s176.41168.04223.971157.3400.70273.31736.89580.8284.00251.57207.04193.624455.7050%1985108m30.220.200.240.440.340.320.330.390.270.270.240.193.46m3/s258.29227.43283.05512.26398.65371.

16、94375.76457.07311.27310.15272.00225.604003.4775%1967108m30.150.150.230.370.450.290.350.360.230.240.170.153.14m3/s174.2167.63265.55427.18525.64340.58401.82416.52270.45275.72198.39172.393636.57（a)黨河黨城灣站1996年日流量分組統(tǒng)計：分組平均值個數(shù)累積頻率330.27 771.91 3232.990.55 182.18 3031.991.09 2102.72 2829.992.19 2123.27 262

17、7.993.28 3154.09 2525.995.46 2174.63 2424.9924.50 2195.18 2323.9923.50 1205.45 2222.9922.29 8287.63 2121.9921.47 154311.72 2020.9920.53 115414.71 1919.9919.48 136718.26 1818.9918.40 37019.07 1717.9917.45 118122.07 1616.9916.20 78823.98 1515.9915.29 99726.43 1414.9914.52 1110829.43 1313.9913.43 11119

18、32.43 1212.9912.32 1313235.97 1111.9911.40 2415642.51 1010.9910.31 516143.87 99.999.48 3119252.32 88.998.57 4123363.49 77.997.55 2726070.84 66.996.52 10636699.73 圖2-4 1996年日平均流量頻率曲線（b）黨河黨城灣站1985年日流量分組統(tǒng)計：分組平均值個數(shù)累計個數(shù)頻率(%)2626110.27 2525.9925.4120.55 2424.9924.3130.82 2323.9923.2141.09 2222.9922.33 371

19、.91 2121.9921.1182.19 2020.9920.33 3113.01 1919.9919.50 1123.28 1818.9918.63 8205.46 1717.9917.53 4246.56 1616.9916.65 6308.20 1515.9915.68 144412.02 1414.9914.64 115515.03 1313.9913.35 308523.22 1212.9912.33 3512032.79 1111.9911.44 2414439.34 1010.9910.45 7521959.84 99.999.34 3825770.22 88.998.55 7

20、733491.26 77.997.37 2135596.99 66.996.62 1036599.73 圖2-5 1985年日平均流量頻率曲線（c）黨河黨城灣站1967年日量分組統(tǒng)計：分組平均值個數(shù)累積頻率（%）2626.20 110.27 2525.9925.30 120.55 2424.9924.30 130.82 2323.9923.50 251.37 2122.9921.30 161.64 2020.9920.10 392.47 1919.9919.40 4133.56 1818.9918.30 6195.21 1717.9917.43 6256.85 1616.9916.43 732

21、8.77 1515.9915.29 73910.68 1414.9914.37 135214.25 1313.9913.46 146618.08 1212.9912.60 218723.84 1111.9911.55 2311030.14 1010.9910.19 1912935.34 99.999.29 3116043.84 88.998.54 5921960.00 77.997.61 3325269.04 66.996.28 2828076.71 55.995.39 7035095.89 44.994.67 1436499.73 圖2-6 1967年日平均流量頻率曲線第三節(jié) 洪水分析一、防

22、洪標準根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標準（sl2522000）規(guī)定，黨河第b級水電站工程裝機為1.05萬kw，工程等別為等，工程規(guī)模為?。?）型工程，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，黨河第b級水電站引水樞紐工程洪水標準按20年一遇設計，50年一遇校核，廠房建筑物的洪水標準按30年一遇設計，100年一遇校核，河道臨時施工圍堰按照510年一遇洪水設防。二、暴雨洪水特性黨河流域距海洋遙遠，海洋對降水影響微弱，年降水稀少，氣候干燥。受季風影響，時有局地暴雨發(fā)生，大面積暴雨較少發(fā)生。暴雨歷時短，一般不超過一天，暴雨出現(xiàn)時間多在69月間。黨河的汛期有春汛和夏汛。春汛一般出現(xiàn)在34月間，歷時一個

