关于羊槽水库的径流特征与计算

卢邦木

(贵州拓土资源开发有限公司，贵阳 550000)

0 引 言

水利工程项目建设，对推动中国社会经济的快速向前发展有着至关重要的意义。当前中国各地区正在大力兴建水利工程，通过水库工程项目建设，可以解决当地区域居民的日常用水问题和灌溉用水问题，并且进一步带动当地区域经济的快速向前发展。在水库工程项目建设过程中，所需要考虑的问题相对较多，同时所涉及到的技术难点也比较复杂。文章针对羊槽水库工程展开分析和研究，主要是为当地区域的人饮和农田灌溉提供出必要的水资源，并对水库工程的降雨径流特征进行深入分析和研究，有效做好降雨径流计算和分析工作，以此来保证羊槽水库工程规模功能得以充分发挥，实现良好的社会效益。

1 工程概况

羊槽水库工程位于三都县周覃镇水东村境内，有通村公路至库区，交通便利。羊槽水库所在河流为珠江流域柳江水系水东河右岸支流水雅河上游，总集雨面积3.2 km2，其中坝址以上集雨面积为2.1 km2，主河道长1.96km，平均坡降为37.5‰，坝址多年平均径流总量139.65万m3，多年平均径流量0.0442m3/s。引水坝集雨面积1.1km2，主河道长1.25km，平均坡降为80.1‰，坝址多年平均径流总量73.15万m3，多年平均径流量0.0232m3/s[1]。引水坝位于水库南面的水雅河右岸支流，河源高程900.3m，河流自南向北流，经板劳在的母汇入水雅河。

2 羊槽水库工程径流特征分析

羊槽水库工程流域范围内无水文测站，根据对临近6座气象站或水文站的分析，采用临近流域的三都气象站作为主要参证站。根据该流域的降雨径流条件特征以及参证站情况，结合贵州省地表水资源中的相关等值线图分析工作成果，在本次羊槽水库工程径流特征分析和计算过程中，将采用降雨径流法计算成果来作为设计工作成果进行应用。

2.1 水库径流特征分析

水雅河属于山区与源型河流条件，径流主要是通过外部降雨进行布局，因为该地区处于中亚热带受到季风和地形条件因素的影响，全年降雨量非常充沛，同时径流量也比较丰富。该河流的洪水枯水相差比较悬殊，水资源年均分配不均，丰水期范围内5-10月，径流量占到全年径流量的81.7%，枯水期11月到4年4月份的径流量，占到全年径流量的18.3%，径流量年际变化幅度相对较小，径流变计数CV在0.25-0.30之间，并且常年平均径流深度范围在600mm-700mm之间[2]。

2.2 设计降雨量

根据气象站降雨资料统计分析得出多年平均降雨量大小为1334.35mm，变差系数大小为0.16。有效结合该流域的地理条件特征以及结合贵州省同步期限降水量等值线图，通过查图成果综合分析之后，有效确认本次羊槽水库工程多年平均降雨量大小范围在1330mm，羊槽水库工程各频率年降雨量成果，如表1所示：

表1 羊槽水库各频率年降雨量设计成果

2.3 枯水调查与分析

因为水库工程设计流域范围内无时测枯水流量资料，因此实际的枯水流量大小根据实际调查工作结果，有效结合贵州省河流枯水调查和统计分析工作成果来进行分析和确定。根据贵州省地表河流枯水调查与统计分析资料，设计流域 P=50%平均最枯日枯水模数为2.0L/s·km2， P=50%平均最枯月枯水模数为3.0 L/(s·km2)，Cv=0.46，Cs=2.5Cv分析计算 P=95%最小月枯水模数为1.14L/(s·km2)[3]。

2.4 实际调查工作分析

工程使用三角堰测流法对羊槽水工工程展开枯水调查和测量工作，对水库工程坝址处枯水调查和测量，测量所得到的坝址流量大小为2.37L/s，反推模数为1.13 L/s·km2。通过对当地区域村民的走访调查得知，水雅河从没有出现断流情况，最小流量大小和现有的流量大小基本保持相同。通过调查工作成果分析，可以有效推算得出羊槽水库工程枯日流量模数大小为1.10 L/s·km2左右。由此可以看出等值线图实际成果和实际流量成果之间保持接近，充分考虑到羊槽水库工程区域植被覆盖率相对较高，其枯水流量参照等值线图成果取值，即 P=95%即 P=95%最小月模数均取为1.14L/s·km2[4]。

3 羊槽水库工程径流计算分析

由于羊槽水库工程所处区域没有实测径流量相关参数资料，相邻区域范围内没有比较理想的水文参政站。在本次设计工作当中，通过采取降水径流同频率算法进行计算，有效结合等值线图成果，确定坝址位置的实际设计流量大小。根据实际降雨量分析工作成果，水库大坝以上流域多年平均降雨量达到1330mm，水库流域径流系数在0.50左右。在本次计算工作当中径流系数大小为0.5，流域多年平均径流深度在Y=1330mm×0.50=665mm。羊槽水库工程径流深等值线位于600mm-700mm之间，综合分析和确认羊槽水库工程、流域径流深度大小665mm。

羊槽水库工程坝址以上集雨面积为2.1km2，根据公式计算分析W=0.1HF计算，坝址多年平均径流量W=0.1×665×2.1=139.65万m3；再根据公式Q=W/T可以计算出坝址多年平均流量为0.0443m3/s。同理可得，引水坝集雨面积1.1km2，多年平均径流量为73.15万m3，多年平均流量为0.0232m3/s。径流Cv值根据贵州省经验公式：

(1)

式中：Cvx为年降雨量变差系数(0.15)；F为流域面积， km2(<100 km2按100 km2计算)；α多年平均径流系数(0.50)；r、β、m为地区性经验系数，取 r=1.3、β=0.04、m=0.7。 经计算得到羊槽水库坝址断面年径流变差系数Cv=0.28，结合《贵州省地表水资源》之“年径流变差系数等值线图(集水面积<300km2用)”，水库所在流域径流变差系数在 0.25∽0.30 之间，结合等值线图以及小流域径流特性，确定水库年径流变差系数 Cv=0.28，偏态系数Cs=2Cv[5]。羊槽水库坝址处和引水坝处各频率设计径流成果表如表2和表3：

表2 羊槽水库坝址处各频率设计径流成果表

表3 引水坝坝址处各频率设计径流成果表

4 引水流量确定

根据需水预测、区域水资源开发利用和环境用水需要等进行综合分析，本次羊槽水库工程引水流量先扣除10%生态环境水量，并优先下放生态环境水量，剩余水量才为本工程的可引水量。根据坝址径流、洪水计算基本数据，本工程初步拟定引水设计流量分别为2.0m3/s、2.5m3/s、3.0m3/s，并根据引水坝坝址P=20%洪水来水过程线和拟定的引水流量等进行分析，计算各拟定引水流量下占P=20%洪水总量的引水比例。

通过对地形地质条件和总体枢纽布置比较，结合引水设施效益和经济等综合分析比较，本工程确定引水流量为2.5m3/s，引水比例为56.3%。根据相关已建工程引水经验，符合相关工程引水规律。则羊槽水库坝址入库径流量为坝址入库径流量和引水量之和。

5 结 语

通过对本次羊槽水库工程径流特征分析和研究，可得出水库工程的径流特点，同时通过进一步计算和分析之后可以有效得到径流参数数值和引水流量参数，为水库工程天然来水分配和引水流量提供出必要的参考和借鉴，同时为保证水库工程的各项功能提供基础水文数据，对充分发挥当地水资源作用提供参考，带动当地区域经济的发展。