【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 55′，北緯25052′，行政區(qū)劃為貴州省某縣窩沿鄉(xiāng)，測(cè)驗(yàn)河段基本順直，河床多砂礫，有沖淤變化，左岸多田，右岸多巖石，下段面附近，枯水時(shí)出現(xiàn)砂洲?；緮嗝嫦掠渭s150m處有急灘，1500m處有支流匯入。該站設(shè)有自記水位計(jì)和直立水尺，采用黃海高程系統(tǒng)。該站在1977年2月下遷800m左右改為二站，集水面積1085km2，該站測(cè)驗(yàn)河段順直，斷面主槽系砂礫組成，河底有沖淤，兩岸多砂土，基本斷面上游50m處有鐵索橋，上游有一左緩灣，下游150m處從右岸匯入一小溝，該站設(shè)有自記水位計(jì)和直立水尺，采用黃海高程系統(tǒng)。該水文站有1959年～2006年共44年的水位、流量、泥沙、降水等資料。烏都河草坪頭水文站以上流域降雨區(qū)位于某縣西部，新寨河流域降雨區(qū)位于某縣東部，根據(jù)《黔西南州水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、水利化區(qū)化、水利水電規(guī)劃》附圖降雨量等值線圖分析，草坪頭水文站以上流域多年平均降雨量1200～1300mm，新寨河流域多年平均降雨量1300～1400mm，證明東西部由于地形、高程差異，導(dǎo)至西部比東部降雨少，氣象條件不盡相似，故兩流域徑流影響的差別相應(yīng)較大，且新寨河流域集雨面積僅占草坪頭水文站以上流域集雨面積的13％，面積相差較大，故該水文站徑流資料僅參考。新寨河流域鄰近的晴隆、某氣象站、老廠、青山雨量站，各測(cè)站的參數(shù)見(jiàn)表2－2。 流域附近各氣象站、雨量站參數(shù)表 表22站名資料系列系列長(zhǎng)多年平均降雨量CvCs/Cv晴隆氣象站1959～2006年482某氣象站1962～2003年422老廠雨量站1964～2003年402青山雨量站1964～2003年402以上四個(gè)氣象、雨量站下墊面條件雖與新寨河流域相似，但地形、高程差異，從多年平均降雨量統(tǒng)計(jì)結(jié)合《黔西南州水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、水利化區(qū)化、水利水電規(guī)劃》附圖降雨量等值線圖分析，各測(cè)站氣象條件不盡相似，徑流影響的差別相應(yīng)較大，且老廠、青山雨量站距離本流域較遠(yuǎn)，資料三性不好，不能作為參證站選擇，晴隆氣象站距離本電站壩址直線距離約5km；，兩站下墊面、降雨等影響徑流的條件基本一致，資料系列長(zhǎng)，三性好，但某氣象站位于流域邊緣，距流域主降雨區(qū)比晴隆氣象站近，影響徑流的條件與設(shè)計(jì)流域差異最小，因此選用某氣象站作為本次設(shè)計(jì)的水文參證站，采用查《水文圖集》和利用降雨資料進(jìn)行本電站壩址以上設(shè)計(jì)徑流推求。某氣象站建站于1942年，地理位置為東經(jīng)104058ˊ，北緯25047ˊ。采用人工和自動(dòng)雨量觀測(cè)，資料精度高，觀測(cè)項(xiàng)目有氣溫、降水、日照、積雪積冰、氣壓等。具有1961～2003共計(jì)43年實(shí)測(cè)降水資料，基本能反應(yīng)流域的降雨特性。本流域?qū)俚湫偷纳絽^(qū)雨源型河流，徑流由降雨產(chǎn)生，根據(jù)某縣氣象站1962～2003年雨量資料統(tǒng)計(jì)，新寨河流域徑流深為720mm，Cv=，年內(nèi)分配不均，5～10月徑流量占全年徑流量的84%左右，徑流洪枯懸殊。由于設(shè)計(jì)流域無(wú)實(shí)測(cè)流量資料， 新寨河四級(jí)水電站取水樞紐以上年徑流，采用某氣象站多年平均降雨量推算。各水文參數(shù)查《黔西南州水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、水利化區(qū)化、水利水電規(guī)劃》附圖，多年平均徑流深=720mm。