【正文】 容 萬 m3（相應(yīng)正常蓄水位 ），死庫容 萬 m3（相應(yīng)死水位 ），設(shè)計灌面為 1193 畝，有效灌溉面積 1193 畝，屬于小（2）型水 庫。水庫建成以來，下游灌區(qū)有了水源保證， 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)生了巨大變化，人民群眾的生活水平逐年提高，灌區(qū)經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展，糧食 產(chǎn)量上了一個新臺階，隨著人民生活水平的不斷改善，物質(zhì)生活的日益豐富，大大促進了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展。因此，水 庫一旦失事，必然給下游人民生命 財產(chǎn)帶來極大的損失。 防洪標準紅星水庫在 1985 年水利工程的“三查三定” 工作中，劃定為Ⅴ等工程，主要永久水工建筑物為 5 級，其設(shè)計洪水 標準重現(xiàn)期為 20 年（P=5% ），校核洪水標準重現(xiàn)期為200 年（P=% ）。根據(jù) 《水利水電工程等級劃分及洪水 標準》（SL2522022），原劃定本工程等別和級別以及選用的設(shè)計和校核洪水標準，均滿足現(xiàn)行標準的要求。 四川大學(xué)工程設(shè)計研究院 27 流域概況 流域自然地理達縣位于四川省東北部，為達州市屬縣，地 處川渝鄂陜結(jié)合部，襄渝 鐵路、達成鐵路、達萬鐵路橫貫其境。幅員面積 2694 平方公里 , 全縣轄 21 個鎮(zhèn)（南外、亭子、福善、麻柳、檀木、大樹、 南岳、萬家、景市、百節(jié)、趙家、河市、石板等）及 43個鄉(xiāng)（大風(fēng)、江陽、東興、安仁、葫蘆、大灘、花 紅、黃庭 、黃都、平灘、碑高、馬家、木子、雙廟、斌郎等），總?cè)丝?124 萬。達縣位于川東地臺區(qū)，地處四川盆東平行嶺谷區(qū)、盆中丘陵區(qū)、盆周低山區(qū) 連接地帶。地形總趨勢北麓高、東南低，成因 類型屬“川東褶皺剝蝕—侵蝕低山丘陵嶺谷區(qū)”地貌。地貌特征完全受構(gòu)造和巖性控制。中部的鐵山、東南部的銅鑼山、七里峽山、明月山，為北東—南西向的條狀山嶺，山脊海拔 300 至 1000 米，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)低山地貌。鐵山以東 條形低山之間為廣闊的紅色淺丘地貌，鐵山以西為紅色丘陵區(qū)地貌，以北為臺狀低山地貌。從區(qū)域地貌 類 型組合相似性和差異性看，全縣可分為四個地貌類型區(qū)：東南部平行嶺谷區(qū)、西部平緩坡臺狀丘陵區(qū)、中部單斜深中丘陵區(qū)、北部臺坎狀低山區(qū)。全縣山地約占總面 積的 29%，丘陵 約占 70%，平壩占 1%左右 (主要分布于河谷地帶)。基底為前震旦系淺變質(zhì)砂巖、板巖、碳酸 鹽巖、火山巖；基層以上的蓋 層為未變質(zhì)的震旦系至第四系地層?？偤穸?8000 至12022 米。地層分布以中生代的侏羅系地層最廣，其次是中生代的三疊系和新生代的第四系地層。達縣屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候類型。氣候溫和，熱量豐富，四季分明，春早夏長秋短冬適中；降水充沛，分布不均，盛夏多干旱，秋冬多陰面；無霜期長，云霧達縣紅星水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 28 多，日照少；農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣頻繁；山區(qū)立體氣候明顯，全縣氣候可分成明顯的兩個區(qū)域：丘陵溫?zé)釁^(qū)和低山溫涼區(qū)。