【文章內(nèi)容簡介】 遇的幾 率較小。 （ 3）泥沙 根據(jù)長水站的水沙資料分析，長水站水沙量主要來集中在汛期，其中汛期水量占年水量的 %，汛期沙量占年沙量的 %。故縣水庫下閘蓄水以來，長水站的水沙關(guān)系發(fā)生了較大變化，汛期水沙量大幅度減少，而沙量減少更甚。 （ 4） 冰情 1991 年故縣水庫投入運行以后，由于水庫的調(diào)蓄作用提高了出庫水溫，洛河崇陽河段冬季流冰明顯減少，較冷年份僅有少量岸冰出現(xiàn) ， 該河段的冰情基本消失。 26 氣象條件 工程所在區(qū)洛河流域?qū)倥瘻貛夂?，其氣候的變化，完全受季風(fēng)的支配。每年 6月以后，夏季季風(fēng)開始活躍，南 方暖濕空氣不斷襲來，加之流域特殊的地理位置，形成了該地區(qū)夏季炎熱、潮濕、多雨的氣候特征。 9月份以后，夏季季風(fēng)逐漸南退，北方冷空氣不斷南下，在北方冷高壓氣團(tuán)的控制下，形成了冬季寒冷、氣候干燥、雨雪稀少的氣候特征。流域年降雨量 為 600mm～ 800mm，降水主要集中于汛期 7月～ 10月，降水量占全年的 60％以上。 壩址處沒有氣象觀測資料。本次以洛寧縣氣象站資料分析崇陽電站壩址處的氣象特征。根據(jù)洛寧站 1957 年～ 1990年資料統(tǒng)計，多年平均氣溫 ゜ C，極端最低氣溫零下 ゜ C， 發(fā)生于 1969年 1月 31 日 ； 極端最高氣溫 ゜ C，發(fā)生于 1966年 6月 20日；年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 14m/s。 河道概況 洛河長水以上河段，長 ，河流基本上在深山峽谷中繞行，峽谷長度占 70%，河槽窄深，多呈 V型；兩岸及河底基巖裸露，多急流險灘，懸崖峭壁，峽中藏谷。故縣水庫壩址至長水水文站 區(qū)間河道長 約 26km，均為峽谷區(qū)。崇陽壩址區(qū)河谷屬中低山區(qū)峽谷型河谷，河床比降 1/375，河谷狹窄呈 “U”型。右岸岸坡坡度較穩(wěn)定，地形坡度一般平均為 35176。～ 45176。，左岸岸坡變化較大，既有緩坡也有基巖陡 坎，在壩址區(qū)上游河床走向 80176。左右，壩址區(qū)河床走向近東西，河床寬度 27 130m～ 160m。 工程地質(zhì) 水庫庫區(qū)地質(zhì)：庫區(qū)范圍內(nèi)，構(gòu)造以斷裂為主，褶皺不發(fā)育。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和野外調(diào)查，庫區(qū)及庫區(qū)周邊斷裂共有 22 條。庫區(qū)內(nèi)主要的物理地質(zhì)現(xiàn)象為基巖的風(fēng)化卸荷，局部基巖的崩塌以及部分庫岸塌滑。地下水類型主要為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。 壩址地質(zhì)：壩址區(qū)地層巖性相對簡單，主要分布的地層有中元古界上熊耳群（ Pt2xl3）巖漿巖及第四系松散堆積層（ Q），構(gòu)造以斷裂與節(jié)理裂隙為主，褶皺不發(fā)育。地下水類型主要為 松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類。主要的物理地質(zhì)現(xiàn)象為上壩線左壩肩 F1 斷層附近基巖的崩塌體。 河流水系 洛河的主要支流有蘭草河、索峪河、官坡河、潘河、沙河、橫澗河、卜象河、文峪河、秦家河、范里河和尋峪河等。在故縣水庫至壩址區(qū)間只有尋峪河匯入。