該參數(shù)是用1956～1979年資料計(jì)算繪制，利用某氣象站1962～2003年降雨資料分析，某氣象站1962～，1980～，兩者相差不到3％，證明后時(shí)段的降雨比前時(shí)段的降雨有所減少，故多年平均徑流深取值按折減3％進(jìn)行計(jì)算，為=700mm，參照《貴州省地表水資源》資料及采用年徑流變差系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式：Cvy＝+βLgF進(jìn)行驗(yàn)算，證明新寨河四級(jí)水電站取水樞紐以上年徑流深調(diào)整采用700mm是合理的。壩址處設(shè)計(jì)保證率的年徑流量成果見(jiàn)表23。 壩址處各設(shè)計(jì)保證率的年徑流量成果表 表2－3設(shè)計(jì)典型年重現(xiàn)期（年）保證率（％）變率（Kp）年徑流深（mm）Yp=yKp年徑流總量（萬(wàn)m3）Wp=年徑流模數(shù)（cm3/）Mp=Yp/年平均流量（m3/s）Qp= FYp/31540豐水年101085811233平水年2506939078枯水年10905507198各設(shè)計(jì)代表年的月徑流分配采用某氣象站的相應(yīng)頻率的典型年的月降雨量資料進(jìn)行分配，將某氣象站1962～2003年逐月平均雨量按水文年（5月～次年4月）、枯水年（11月～次年4月）、最小月進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和頻率計(jì)算，并與PⅢ型曲線適線，選取徑流年內(nèi)分配根據(jù)同倍比縮放法，采用代表年各月降雨與年徑流量的比值進(jìn)行分配計(jì)算，并采用枯流進(jìn)行徑流量控制。根據(jù)代表年的選擇原則，選擇1967～1968年、1994～1991999～2000年分別為10%、50%、90%的代表年。其徑流設(shè)計(jì)代表年成果見(jiàn)表24。 新寨河四級(jí)電站徑流設(shè)計(jì)代表年成果表 表2－4月份豐水年平水年枯水年備注（P=10%）（P=50%）P＝90％5月 　6月 　7月 　8月 　9月 　10月 　11月 　12月 　1月 　2月 　3月 　4月 　年值 　5～10月 　11～4月 　最小月 　典型年1967～68年1994～95年1990～2000年　新寨河四級(jí)水電站徑流經(jīng)分析計(jì)算，徑流深為700mm，與《貴州省地表水資源》、《貴州省水資源志》基本一致，其最大月、最小月平均流量與實(shí)地踏勘調(diào)查成果吻合。..該區(qū)域?qū)俚湫偷纳絽^(qū)雨源型河流，洪水由暴雨形成。因流域酷似扇形，河道比降較陡，匯流集中，因而洪水具有洪峰陡，洪量集中，上漲歷時(shí)短等山區(qū)河流的特點(diǎn)。由于設(shè)計(jì)流域無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，而某縣氣象站距設(shè)計(jì)流域最近，觀測(cè)年限長(zhǎng)，代表性好，可作為設(shè)計(jì)流域的暴雨參證站。據(jù)某氣象站1961～2001年共41年資料統(tǒng)計(jì)，（1978年）。新寨河流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，因此洪水計(jì)算采用貴州省水利電力廳編制的《貴州省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)》中的“雨洪法”推求取水樞紐、廠址處設(shè)計(jì)洪水。采用某縣氣象站1961～2001年共41年（資料完整的共34年）的實(shí)測(cè)最大24小時(shí)暴雨進(jìn)行頻率分析計(jì)算，以P—Ⅲ型曲線適線，其結(jié)果如下：H24= Cv= Cs=流域特征參數(shù)通過(guò)1/10000地形圖量算，取水樞紐以上地表部分集雨面積F=131km2，主河道長(zhǎng)L=，河道加權(quán)平均比降J=‰，流域形狀系數(shù)f=，流域幾何特征值θ=。