縣境緯度較低，太陽高度角最大時(夏至日)82176。，最小(冬至日 )35176。，地面獲 得太陽輻射熱量較多。 東距太平洋不遠，夏季季風(fēng)從海洋帶來大量水氣，受南低北高地勢抬升和秦嶺、大巴山阻擋，容易形成地形雨，降水多集中夏季。冬季受西北干冷季風(fēng)影響，空氣干燥雨水少。 年均降水量 1170 毫米，其中 8~10 月降水量 毫米，占全年 %， 9~10 月降水 毫米，雨日率 48%。降雨量四季分配為：春季占 %，夏季 %，秋季 %，冬季 %。降水的另一特點是夜雨多，一般占全年總降水次數(shù) 60%以上，春季最突出，常有“晚(傍晚) 見江山霽(晴天)，宵 聞夜雨來” 天氣。多年平均氣溫 ℃。春季 3 至 5月，汽溫在 10~22℃間，日平均氣溫 16，5℃，4 月開始氣溫上升 較快， 4 月寒潮頻繁，氣溫不穩(wěn)定；夏季 6 至 9 月上旬，氣溫 22℃以上，日平均氣溫 ℃，8月氣溫最高，常出現(xiàn)連晴高溫天氣，立秋后的連晴高溫叫“ 秋老虎”；秋季 9 月下旬至 11 月，氣溫 10~22℃間，日平均氣溫 ℃，多連綿陰雨，氣溫下降顯著；冬季12 月至次年 2 月，氣溫 10℃以下，日平均氣溫 ℃。年平均蒸發(fā)量 1118 豪米，其中 4~8 月，蒸發(fā)量 毫米，占全年總蒸發(fā)量 %，比同期降水量少。各月降水量與蒸發(fā)量比， 12 月為負值，常出現(xiàn)冬旱、春旱。 全年相對濕度 79%，最高的 11 月和 12 月達到 84%，最低的 3 月和 8 月為 75%，各月有差異。無霜期、霜日達縣氣象站多年測定無霜期最長 337 天，最短 237 天，多年平均 299 天，地區(qū)之間變幅 283 至 303 天；霜日最多 36 天，最少 2 天，多年平均 16 天；初霜日最早11 月 17 日，終霜日最晚 4 月 5 日。 縣內(nèi)夏半年多偏南風(fēng)，冬半年多偏北 風(fēng)，全年內(nèi)以偏北風(fēng)頻率較大，多年平均風(fēng)速每秒 米，各季平均風(fēng)速春季大，最大 風(fēng)速每秒 米，大風(fēng)( 大于或等于 8 級)年平均日數(shù) 天，大風(fēng)次數(shù)春季最多，秋 四川大學(xué)工程設(shè)計研究院 29 季較少，大風(fēng)風(fēng)向多偏北，大風(fēng)頻率及風(fēng)速隨高度增加，山口河谷地 帶風(fēng)較多較大。達縣屬于渠江水系，境內(nèi)主要有渠江上游兩大支流州河、巴河。鐵山為兩個水系的分水嶺(除申家峽鐵山的西南段外)。鐵山西力屬巴河水系。流域面積 1376 平方公里；鐵山東南屬州河水系，流域面積 1494 平方公里。巴河、州河沿構(gòu)造 線方向發(fā)育為主，明月江、以橫穿構(gòu)造線方向發(fā)育為主，在次一級河流及山溪，以構(gòu)造線方向和斜交構(gòu)造線方向發(fā)育為主，分布密集，多呈樹 枝狀。河流切割一般 較深，洪期都具有猛漲速落的動態(tài)特征，對地下水的補給、徑流、排泄等有重要影響。山脈(低山區(qū) )兩側(cè) 切割幼年期橫向 “V”型溪溝發(fā)育，多 為 常年性溪流，其動態(tài)變化與大氣降水密切相關(guān)，雨季水量充瀋，祜期 僅靠地下水維 持其徑流。巴河發(fā)源于南江縣鐵船山北麓，經(jīng)巴中、平昌 縣在江陵鄉(xiāng)入縣境，又 經(jīng)道讓、洛車、虎 讓、漓河、橋灣、福壽 鄉(xiāng)，由石梯鄉(xiāng)流入渠縣境內(nèi)，再經(jīng)達縣龍會鄉(xiāng)入渠縣三匯鎮(zhèn)與州河匯合，下為渠江。多年平均徑流量 106 億立方米，最大洪水流量每秒 萬立方米，最小枯水流量每秒 立方米，年輸沙量 1141 萬噸。巴河河谷開闊呈淺凹形，谷坡多為硬砂巖構(gòu)成的狹窄臺階，谷底有河漫灘。局部有 “石龍過江”的急流陡 灘。