23、多月，由低山融雪、地下水解凍和融冰形成，所形成的洪水峰低量小，造成的威脅不大。夏汛在69月間，歷時三個月，由暴雨和融雪綜合形成，以暴雨為主。洪水峰高量大，峰現(xiàn)時間很短。黨城灣站實測洪水系列較長，實測最大流量259m3/s，發(fā)生在1979年7月26日，次最大流量253m3/s，發(fā)生在1999年7月16日。三、歷史調(diào)查洪水及重現(xiàn)期據(jù)甘肅省洪水調(diào)查資料（內(nèi)陸河流域）記載，黨河黨城灣歷史上曾發(fā)生過3場大洪水，黨城灣河段調(diào)查洪峰流量分別為1951年7月洪水洪峰流量231m3/s，重現(xiàn)期至2002年為52年； 1937年洪水洪峰流量642m3/s，重現(xiàn)期截止2002年為66年一遇。四、洪水資料三性分析（1

24、）可靠性分析：黨河第b級水電站引水渠首下游約15km處為黨城灣水文站，電站和水文站之間無徑流匯入和引出，電站和水文站區(qū)間集雨面積相差171km2,占黨城灣水文站集雨面積的1.2%，故可以直接利用黨城灣水文站實測洪峰流量系列資料計算洪水作為該電站設計洪水。黨城灣水文站有19662002年共37年實測洪水資料，資料精度較高，系列較長，系列完整，可靠性良好，控制流域面積14325km2，另外有1951年、1959年和1937年共計3年歷史調(diào)查洪水資料，可作為黨河第b級水電站洪水分析計算的依據(jù)。 （2）一致性分析：黨城灣水文站實測連續(xù)系列洪峰流量單累積曲線如圖（3-1），趨于直線，說明該地區(qū)這段時間內(nèi)

25、，人類活動和氣候變化以及下墊面條件變化對其影響不大，也就是資料一致性很好，可不用進行還原計算，給定資料可直接利用。圖3-1 洪峰流量單累積曲線（3）代表性分析： 根據(jù)實測系列差積過程線如圖（3-2），曲線有升段，平緩段，降段。說明代表系列有豐水年組，平水年組 ，枯水年組，代表性較好。圖3-2洪峰流量差積過程線三性審查合格之后即可進行頻率分析。五、洪水資料的頻率分析 根據(jù)已知的資料情況，黨城灣站實測洪水系列較長，實測最大流量259m3/s，發(fā)生在1979年7月26日，次最大流量253m3/s，發(fā)生在1999年7月16日。據(jù)甘肅省洪水調(diào)查資料（內(nèi)陸河流域）記載，黨河黨城灣歷史上曾發(fā)生過3場大洪水，

26、黨城灣河段調(diào)查洪峰流量分別為1951年7月洪水洪峰流量231m3/s，重現(xiàn)期至2002年為52年； 1937年洪水洪峰流量642m3/s，重現(xiàn)期截止2002年為66年一遇。處理時由于1959年7月洪水洪峰流量139m3/s，既不屬于特大洪水，又不屬于實測系列所以不予考慮，所以把1937年洪水、1951年7月洪水、1979年7月26日洪水以及1999年7月16日洪水作為特大洪水考慮處理。用統(tǒng)一樣本法計算，其基本計算公式：一般洪水的經(jīng)驗頻率為 公式（3） 特大洪水的經(jīng)驗頻率為 公式（4） 實測系列中其余的（n-l ）項一般洪水的經(jīng)驗頻率為： 公式（5）其中m=4,n=66,n=37,l=2。頻率分

27、析時用皮爾遜型曲線。頻率曲線的統(tǒng)計參數(shù)有均值、變差系數(shù)和偏態(tài)系數(shù)。計算得x均=91.95（m3/s）,cv=0.9, cs=3.0 cv。 公式（6）表3-1黨河灣站洪峰流量分析成果表（m3/s）不同頻率洪峰流量qp（m3/s）計算采用計算采用0.10.20.330.5123.351091.9591.950.900.953700.7621.6563.7516.8441.4364.1322.3267.6196.8六、計算成果的合理性檢查在洪水洪峰頻率分析計算中，不可避免的存在著各種誤差，為防止因各種原因帶來的差錯，必須對計算成果進行合理性檢查，以便盡可能提高精度。檢查工作從三方面進行：（1）根據(jù)