新寨河四級(jí)水電站廠址位于新寨河出口與岔河出口匯入后流入西泌河，故本電站廠址設(shè)計(jì)洪水用兩河同頻率洪水疊加，廠址以上新寨河地表部分集雨面積F=，主河道長(zhǎng)L=，河道加權(quán)平均比降J=‰，流域形狀系數(shù)f=，流域幾何特征值θ=；廠址以上岔河地表部分集雨面積F=116km2，主河道長(zhǎng)L=21km，河道加權(quán)平均比降J=‰，流域形狀系數(shù)f=，流域幾何特征值θ=；依據(jù)流域的幾何特征值，25≤F＜300km2，θ＜30，取水樞紐、廠址均采用下列修定公式進(jìn)行洪峰流量計(jì)算：Qp=[CKpH24]其中：10≤F＜25km2，θ＜30式中：Qp—設(shè)計(jì)洪峰流量，以m3/s計(jì)；γ1—匯流系數(shù)，該區(qū)域自然地理分類為Ⅰ區(qū)，流域幾何特征以丘山為主，中等和部分強(qiáng)溶巖，植被一般，～，取γ1＝；f—流域形狀系數(shù)，f=F/L2；J—分水嶺至出口斷面的河道加權(quán)平均比降；F—地表集雨面積，以km2計(jì)；C—洪峰徑流系數(shù)取，C＝；Kp—設(shè)計(jì)頻率P的P—Ⅲ型曲線的模比系數(shù)；H24－設(shè)計(jì)最大24小時(shí)點(diǎn)雨量均值，以mm計(jì)，取H24=90mm。由于流域地處巖溶發(fā)育地區(qū)，匯流系數(shù)γ1和洪峰徑流系數(shù)C偏下限取值，得出取水樞紐、廠址設(shè)計(jì)洪水成果分別見(jiàn)表2表2表2－7。 新寨河四級(jí)水電站引水壩址處洪水成果表 表2－5設(shè)計(jì)頻率P（％）125102050模比系數(shù)（KP）洪峰流量（m3/s） 新寨河四級(jí)水電站廠址處洪水成果表（新寨河） 表2－6設(shè)計(jì)頻率P（％）1251020模比系數(shù)（KP）洪峰流量（m3/s） 新寨河四級(jí)水電站廠址處洪水成果表（岔河） 表2－7設(shè)計(jì)頻率P（％）1251020模比系數(shù)（KP）洪峰流量（m3/s） 新寨河四級(jí)水電站廠址處洪水成果表（新寨河、岔河疊加） 表2－8設(shè)計(jì)頻率P（％）1251020模比系數(shù)（KP）洪峰流量（m3/s） 新寨河水電站施工受洪水影響最大的建筑物主要是取水樞紐和廠房基礎(chǔ)及護(hù)岸河堤，根據(jù)流域河槽特性及年最大洪水影響情況，受影響的建筑物在汛期施工的可能性非常小，稍有不慎，將給業(yè)主財(cái)產(chǎn)造成損失。因此，受洪水影響的建筑物施工時(shí)間應(yīng)安排在枯水期進(jìn)行。根據(jù)降雨、徑流特點(diǎn)，枯水期一般在11～次年4月，按《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252－2000）規(guī)定，本工程取P＝20％，即按5年一遇的洪水作為取水樞紐和廠區(qū)施工標(biāo)準(zhǔn)，再按以上計(jì)算比擬到壩址、廠址處，成果見(jiàn)表29。施工期洪水成果表 表2－9不同頻率設(shè)計(jì)值Qp（m3/s）P=5%P=10%P=20%備注取水樞紐廠區(qū)新寨河、岔河疊加新寨河流域泥沙主要源于暴雨對(duì)坡面的侵蝕以及洪水對(duì)河床的沖刷，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘和調(diào)查，流域內(nèi)巖石風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，即使在坡度平緩地帶，由于人為墾荒，破壞生態(tài)平衡，加上流域內(nèi)植被多為淺層灌木叢，植物根系不發(fā)肓，固土能力差，極易沖刷。流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)泥沙資料，泥沙計(jì)算參照《貴州省地表水資源》和《黔西南州水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、水利化區(qū)化、水利水電規(guī)劃》附圖的 “懸移質(zhì)年平均侵蝕模數(shù)等值線圖”，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，選取本流域年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù)為1000t/km2，同時(shí)考慮20%的推移質(zhì)，流域輸沙模數(shù)綜合取為1200t/km2，,。