州河源流前河、中河、后河在宣漢縣境匯合后稱州河，從羅江鎮(zhèn)入縣境，經(jīng)達縣市及河市、金埡、申家、渡市、木頭等鄉(xiāng)(鎮(zhèn))流入渠江。多年平均徑流量 億立方米，最大洪水流量每秒 萬立方米，最小枯水流量每秒 立方米。年輸沙量 727 萬噸。州河除橫切鐵山造成峽谷外，河谷一般均較巴河開闊，河道灘沱相間， 險灘陡壩較少，兩岸有階地斷續(xù)延伸?？h境巴河最大支流碑牌河(又稱長灘河)，發(fā)源于宣漢縣沿山鄉(xiāng)，從青寧鄉(xiāng)入境，經(jīng)達縣紅星水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 30 碑廟、北山、金石、高坪、新溪等鄉(xiāng)，在江陵鄉(xiāng)流入巴河。多年平均徑流量 億立方米。巴河支流縣境流域面積 100 平方公里以上的還有洞灘河、關(guān)門河、固家河、大堰河、罐子河；50 至 99 平方公里的有張家河?？h境內(nèi)州河第一支流明月江，發(fā)漯于開江縣梅家鄉(xiāng)毛坪與土地坪之間的分水嶺。從葫蘆鄉(xiāng)連珠峽入縣境，經(jīng) 大灘、麻柳、大風(fēng)、亭子、江陽等鄉(xiāng)流入達縣市，在小河嘴注入州河。常年徑流量 億立方米。明月江支流有開江縣任市河，達 縣明星河、鯉魚河、安仁河、檀木河，宣 漢縣新寧河?？h境州河第二支流，發(fā)源于大竹縣白壩鄉(xiāng)，從平灘鄉(xiāng)入縣境，經(jīng)馬家、百節(jié)、石板鄉(xiāng)，在金 埡鄉(xiāng)米家灣注入州河。常年徑流量 億立方米。在縣境接納景市河、碑高河。州河支流 縣境流域面 積 50 平方公里以上的還有魏家河、雙龍河、幺塘河、雙 廟河。紅星水庫位于達縣亭子鎮(zhèn)境內(nèi)，渠江干流洲河支流，屬四川盆地腹部丘陵區(qū)。壩址以上集雨面積 ，主河道 長 ，“安全鑒定”復(fù)核正常庫容 萬 m3。區(qū)內(nèi)植被茂盛，雨量充沛，年降雨量在 1170mm 左右。 暴雨資料縣多年平均氣溫 ℃，年極端最高氣溫 ℃，℃；多年平均相對濕度 79%；多年平均降水量 1170mm；多年平均無霜期達 299 天，全年有霜日數(shù)一般 2～36 天左右。設(shè)計流域徑流地處四川盆地腹部丘陵區(qū)，主要由降水補給。洪水由暴雨形成，暴雨集中在 8～10 月，相應(yīng)的在 這時期形成洪水。暴雨集中、 強度大，一般暴雨過程1～2 天，洪水匯聚快，因此洪水過程陡漲陡落，峰型尖瘦，峰頂持續(xù)時間短的特點，過程多呈單峰過程，持續(xù)時間 不長。 四川大學(xué)工程設(shè)計研究院 31 基本資料 流域特征1985 年全國水利工程的“三查三定” 中， 對本水庫的設(shè)計流域特征進行了復(fù)核，成果如表 41，經(jīng)過 復(fù)核無誤，本次校核直接采用 這些參數(shù)。表 21 流域特征參數(shù)流域面積（ ）2km河道長度（ ）km河道平均坡降（‰） 水庫工程（1）庫容曲線根據(jù) 1:10000 航測圖資料復(fù)核后，參 見表 22 和附圖 4。表 22 庫容曲線水位（m ） 庫容（萬 m3） 水位（m ） 庫容（萬 m3） 0 14 1 20 4 28 7 （2）泄洪設(shè)施紅星水庫溢洪道為開敞式寬頂堰，溢洪道進口堰頂高程 ，溢洪道凈寬達縣紅星水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 32 ，壩頂高程 。（3）壩頂高程原大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程 ，壩頂寬 ，最大 壩高 ，壩頂長。 