望谟县新屯水库水文水资源分析与研究
2014-09-26胡宇
胡宇
摘 要:新屯水库工程建设任务主要以防洪、供水等综合利用功能。水库正常蓄水位730.00m,总库容674万立方米,防洪库容268万立方米,兴利库容528.8万立方米,保证率95%城镇供水量为488万立方米。新屯水库水库其经济指标较为优越,具有良好的水资源开发利用条件。
关键词:新屯水库;水文分析;防洪1 流域概况
新屯水库位于望谟河右岸的一级支流纳过河上,属北盘江水系。坝址区位于新屯鎮对岸侵蚀沟谷内,距离望谟县城约11km,交通条件较好。纳过河发源于打易镇南部的上交拉附近,发源地高程1598.2m,河流由北向南流,经绞朋、纳林村后,在甘河桥上游约600m处汇入望谟河。纳过河集水面积35.7km2,主河道河长15.3km,平均坡降41.1‰。新屯水库位于纳过水库下游,坝址以上集水面积35km2,主河道河长14.7km,平均坡降42‰。
2 水库水文分析
2.1 降雨
流域内降雨主要集中在5~10月份,根据望谟气象站1973~2010年多年降雨量统计,多年平均降雨量为1225.7mm,5~10月份降雨量1014.1mm,占全年降雨量的82.7%,11月至次年4月降雨量211.6mm,占全年降雨量的17.3%,降雨量年内分配极不均匀。年际变化方面,根据望谟气象站多年平均降雨量统计,望谟县年降雨量变差系数为0.17,其年最大降水量1564.7mm(2006年),年最小降水量814.4mm(2009年)。最大年降雨量与最小年降雨量之比为1.92,降雨量年际变化较小。
本次设计直接采用望谟县气象站作为设计流域降雨量参证站。统计望谟县气象站1973~2010年降雨资料,用P-Ⅲ型曲线进行适线,其多年平均降雨量为Y=1225.7mm,变差系数Cv=0.17,Cs=2Cv。结合“贵州省1956~2000年降水量均值等值线图”和“贵州省1956~2000年降水量变差系数等值线图”,设计流域多年平均降雨量为1200~1300mm之间,年降水变差系数在0.18左右,结合望谟气象站降雨统计参数以及地表水资源相关等值线图,确定设计流域多年平均降水量为1225.7mm,降水变差系数Cv=0.17,Cs/Cv=2。降水量设计成果为:5%频率下为1515.1mm;10%频率下为1444.5mm;20%频率下为1362.5mm;50%频率下为1216.3mm;80%频率下为1083.4mm;90%频率下为1019.1mm;95%频率下为968.5mm。
2.2 径流
新屯水库坝址年际径流采用降雨径流法计算,结合《贵州省地表水资源》成果,按照枯水调查分析成果控制。计算新屯水库坝址径流特征值统计成果列表如表1。
表1 新屯水库坝址特征值计算成果
2.3 设计暴雨及洪水
采用面积加权平均法计算望谟河流域(敢赖以上)多年平均降水量,经初步分析计算,望谟河流域多年年平均最大一日降水量均值为106.4mm,相应年最大24小时降水量均值为119mm,Cv取0.45。结合贵州省水文水资源局最新的有关等值线图,本次设计采用的设计暴雨参数为:确定多年平均年最大24h降水量均值(H24h=1.12H1日)为119mm,Cv为0.45,Cs/Cv为3.5。新屯水库坝址集水面积35km2,几何特征值θ=17.4<30且25≤F<300km2。根据“雨洪法”计算公式及相关参数计算,新屯水库坝址设计洪水计算成果表2所示。
本次设计在新屯水库坝址上游纳过水库调查到2011年历史洪水,洪峰流量为220m3/s,比拟到坝址处洪峰流量为243m3/s,重现期为20年一遇。根据雨洪法洪水计算成果,新屯水库坝址断面20年一遇洪水洪峰流量为247m3/s,比本次工作调查到20年一遇洪水大1.6%。由于设计流域集水面积小,洪峰流量不大,历史洪水位差异不大,洪水位的准确性及河道糙率的取值大小对洪峰流量的影响较大,本次设计采用雨洪法计算的20年一遇洪水洪峰流量比历史洪水大1.6%,本次洪水设计成果基本合理。
3 工程建设规模符合性论证
3.1 水资源利用规划符合性论证
根据《望谟县国民经济和社会发展第十二五规划纲要》,人口自然增长率控制在9‰左右,因此本工程现状水平年2010年至规划水平年2020年供水区域内的人口自然增长率取9‰。经预测,规划水平年设计供水人口8万人。
设计用水量按照《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)的规定进行计算。根据需水量预测,2020年新屯水库供应区内望谟镇人饮总需水量为3.667万立方米/天(最高日),年均总需水量为1338万立方米/年。人均需水量为167.25m3/(人·年),人均综合用水量458L/(人·天),日变化系数1.3。根据《室外给水设计规范》(GB 50013-2006),结合生活用水现状,综合考虑社会经济发展、居民生活消费水平提高、节水器具普及、水资源管理水平不断提高、水价政策及水价调整、暂住人口变化等因素,供水范围2020年综合生活人均净用水量为458L/人.d。用水定额在南方地区村镇是属于合理水平。因此新屯水库P=95%城镇供水488万立方米,纳坝水库P=95%城镇供水679万立方米,新屯水库和纳坝水库联合起来能满足望谟县城需水量,供水规模符合规划要求。
3.2 防洪规划符合性论证
望谟县防洪能力需达到50年一遇的防洪要求。橄榄桥~两库区间考虑为同频率洪水,新屯水库和纳坝水库考虑为相应洪水。区间50年一遇洪峰流量为653m3/s,故上游两库总安全控制下泄量为40m3/s。经计算,纳坝水库控制下泄流量为23.5m3/s,新屯水库下泄流量为16.5m3/s。根据本流域的洪水特性,本次拟定8月~次年5月为汛后洪水,正常蓄水位730m,对应的库容560万立方米,汛限水位720m,对应的库容321万立方米,防洪高水位731m,对应的库容589万立方米,防洪库容268万立方米,满足望谟县城市防洪要求。
4 结束语
新屯水库作为城区防洪工程措施的规划水库之一,通过与纳坝水库联合蓄洪错峰,结合县城防洪堤,将使望谟县城达到50年一遇防洪标准。同时,新屯水库还作为县城供水的规划水源之一,对县城用水发展承担重要任务。
参考文献
[1]六盘水市水利水电勘测设计研究院.贵州省望谟县新屯水库工程规划论证报告[R].2014.