关岭县龙洞水库汛期引洪径流计算.pdf
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1、第11期2023年11月文章编号:16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)11-0 0 7 3-0 2陕西水利Shaanxi WaterResources关岭县龙洞水库汛期引洪径流计算No.11November,2023邓懿,徐洁?(1.贵州省水利水电工程咨询有限责任公司,贵州贵阳550 0 0 9;2.贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司,贵州贵阳550 0 0 0)【摘要龙洞水库为已建水库,原设计供水范围为关岭县城区,由于城市建设,城区用水量急剧增加,而龙洞水库现有来水量有限,现状来水已不足以满足城区用水需求,通过引入周边临近流域的汛期水量进入龙洞水库库区增加龙洞水库的入库径流量,从
2、而缓解关岭县城区的用水缺口。【关键词径流计算;引洪比例;引洪量;入库径流中图分类号TV697.13文献标识码B寨以南约50 0 m处汇入断桥河2 。坪寨河全流域集水面积1工程基本情况龙洞水库坝址位于贵州省关岭县顶云乡新场村境内,原设计供水范围为顶云乡集镇供水及下游150 0 亩灌溉用水。后将龙洞水库加高扩建后作为关岭县城中心城区的供水水源。因龙洞水源原坝址断面以上集水面积较小,来水量有限,且来水集中在汛期(5月10 月),占全年来水量的8 4%左右,来水不足以满足效益区的用水需求,从而考虑从周边临近流域引人汛期水量进入龙洞水库库区调蓄后增大水库的供水能力。由于青菜沟伏流洞进口处离龙洞水库库区较
3、近(仅8 0 0 m左右),其汛期来水量较大,而枯期又极度缺水,故考虑将青菜沟汛期洪水引人龙洞水库,非汛期再由龙洞水库向流域内农村人畜及灌溉供水,蓄丰补枯,用以解决龙洞水库来水不足的问题!。跨流域引水的可引水量计算方法常见的有:典型年逐日流量切割法、典型年洪水过程切割法及平均引水率法、规模限制扣除法、典型分析引水规模修正限制法、引水模数修正限制与水库调节综合法。本次根据已有研究成果,考虑引入工程周边流域的汛期洪水来水量进人水库库区,利用水库的调蓄作用增加水库的供水能力。2水库及周边流域水系情况龙洞水库坝址所在河流为珠江流域北盘江水系北盘江四级支流坪寨河上游纳丙河段,坪寨河为断桥河一级支流、坝陵
4、河二级支流、打帮河三级支流。坪寨河发源于顶云乡新场村新民寨附近,河源高程1450 m,流经新民寨、龙洞坡出水洞、新场村、纳丙村、坪寨村,在坪寨村丰洞处进入地下溶洞,沿顶云方向经地下通道在顶云西南方向约5km的小新哨出露于地表,出露地表后流经落鱼龙潭、关塘、坪寨,于坪43.6km,主河道长15.9 km,主河道平均比降2 3.2%o龙洞水库龙洞坡山体左岸有一支流青菜沟,该支流为四周高、中间低的山塘形式的伏流,在最低点有一溶洞,来水从溶洞流向小水寨村董蓬寨处另一流域一一大树脚沟(坝陵河右岸一级支流)。青菜沟发源于顶云乡半路坡,河源高程1710m,河流于半路坡自西向东流经砖子岩,于营盘坡处转为自北向
5、南流,经大兴寨、神树脚、墓方伯,于胡家寨处流人地下暗流,再于小水寨村董蓬寨处泉点流出,汇人坝陵河右岸一级支流大树脚沟3。青菜沟胡家寨伏流洞以上流域集水面积3.42 km,主河道河长4.2 0 km,主河道平均坡降32.6%o。洞水库流域参数特征值表见表1。表1龙洞水库流域参数特征值表集水面主河道主河道流域形状几何特控制断面积/km河长/km比降/%o系数征值10龙洞水库坝址2.75青菜沟(引洪渠)3.423径流计算3.1天然径流计算工程流域内未设水文观测站,无水文实测资料,则对这些无资料地区进行径流计算时,往往要采用降水径流频率相应法。龙洞水库坝址及青菜沟引洪渠处历年年径流量采用降水径流频率相
