2.水文(1)

12.水文2.1流域概况曲什安河是黄河的一级支流，发源于玛沁县阿尼玛卿雪山北麓昂勒晓地区。河源海拔4660m，河口海拔2710m，河流在曲什安乡处汇入黄河。干流全长209.7km，河道平均比降9.3‰，流域面积5787km2，整个流域呈月牙状分布。由于玛积雪山海拔5000m以上为现代冰川，常年为冰雪覆盖，冰川面积191.27km2。因此径流来源主要为融冰融雪及降雨组成，为混合补给型河流。曲什安河南部，有天然森林2.72km2，疏林地32.92km2，灌木林393km2，总计林地428.92km2，占流域面积的7.4%，特别是然哥河小流域灌木茂盛，其森林覆盖率为兴海县之最。流域上段主要为草山及小片森林，植被较好，下段草场薄弱，植被较差，河谷深切第四纪地层，沟叉纵横，冲刷严重，该段为本河道径流的主要来源。曲什安河流域地处青藏高原腹地，地势高耸，地形西南高、东北低，具有中高山剥蚀的地形地貌。流域内无大的支流，整个流域水系呈树状展布两侧，百分之八九十的集水面积分布在海拔3000m以上。曲什安河自源头至下大武，地形较为开阔，此后进入峡谷区，河谷两岸山势陡峻，河床深切基岩，谷地陡直，河床狭窄，自长水（龙曲河）汇入后，干流至南木堂段河谷略为展宽，两岸有赶马滩、南木堂、麻玉、吉扎等小片高谷地。至塞勒让沟口后，高山后退，河流进入兴海盆地，河谷深切第四纪地层，出现了塞什塘滩、野马滩、吉浪滩这样的高谷地，河床谷地高差达500多米，河谷两岸，沟叉纵横，冲刷严重，山洪暴发时，泥石流严重，卵砾石堆积物遍布。至毛多以后，进入峡谷地段，河谷呈“V”型，水面最窄处只有5m，出毛多峡后，于大米滩汇入黄河。2.2气象流域地处青藏高原东北部，属典型的高原大陆性气候，常年干旱少雨，气温低，垂直变化明显，夏季短暂凉爽，冬季漫长寒冷，雨热同季，降水主要受孟加拉湾的暖湿气流的影响。兴海县气象站气象统计资料如表2-1。2表2-1兴海县气象站气象资料统计表项目单位1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年气温平均气温℃-11.4-7.7-2.53.17.410.312.311.87.51.8-5.4-10.11.4极端最高℃10.413.119.425.524.926.730.228.525.927.213.810.530.2极端最低℃-31.5-28.9-24.1-18.1-11-6.8-1.9-3.8-9.5-18.5-26.6-29.6-31.5平均相对湿度%460000131295000地温平均地温℃-10.3-5.70.2912.212.916.616114.4-4.2-9.64.4极端最高℃32.539.355.451.96662.96563.457.45136.527.866极端最低℃-34.3-32.4-28.7-21.2-14.3-10.1-5.7-6.4-11.2-22-28.6-31.4-34.3降雨平均降水量mm1.41.84.711.744.672.786.266.846.5141.61.2353.2最大一日mm6.35.310.39.332.428.34334.632.820.96.611.1430.1mm天数天2026375412717518315112664151399110mm天数天0000919272010186最大积雪深度cm66109411108710最大冻土深度cm17419828319810662074115283蒸发量（20cm口径）mm55.677.9133.9186.1197.3171.6171.6169.9125.4107.274.355.91526.7日照h232.7212.2230238.3229.4206.9213.8230.9195.3225.3246.3238.92700初终霜期初：8月14日；终：6月29日平均风速m/s2.32.93.33.32.72.21.91.71.72.32.42.32.4最大风速m/s21.7232423.522.318.7181611.318282428最大风速风向wswswwnwws水文基本资料曲什安河设有曲什安水文站，该站于1956年4月设立，站址位于兴海县毛尕村，距曲什安河河口处为13.6km，控制流域面积5721km2。1978年8月17日迁至现址曲什安乡大米滩村，改名为大米滩水文站，站址位于毛多峡口处，距曲什安河口1.3km，集水面积5786km2，由于两站集水面积仅相差1.12%，且两地气候、下点面条件等相似，故两站资料可以合并使用，有1956～2000年天然径流资料和1956～2000年洪水资料。2.4径流2.4.1径流的时空分布曲什安河流域的径流补给来源以降水和冰雪融水为主，汛期6～9月四个月径流量占年径流量的70%左右。汛期降水多以大雨或暴雨的形式出现，往往引起山洪暴发。冬季（10～3月）以降雪为主，径流量占年径流量的18%左右。2.4.2.参证站年径流量（1）径流系列代表性分析大米滩站总共有45年(1956年～2000年)的径流系列。对其45年的年径流资料系3列进行代表性分析，采用逐年累积均值法、滑动均值法和变差系数法分析该站的年径流系列，作出相应的曲线图，如图2-1、图2-2、图2-3、图2-4所示。图2-1大米滩站径流历年变化过程线0102030405019551960196519701975198019851990199520002005时间流量图2-2大米滩站径流累积平均曲线0.40.50.60.70.80.911.1195019551960196519701975198019851990199520002005时间图2-3大米滩站径流差积平均曲线-2.5-2-1.5-1-0.500.51195019551960196519701975198019851990199520002005时间图2-4大米滩站径流滑动平均曲线00.20.40.60.811.21.41960196519701975198019851990199520002005时间4从大米滩站的径流年际变化曲线图反映出，径流的年际变化中丰、平、枯水年交替轮换，包含几个丰水期和枯水期；从径流累积曲线反映出，大米滩站的径流系列均值到1976年后就趋于相对稳定，具有约21年的周期；从径流差积曲线反映出，1956年至1990年的系列中包含了1959～1973年的平水年段，1974～1989年为丰水年段，1990～2000年为枯水年段；从径流滑动平均曲线中反映出大米滩站具有完整的丰、平、枯水期。