尋峪河干流長度 ，控制流域面積，尋峪河河口距故縣壩址約 。河流水系見圖 。 28 圖 地區(qū)社會經(jīng)濟(jì) 水庫區(qū)涉及洛寧縣下峪、故縣兩個鄉(xiāng)，洛寧縣經(jīng)濟(jì)總體水平和工業(yè)化程度較低 ，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。 2020 年底，兩鄉(xiāng)總?cè)丝?22716 人，總耕地 56130 畝，人均耕地 畝，農(nóng)作物種植以小麥、大豆和煙葉為主，耕地復(fù)播指數(shù) 。 2020 年，庫區(qū)淹沒鄉(xiāng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)總收入，其中大農(nóng)業(yè)占 %，工業(yè)占 %；農(nóng)村經(jīng)濟(jì)純收入5697萬元，人均純收入 2508 元。 現(xiàn)有水利工程及其他設(shè)施情況 （ 1）蓄水工程 洛河在洛寧縣干流長 64km，落差 225m，水能資源蘊(yùn)藏量 127MW。根據(jù)河南省洛河水電梯級開發(fā)規(guī)劃，上游盧氏境內(nèi)分別 建設(shè)了 雞灣水庫電站、石墻根電站、曲里村電站、鴨鳩 河電站，火炎城電站，均為崇陽水電站 29 徑流式電站；下游洛寧段 建設(shè)了 故縣水庫電站，黃河電站 , 禹門河電站，長水電站、張村電站、崛山電站 等 。 崇陽壩址上游的故縣水庫是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電、供水等綜合利用的大型水利樞紐工程，是黃河下游防洪工程體系的重要組成部分。故縣水庫 1991 年 2 月下閘蓄水，壩址控制流域面積5370km2，總庫容約 12 億 m3，電站裝機(jī) 320MW，單機(jī)設(shè)計流量36m3/s，多年平均發(fā)電量 kWh。 崇陽壩址下游的黃河電站原名后陽電站，是洛河洛寧段規(guī)劃開發(fā)的第三級。 2020 年 8 月洛寧縣委縣政 府組織有關(guān)部門對崇陽、后陽兩級的開發(fā)方案進(jìn)行了最終論證，并達(dá)成共識：后陽電站按徑流開發(fā)，其正常蓄水位 ，站址移至禹門河水庫正常蓄水位 以上，與禹門河水庫回水銜接。后陽電站渠首移至黃河村附近，并改名黃河水電站。電站設(shè)計水頭 13m，引水流量 80m3/s， 總裝機(jī)容量 9MW，已于 2020 年開工興建， 2020 年 6月建成發(fā)電。 禹門河反調(diào)節(jié)水庫主要用來消除故縣電站調(diào)峰運用對下游梯級電站工農(nóng)業(yè)用水的不利影響，兼顧發(fā)電。壩址以上控制流域面積 6104 km2。 （ 2）引水工程 引水工程是指直接從自然 河道引水自流的水利工程，長水水文站以上在洛河上取水的工程有洛南渠、洛北渠，洛南渠年灌溉引水量為5123萬 m3，年每畝毛用水量為 737 m3；洛北渠年灌溉引水量為 648萬 m3，年每畝毛用水量為 360 m3。 30 3 河道演變 河道歷史及近期演變 崇陽電站庫區(qū)及壩址均為中低山區(qū)峽谷型地貌，庫區(qū)出露的地層主要有中元古界上熊耳群（ Pt2xl3）及新生界第四系（ Q）松散堆積層；壩址區(qū)分布的基巖 地層為中元古界長城系熊耳群（ Pt2xl3）安山玢巖、流紋巖等巖漿巖，地質(zhì)條件較穩(wěn)定。壩址區(qū)河床走向近東西，河床寬度 130m。 