～流量關(guān)系曲線根據(jù)壩址、廠區(qū)實(shí)測(cè)的縱橫斷面資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況、興建建筑物隊(duì)上下河道的整治，參照《天然河槽糙率選擇參考》，選用本工程的河道糙率系數(shù)n=，采用曼寧公式計(jì)算得出的壩址水位（壩后）、廠區(qū)水位～流量關(guān)系成果。壩前水位～流量關(guān)系根據(jù)初選方案，利用滾水壩過(guò)流，故采用實(shí)用堰堰流計(jì)算公式，推求壩前水位流量關(guān)系。 實(shí)用堰堰流公式為：式中：Q—流量（m3/s）σs—淹沒(méi)系數(shù)，取σs=1；σc—側(cè)收縮系數(shù)；b—溢流凈寬；n—孔數(shù)；m—流量系數(shù)；H0－堰前水深。曼寧公式為：式中：Q—流量（m3/s）；n—河床糙率，；A—相應(yīng)過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（m2）；R—相應(yīng)高程斷面水力半徑（m）；J—河床比降； 經(jīng)過(guò)計(jì)算，壩址及廠址處的水位流量關(guān)系曲線見(jiàn)下表210，水位流量關(guān)系曲線見(jiàn)附圖。 壩址、廠區(qū)處河道水位～流量關(guān)系成果表 表2－10壩址（壩前）壩址（壩后）廠區(qū)水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s） 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 3 工程地質(zhì) 概 況某縣新寨河四級(jí)水電站位于高棉鄉(xiāng)棉花村新寨河下游河段，站址位置在新寨河下游與岔河的匯合處，距高棉鄉(xiāng)鄉(xiāng)政府8Km、320國(guó)道約20km、某縣城32km、州政府所在地興義178km、省城貴陽(yáng)245km。電站攔河取水樞紐位于官田電站廠房下游約400m，，，裝機(jī)總?cè)萘?1600+1800kw，主要建筑物有攔河取水樞紐、引水隧洞、壓力前池、壓力管道、發(fā)電廠房和升壓站等。本工程前期未進(jìn)行過(guò)地勘工作,受某縣新寨河電力開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司的委托，我隊(duì)于2007年10月進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行外業(yè)勘察,至2007年11月基本完成了勘察工作?？辈旆椒ㄖ饕獮?收集分析區(qū)域地質(zhì)資料,進(jìn)行地表調(diào)查和工程地質(zhì)測(cè)繪,坑槽探及地形測(cè)量等工作。根據(jù)中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范本階段主要完成有1:5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)校核30 km2, 1:1萬(wàn)巖溶水文地質(zhì)及天然建材測(cè)繪10km2 ；1:，坑槽探30m3。在此基礎(chǔ)上提供設(shè)計(jì)所需地質(zhì)資料:1:5萬(wàn)區(qū)域綜合地質(zhì)圖，1:1萬(wàn)巖溶水文地質(zhì)及天然建材分布圖，1:500壩區(qū)工程地質(zhì)圖，1:500前池～廠區(qū)工程地質(zhì)圖，1:2000引水隧洞地質(zhì)剖面圖，1:500壓力前池、壓力管線、廠房地質(zhì)剖面圖及地質(zhì)勘察報(bào)告。 區(qū)域地質(zhì) 地形地貌區(qū)域位于云貴高原的東南延伸部分，地勢(shì)是西北高，東北低，拔高程一般在650m至1500m之間，屬中山地形。區(qū)域地貌以巖溶地貌及侵蝕地貌為主，在碳酸鹽巖區(qū)