通过以上分析可以得出大米滩站天然系列具有较好的代表性，能够满足设计计算需要。（2）参证站设计年径流曲什安河大米滩站实测多年平均流量25.4m3/s，实测最大流量657m3/s，实测最小流量0.2m3/s，枯水期月平均流量6～10m3/s，丰水期月平均流量20～60m3/s，年径流变化较大，年内分配很不均匀。径流分析采用数理统计的方法，对大米滩站1956～2000年45年天然径流资料，按水文年进行频率分析，频率曲线采用P—Ⅲ型，计算大米滩站多年平均径流量、不同保证率下年径流量，结果见表2-2，经过适线后径流的P—Ⅲ型曲线见图2-5。表2-2大米滩站不同频率的年径流成果表单位：m3/sP(%)10152050808590Kp1.41.321.240.960.740.710.65Qp35.633.631.524.418.818.116.5注Q=25.4(m3/s)Cv=0.30Cs/Cv=2.552.4.3参证站设计年径流年内分配在选择代表年时，要考虑年径流接近设计年径流，还需考虑枯水期径流量选择对工程较不利的年份，鉴于以上考虑，选择了1985～1986年为P=20%的代表年，1984～1985年为P=50%的代表年，1965～1966年为P=80%的代表年，计算结果见表2-3：表2-3大米滩站设计年径流年内分配表（水文年）单位：m3/s保证率年平均逐月平均流量6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月P=20%31.548.250.136.882.630.916.18.66.76.98.716.664.5P=50%24.446.485.545.026.918.912.67.74.55.37.212.918.4P=80%18.841.761.921.923.014.08.95.64.95.17.011.418.72.4.4坝址处设计年径流及其月分配可研阶段成果是采用大米滩站1956～2000年45年天然实测资料推算的，本次计算与原可研成果相同，因此参证站和坝址处可以直接采用可研阶段计算成果2000年以后资料多年平均径流量基本没有大变化，45年实测资料具有较好的代表性，能满足设计要求，本次计算与可研阶段计算成果相同，所以参证站和尕曲电站坝址处设计年径流仍然采用可研阶段的设计成果。0.010.10.20.512510203040506070809095989999.899.9599.9910000100020010050201055102050100500200010000重现期（）频率Ｐ（％）流域水系站频率曲线黄河曲什安河大米滩径流图2-5大米滩径流频率曲线均值CvCs/Cv25.420.3002.50Á¢·½Ã×/Ãë0102030405060708090100N=a=n=l=446坝址处集水面积为4938km2，与大米滩水文站集水面积5786km2相差848km2，相差14.6%，根据《水利水电工程水文计算规范》（SL278—2002）第3.5.5条：当工程地址与设计依据站的集水面积相差不超过15%，且区间降水、下垫面条件与设计依据站以上流域相似时，可按面积比推算工程地址的径流量。因此，本阶段按面积比拟法计算该坝址多年平均径流量，计算公式如下：2211QFFQ式中：Q1、Q2—分别为设计站和参证站的多年平均径流量；F1、F2—分别为设计站和参证站的流域面积。推求的坝址处的多年平均流量为21.7m3/s，多年平均径流量为6.84×108m3。坝址参数选择采用参证站参数CV=0.30，CV/CS=2.5，P＝20％、P＝50％、P＝80％的设计年平均流量分别为27.1m3/s、20.8m3/s、15.6m3/s。其月分配依据参证站典型年的月、旬分配进行分配，计算成果分别见表2-4、表2-5、2-6。表2-4尕曲电站坝址设计年径量成果单位：m3/sP(%)205080Kp1.250.960.72Qp27.120.815.6注Q=21.7(m3/s)Cv=0.30Cs/Cv=2.5表2-5尕曲电站坝址处设计年径流年内分配表（水文年）单位:m3/s保证率年平均逐月平均流量6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月P=20%27.141.543.131.771.126.613.97.45.85.97.514.355.5P=50%20.839.572.938.423.016.110.86.63.94.66.211.015.7P=80%15.634.651.318.219.111.67.44.74.04.25.89.415.57表2-6尕曲电站坝址处设计年径流年内旬分配表(水文年)单位：m3/s保证率旬逐月平均流量6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月P=20%上旬13.355.825.648.730.916.88.345.415.785.779.8321.7中旬34.243.529.711328.113.57.406.185.668.6811.954.2下旬76.530.938.851.421.011.06.245.466.047.7020.887.0P=50%上旬20.533.864.421.119.612.27.45.14.05.59.812.3中旬26.912430.322.715.810.86.423.234.675.6111.517.9