28、黨城灣站頻率計算成果，檢查洪峰、各時段洪量的統(tǒng)計參數(shù)與歷時之間的關系。得出隨著歷時的增加洪量的均值也逐漸增大，而時段平均流量的均值則隨歷時的增加而減小。（2）根據(jù)黨城灣上下游站及鄰近地區(qū)各河流洪水的頻率分析成果進行比較得出：下游站、干流站的頻率曲線高于上游站，曲線間距變化有一定的規(guī)律。(3)根據(jù)暴雨資料頻率分析成果進行比較。但本站為給處暴雨資料，故不需要進行該項的合理性計算。根據(jù)以上兩方面計算成果合理性檢查可得該洪水頻率計算成果比較合理。七、分期設計洪水前已述及，黨城灣站具有19652002年實測資料，其中有些年份在最枯季節(jié)無測流資料。根據(jù)黨城灣站與下游黨河水庫站同期資料分析，枯季112月黨城

29、灣站潛水補給較多，與黨河水庫站同期洪峰相比，黨城灣站枯季均值為7.38m3/s，較面積比結(jié)果要大。根據(jù)黨河流域來水特性，將來水劃分為112月枯水期、35月汛前過渡期、69月汛期和10月汛后過渡期四期。采用不跨期獨立選樣方法，選取相應時段內(nèi)最大流量，進行頻率分析計算。用矩法估算參數(shù)，piii型曲線適線，得到分期設計洪水成果，見下表。表3-2 黨城灣站分期設計洪水成果表 單位：m3/s 分期5%10%20%33.3%10月14.412.610.29.6112月12.89.88.47.235月59.736.027.720.269月34220610560八、引水渠首、渠道和前池冰情分析黨河第b級水電站

30、為徑流式水電站，引水渠首水深2.5m，雖對水體無明顯的熱調(diào)節(jié)作用，但冰期堰前會有明顯雍水現(xiàn)象，將會造成水面封凍等冰情現(xiàn)象發(fā)生。堰前水面比降較天然河道為小水流流速亦小。因此，冰期堰前將會有冰蓋形成。根據(jù)冰情資料分析，冰期平均長約73天，岸冰最大冰厚0.97m， 11月上旬開始結(jié)冰，11月中旬封凍，至次年3月中旬開始解凍，3月下旬全部融冰，因此，黨河第b級水電站冰期封凍冰蓋厚度可參照取1.01.35m。冰期電站安全運行的關鍵是確保取水口能正常引水。根據(jù)黨城灣水文站冰情測資料分析，大部分年份冰期該河段會現(xiàn)出封凍現(xiàn)象。修建引水渠首后，水面比降顯著減小，斷面過水面積明顯增大，水流速度較天然河道情況下減少

31、，更有利于水面封凍形成冰蓋。黨河冰情的又一個特點為河道上游先封凍、下游后封凍，這樣減少了下游河道封凍前的河道流冰量；而開河（解凍）則為先下游、后上游，稱為“文開河”，使開河期下游河道流冰密度降低，減少了河道出現(xiàn)冰壩、冰塞等災害性冰情的機會。在開河期雖然流冰密度不高，但由于渠首溢流堰較河道窄，必須采取必要的排冰措施。利用壩頂自由溢流壩，將開河期流到堰前的浮冰排出。前池水深5m，冰期堰前會有雍水現(xiàn)象，將會造成水面封凍等冰情現(xiàn)象發(fā)生。水面比降較天然河道為小，水流流速亦小。因此，冰期將會有冰蓋形成，冬季電站運行須注意排冰，確保壓力管道正常進水。九、泥沙輸移量黨河黨城灣水文站有19722002年共計30

32、年的實測泥沙系列資料，資料系列具有較好的代表性，黨河黨城灣水文站控制流域面積14325km2，黨河第b級水電站以上流域面積14154km2，兩斷面之間集水面積差為171km2，僅占水文站控制面積的1.2%，區(qū)間無徑流匯入和引出，河流泥沙含量基本穩(wěn)定，可以直接采用黨城灣水文站實測泥沙資料推算黨河第b級水電站的渠首沙量。（1）懸移質(zhì)輸沙量根據(jù)黨河黨城灣水文站實測19722002年資料統(tǒng)計，多年平均懸移質(zhì)輸沙量69.01萬t，站址以上流域侵蝕模數(shù)為48.17t/km2。由于泥沙主要來源于降雨對地表的沖刷。降雨多發(fā)生于汛期，因此河道來沙量分布很不均勻，主要集中于汛期，69月懸移質(zhì)輸沙量月均47.03萬