設(shè)計洪水的推求 設(shè)計暴雨采用暴雨推求洪水的方法，首先需要推求設(shè)計暴雨，由于設(shè)計流域無暴雨觀測資料，所以由《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（1749 年版，以下簡稱《省手冊》）所載暴雨等值線圖查算暴雨參數(shù)，再推求設(shè)計暴雨。 點暴雨的計算由《省手冊》查算的設(shè)計流域年最大 1/6 ，1 、6 、24 暴雨參數(shù)及設(shè)計點暴雨hh成果列于表 43。表 23 設(shè)計流域暴雨計算成果表（ mm）pH歷時（h） 均值（mm） vC/svP=% P＝5%1/6 1 40 6 70 24 105 四川大學(xué)工程設(shè)計研究院 33 面雨量的確定考慮到紅星水庫流域面積僅 ，定點定面折算系數(shù)接近于 ；因此，紅星水庫流域以設(shè)計點雨量代替設(shè)計面雨量使用。 設(shè)計洪峰流量根據(jù)《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》（SL442022）的有關(guān)規(guī)定，當流域面積小于 1000km2，無實測洪水資 料的地區(qū)，可以采用暴雨資料推求設(shè)計洪水。因此，本工程的入庫洪水采用中國水利水電科學(xué)研究院推薦的推理公式（即“水科院法” ），采用暴雨資料來計算。 推理公式水科院推薦的推理公式，適用于全面產(chǎn)流條件下的全面匯流和部分匯流兩種情況。推理公式的基本形式為：（21）??mnsJLFfiSQn ,????（22）??ct1????????（23）n??410??（24）??nnSFLmj???????4131430278.? 當全面匯流條件下 時：ct??達縣紅星水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 34 （25）nS?????1? 當部分匯流條件下 時：ct?（26）nct????????1?式中： ——最大流量， ；Qsm/3——洪峰徑流系數(shù)；?——最大平均降雨強度；i——暴雨雨力，即最大一小時暴雨量， ；S hm/——暴雨公式系數(shù)；n——集雨面積， ；F2km——河流長度， ；L——河道平均坡降，‰J——流域匯流時間， ；?h——當 =1 時的流域匯 流時間， ；0?h——產(chǎn)流時間， 。ct 計算參數(shù)上述參數(shù)按性質(zhì)可分為三組：①流域特征參數(shù) 、 、 ；FLJ②暴雨公式參數(shù) 、 ；Sn③產(chǎn)流參數(shù) 和匯流參數(shù) 。?m推求設(shè)計洪峰流量必須定出這 3 組參數(shù)。流域特征參數(shù)采用在勾繪的流域圖上計算已確定的參數(shù)；暴雨公式參數(shù)利用已求得的各時段設(shè)計暴雨量，按 《省手冊》方法計算。 產(chǎn)流參數(shù) 按手冊方法 ，??? 四川大學(xué)工程設(shè)計研究院 35 =， = 計算，匯流參數(shù) 按手冊公式 。相應(yīng)的三組參數(shù)分別參vCs ??見表 2表 24～25表 24 設(shè)計頻率暴雨公式參數(shù)參數(shù) P=% P=5%n 表 25 產(chǎn)流和匯流參數(shù)參 數(shù) P=% P=5%? 設(shè)計洪峰流量根據(jù)以上參數(shù)，由推理公式推求得壩址設(shè)計洪峰流量，成果見表 26。表 26 水庫設(shè)計洪峰流量成果表頻 率 P=% P=5%洪峰流量（m 3/s） 設(shè)計洪水過程線設(shè)計流域洪水由暴雨形成，汛期一般為 6～10 月，年最大流量多出現(xiàn)在 9 三月。降雨匯流迅速，洪水過程漲落快，歷時短，多呈單峰過程。設(shè)計洪水過程線按《省手冊》方法推求，首先計算設(shè)計洪水總量，再按單峰洪水概化模型推求洪水過程線。 設(shè)計洪水總量設(shè)計洪水總量 按下式推求：P