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正文內(nèi)容

崇陽水電站防洪工程評價報告(編輯修改稿)

2024-12-14 22:08 本頁面
 

【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;
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