6、应法进行计算,径流的年内月分配按临近的关岭气象站相应年份月降水量分配率来分配并作基流控制,即采用关岭气象站相应年份降水量分配率将年径流量分配到逐月旬。根据枯水调查成果,并结合贵州省枯水调查等值线图成果,坝址处最小月流量枯水模数以1.6 L/(s km)控制。1.934.2052.032.60.7380.1944.029.67收稿日期2 0 2 3-0 6-2 1【作者简介邓懿(19 8 9-),女,苗族,贵州铜仁人,工程师,主要从事水文与水资源工程工作。.73第11期2023年11月水库坝址及去青菜沟引流处设计径流成果见表2。表2 龙洞水库径流计算成果表统计参数引流处项目WI万mCVC/Cv1
7、05080年均值1960.375月 10 月165坝址11月 4月31.4最小月2.34年均值2440.37青菜沟5月 10 月205流域11月 4月39.1最小月2.92注:1.降水径流同频率法采用资料系列为19 59 年 2 0 16 年(水文年),n=57;2.y=714 mm。3.2青菜沟引洪流量确定由于龙洞水库坝址集水面积及坝址径流量较小,不能完全满足工程范围内用水需求,本次为充分利用水资源,使工程效益最优,本次设计拟在青菜沟支流伏流洞处,打一约800m长的隧洞直通龙洞水库库区,将青菜沟支流洪水引入坝址库区。引水原则:青菜沟流域伏流洞下游除生态用水外,无其他用水对象,但因青菜沟流域枯
8、期基流很小,可引水量较小,故只考虑对青菜沟流域汛期引洪。引洪拟采用引洪隧洞方案,断面按照最小施工断面控制,最小施工断面尺寸为1.8 m2.0m,本工程引水流量较小,隧洞断面能满足工程引水要求。工程引水流量、引水量考虑在满足工程需水要求、工程引水经济性的基础上,合理确定;确定引水流量后,当来水流量大于设计流量时,产生弃水。为简便计算,本次采用两年一遇洪水过程线控制引水规模。引洪流量依据引洪隧洞不同坡比、确定其最大过流能力。根据地形地质、水工布置、施工条件,拟定了3.46 m/s、4.2 4m/s、5.48 m/s 共3个引水流量的引水方案,凡洪水流量大于设计流量的部分为弃水14。经分析,采用两种
9、方法计算青菜沟坝址引水量。(1)根据已经确定的引洪流量,分别计算青菜沟坝址处5%、10%、2 0%、50%四个频率下3个引水流量对应的引洪量及引洪比例,以引洪量不超过一场洪水6 0%的原则,最终确定以两年一遇的引洪比例来确定青菜沟的引洪量,则计算得不同引水流量不同频率的引水成果见表3。表3不同引水流量的引洪比例及引水量成果引水流量不同洪水频率的引洪比例1%/(m/s)P=5%3.4633.144.2437.495.4842.28(2)选取5%、50%、9 5%三个典型年,并由三个典型年汛期日降水资料分析,产生设计洪水为3.46 m/s、4.2 4m/s、5.48m/s三个流量的日降水量分别为2
10、 5mm、30 mm、37 mm由典型年日降水资料,计算得出典型年逐日流量过程。最后根据流量过程,当坝址流量大于设计引用流量时,按照设计.74陕西水利Shaanxi WaterResources引用流量引水;当坝址来水流量小于引用流量时,优先下放生态环境水量,剩余水量为本工程的可引水量。按照该引水原则,计算三个典型年各引水流量规模引取水量,由此水量W/万m作为多年平均引水量,再由系列年逐月(旬)径流成果按照相95应比例进行逐时段引水量计算。经计算,不同引水流量对应2293 18713493.70.40225315610873.40.45250.329.319.312.30.342.53.402
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