33、t，占年輸沙量的68.15%，其中78月輸沙量34.54萬t，占年輸沙量的50%。實測最大斷面日平均輸沙率7390kg/m3，為1999年7月16日。黨河第b級水電站采用黨城灣水文站侵蝕模數(shù)推算得電站引水渠首年平均懸移質(zhì)沙量為68.19萬t。年內(nèi)沙量分配采用黨城灣水文站分析成果比例分配如表3-3。表3-3 黨河第b級水電站引水渠首輸沙量月、年分配表月1-4567899-12年輸沙量（萬噸）13.266.8210.8420.1713.971.501.6368.19占年（%）19.451015.9029.5820.492.22.38100黨河第b級水電站壩址設計多年平均流量11.187m3/s，多

34、年平均含沙量1.93kg/m3，汛期（69月）平均流量14.26m3/s，汛期平均含沙量3.09kg/m3。（2）推移質(zhì)輸沙量黨河黨城灣水文站沒有的推移質(zhì)泥沙測驗資料， 對于推移質(zhì)泥沙測驗資料缺乏的地區(qū)及河道常采用推懸比的方法估算推移質(zhì)輸沙量，山區(qū)性河道推懸比一般為0.150.3；據(jù)甘肅省黨河流域水資源綜合利用規(guī)劃報告（甘肅省酒泉市水利水電勘測設計院，2003年5月）報告分析，建議推移質(zhì)輸沙量設計中按20%估算，經(jīng)估算推移質(zhì)輸沙量采用推懸比20%，則年推移質(zhì)入庫沙量為13.64萬t。（3）懸移質(zhì)泥沙顆粒級配黨河黨城灣水文站無實測懸移質(zhì)泥沙顆粒級配資料，臨近流域討賴河冰溝水文站有多年懸移質(zhì)泥沙顆

35、粒級配資料，兩條河流均發(fā)源于祁連山系冰川雪山區(qū)，水文地質(zhì)條件相似，成沙原理相同，均為冰川雪山凍融洪水和暴雨洪水攜帶泥沙，可以用冰溝水文站懸移質(zhì)泥沙顆粒級配作為電站渠首懸移質(zhì)泥沙顆粒級配參考資料，根據(jù)冰溝水文站懸移質(zhì)泥沙顆粒級配資料分析統(tǒng)計，懸移質(zhì)泥沙中值粒徑為0.045mm，平均粒徑為0.134mm，粒徑小于0.025mm的細顆粒泥沙占37.6%，粒徑大于0.05mm的粗顆粒泥沙占45.5%。第四節(jié) 電站的水能分析計算一、水位流量關系曲線壩址河段處于河道順直段，水行于深槽峽谷間，縱比降較大，水流湍急。壩址兩側(cè)岸壁均為戈壁膠結(jié)層，左岸為陡坡，右岸有灘地，河床由卵石、塊石和大漂石組成。廠址河段為喇

36、叭形出口段，河道基本順直，右岸為陡峻的山體，左岸為較為平坦戈壁石灘，組成河床的塊石粒徑比壩址河段明顯減小。引水渠首處，兩岸皆為陡崖，河道微彎，河床石塊粒徑介于壩址和廠房處石塊粒徑之間。上游河段水位取2654.5m，水頭損失取0.5m。采用實測的縱橫斷面及同時水面線，參考大比例尺地形圖上水邊點等資料計算比降、斷面面積和水力半徑，根據(jù)河床及岸壁情況選取河道糙率，并利用黨河水庫站和實測流量資料檢驗。采用水力學方法計算引水渠首處河道水位流量關系曲線，如圖4-1。二、水能計算對三年流量資料進行整理排序，根據(jù)流量分組，求出分組平均流量，通過查圖4-1可以分別求得下游水位z下，且已知上游水位z上=2654.