采用下游長水水文站 1991 年～ 2020 年實測大斷面資料進(jìn)行河段河勢及沖淤變化情況分析， 長水水文站大斷面套繪圖 見圖 ～。 從圖中 15 年的斷面套繪 情況 可以看出，長水站年際間主槽擺動不大，河床存在一定沖淤，但變化不大。 圖 長水水文站 1991～ 1995年大斷面套繪圖 8890929496981001020 50 100 150 200 250 300起點距（m）河底高程（m）19911992199319941995 31 圖 長水水文站 1995～ 2020年大斷面套繪圖 圖 長水水文站 2020～ 20205年大斷面套繪圖8890929496981000 50 100 150 200 250 300起點距（m）河底高程（m）199619971998199920208890929496981001020 50 100 150 200 250 300起點距（m）河底高程（m）20202020202020202020 32 河道演變趨勢分析 （ 1）上游來水來沙情況 崇陽電站壩址位于故縣 水庫下游約 處，壩址 處 無實測水文泥沙觀測資料，長水水文站位于崇陽 電站 壩址下游 21km處，自 1951年建站 以來 觀測至今，崇陽至長水區(qū)間無較大支流。 本次 以長水站為代表站來分析崇陽壩址處的來水來沙特性。 根據(jù) 1951 年 7 月至 1997 年 6 月共 46 年資料統(tǒng)計，長水站實測多年平均徑流量為 m3，多年平均沙量為 681 萬 t。其中汛期（ 7～ 10 月）水量為 億 m3，占全年水量的 ％，汛期沙量為587萬 t，占全年沙量的 ％，水沙量主要集中在汛期。 故縣水庫 1991年下閘蓄水運用以后，長水站水沙 量發(fā)生了變化。1991 年 7 月至 1997 年 6 月長水站年均來水量為 億 m3，年均來沙量為 萬 t，分別為故縣水庫建成前（ 1951 年 7 月～ 1991 年 6月系列）的 ％及 ％，水沙量均有較大減少，而沙量減少更甚。因此，崇陽電站 水庫的入庫沙量 趨勢為逐年減少 。 （ 2）河道 沖淤變化 由長水水文站多年 實測 大斷面資料 可以看出， 崇陽水電站工程所在河段主槽穩(wěn)定，擺動的幅度較小 ； 壩址處河道寬 約 130m，由于 受峽谷兩岸山體約束只能在谷底擺動 ；河道 沖淤變化輕微 ，因此，該段河道 河勢基本 穩(wěn)定 。 33 4 防洪 評價 計算 水 文分析計算 洪水特性 從洪水的發(fā)生時間及峰型來看，崇陽電站壩址以上的洪水主要為夏季暴雨所形成，大洪水一般發(fā)生于 7~8月份，洪峰高，洪量大，歷時短，陡漲陡落。洪水的峰型可分為兩種類型，一類是峰高量大的單峰型洪水，歷時約 3天左右，如 1982年 8月洪水。另一類是連續(xù)多峰型洪水，歷時約 5天左右，如 1957 年 7月洪水。 從洪水的組成及遭遇情況來看，壩址以上的洪水主要來自于故縣以上，故縣～崇陽區(qū)間加水較少，故縣以上與故縣～崇陽區(qū)間洪峰遭遇的幾率較小。 設(shè)計洪水分析 歷史調(diào)查洪水 在 20世紀(jì) 50年代黃河水利委員會曾組織進(jìn)行過洛河流域故縣～長水河段的歷史洪水調(diào)查工作，調(diào)查洪水有 1898年、 1918年、 1935年等。 1898 年歷史洪水認(rèn)為是自 1898年以來的最大洪水，洪峰流量5540m3/s，重現(xiàn)期為 109年。長水站 歷史 調(diào)查洪水基本情況見表 。 34 表 長水站歷史調(diào)查洪水基本情況表 發(fā)生年份 洪峰流量 （ m3/s） 1日洪量 （億 m3） 3日洪量 （億 m3） 5日洪量 （億 m3） 1898年 5540 1918年 3000 1935年 3200 實測資料系列 崇陽電站壩址處沒有實測水文資料，壩址下游 21km 處設(shè)有長水水文站，上游 和 處分別設(shè)有盧氏站和故縣站。 （ 1）長水水文站 長水水文站位于河南省洛寧縣長水鎮(zhèn)劉坡村，地理位置為東經(jīng)111176。26′，北緯 34176。19′，該站集水面積 6244km2，屬一等水文站，觀測資料年份為 1951年至今，觀測項目為水位、流量、含沙量、降雨等。測驗河段位于峽口以下，河道大體順直，河床由粗 沙及卵石組成。高水時有沖淤現(xiàn)象，平水時變化不大。 （ 2）盧氏水文站 盧氏水文站位于河南省盧氏縣文峪鄉(xiāng)大橋頭村，地理位置為東經(jīng)111176。04′北緯 34176。03′，該站集水面積 4623 km2，從 1971年設(shè)站觀測至今。來水主要由上游大面積降水形成，集中在 9三個月，洪水漲落急劇，含沙量變化大，斷面變化為漲沖落淤，中高水水位 ~流量關(guān)系呈單一曲線。 （ 3）故縣水文站 35 該站建站較晚，資料短缺，實測資料只有 1957年至 1961年，刊印成水文年鑒的僅有 1960年至 1961 年。 與崇陽電站水文計算有關(guān)的各水文站控制流域 面積及實測資料情況見表 。 表 崇陽電站壩址附近各水文站實測資料情況 站 名 控制流域面積 （ km2） 實測資料情況（年） 盧 氏 4623 1959～ 196 1971～ 2020 故 縣 5370 1957～ 1961 長 水 6244 1951～ 2020 系列代表性分析 盧氏站具備 1960年～ 1961年、 1971年～ 2020年共 38年洪峰流量資料，長水站具備 1951 年～ 2020 年共 56 年洪峰流量資料，另外還調(diào)查到 1898年以來的歷史洪水。鑒于洪水資料系列已長 達(dá) 56年，基本上包括了豐、平、枯時段和各種來水組合，且加入了歷史調(diào)查洪水資料，因此認(rèn)為洪水系列具有較好的代表性。 天然設(shè)計洪水 由于崇陽電站位于故縣水庫下游，且故縣水庫是黃河下游防洪工程體系的組成部分，故縣水庫的防洪調(diào)度運用直接影響到下游的設(shè)計洪水計算成果。因此，崇陽電站的設(shè)計洪水計算與故縣站、長水站及故縣 ~崇陽區(qū)間的設(shè)計洪水有關(guān)。 （ 1）長水站、故縣站 “可研 ”設(shè)計成果 36 1）長水站天然設(shè)計洪水 1991 年故縣水庫蓄水運行以后，對長水站的天然洪峰流量有較大影響，需要進(jìn)行還原計算。由于盧氏站位于故 縣水庫以上，站址上游人類活動影響相對較小，其實測洪峰流量系列可基本認(rèn)為接近天然洪峰流量，而且盧氏站與長水站的同期洪峰流量系列具有較好的相關(guān)關(guān)系。所以，根據(jù)盧氏站與長水站 1960年～ 1961年、 1971年～ 1990年同期洪峰流量系列建立相關(guān)關(guān)系，并按此相關(guān)關(guān)系用盧氏站實測洪峰流量計算出長水站 1991年～ 2020年的天然洪峰流量。 Q 長水 = 盧氏 + 103 (式 41) 式中： Q 長水 ——長水站天然洪峰流量（ m3/s）； Q 盧氏 ——盧氏站實測洪峰流 量（ m3/s）。 將計算出的長水站天然洪峰流量系列，加入長水站 1898年、 1918年、 1935 年歷史洪水，進(jìn)行頻率分析計算，得到長水站的天然設(shè)計洪水成果。長水站的天然設(shè)計洪水成果見表 。 表 長水站天然設(shè)計洪水計算成果表（可研計算） 洪峰流量： m3/s；