37、5（m），水頭損失取0.5m。 h凈=z上-z下-h損 （公式7）n=aqh凈 （a取7） （公式8） 由圖4-1讀出求出z下 根據(jù)公式求出出力n，見附表所求的值。水位圖4-1 水位流量關系曲線并可以畫出日平均出力頻率曲線如圖（4-2）圖4-2 日平均出力頻率曲線又公式 t=p8760 （公式9）求出日平均出力歷時曲線如圖（4-3） 圖4-3 日平均出力歷時曲線由出力和累積電量（值見附表）可以畫出出力多年平均發(fā)電量關系曲線如圖4-4，圖4-4 出力多年平均發(fā)電量關系曲線裝機裝機年利用小時數(shù)（其值見附表）關系曲線如圖4-5圖4-5 裝機裝機年利用小時數(shù)關系曲線三、電站動能指標與電站參數(shù)分析由以上

38、計算和圖4-2查出保證率為80%時，對應的保證出力為3400kw，查裝機裝機年利用小時數(shù)關系曲線即得n裝=4000kw 。并由讀出的保證率為80%的n裝=4000kw可以得出，多年平均發(fā)電量為2800萬kwh。得出這些參數(shù)值還要根據(jù)該地區(qū)實際生產(chǎn)的發(fā)電機選擇最合適的發(fā)電機組，盡量做到經(jīng)濟又可靠。附： 參考文獻1、水利水電工程水文計算規(guī)范sl278-20022、中華人民共和國行業(yè)標準.水利水電工程設計洪水計算規(guī)范sdj44-933、中華人民共和國行業(yè)標準小型水力發(fā)電站水文計算規(guī)范sl77-944、中華人民共和國行業(yè)標準.水利工程水利計算規(guī)范 sl104-95.5、中華人民共和國行業(yè)標準小水電站水

39、能設計規(guī)程sl76-946、葉守澤主編.水文水利計算. 水利電力出版社. 1992劉光文.水文分析與計算.水利水電出版社.19897、葉秉如.水利計算及水資源規(guī)劃.水利電力出版社.1995 目錄第一節(jié) 基本資料1一 、流域概況1二、氣象特性2三、水文資料2第二節(jié) 徑流分析4一、徑流資料三性審查：4（1）可靠性分析：4（2）一致性分析：4（3）代表性分析：5二、徑流資料頻率分析5（1）年徑流量均值6（2）變差系數(shù)cv6（a)黨河黨城灣站1996年日流量分組統(tǒng)計：7（b）黨河黨城灣站1985年日流量分組統(tǒng)計：8（c）黨河黨城灣站1967年日量分組統(tǒng)計：9第三節(jié) 洪水分析10一、防洪標準10二、暴雨

40、洪水特性10三、歷史調(diào)查洪水及重現(xiàn)期11四、洪水資料三性分析11（1）可靠性分析：11（2）一致性分析：11（3）代表性分析：12五、洪水資料的頻率分析12六、計算成果的合理性檢查13七、分期設計洪水14八、引水渠首、渠道和前池冰情分析14九、泥沙輸移量15（1）懸移質(zhì)輸沙量15（2）推移質(zhì)輸沙量15（3）懸移質(zhì)泥沙顆粒級配16第四節(jié) 電站的水能分析計算16一、水位流量關系曲線16二、水能計算16三、電站動能指標與電站參數(shù)分析19附： 參考文獻20附表平均流量下游水位凈水頭出力累積次數(shù)保證率保證歷時電能累積電能n裝 （m3/s）(m)(m)(kw)snipi(%)ti(h)ki(kwh)ski

41、(kwh)萬kw78.20 2588.97 65.0335597.4222 0.18 15.985 17.513 4432.556 277.29 54.05 2588.87 65.1324641.9364 0.36 31.971 25.308 4415.043 138.10 36.63 2588.76 65.2416725.9058 0.73 63.942 20.766 4389.735 68.65 29.50 2588.73 65.2713478.25512 1.09 95.912 15.724 4368.969 45.55 25.90 2588.70 65.311838.8919 1.73 151.861 8.998 4353.245 28.67 24.60 2588.69 65.3111246.38225 2.28 199