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1、,西安理工大学 Xian University of Technology,西藏山南市卓于水库初步设计,水利水电工程 水工164班,答辩人：孙向军 导师：张宗孝 高工 2020年7月,目 录,1,流域概况,1,1.1,东经：911528.0，北纬：290458.7,卓于沟发源于海拔5380m的甲拉山，坝址以上集水面积为1062，坝址以上河道长度18.0km，河道平均坡度83.3，流域形状近似矩形，上游左侧支沟发育；自南向北流至次麦村和右侧的肖拉沟汇合后称为扎塘沟，向北流入雅鲁藏布江。扎塘沟为雅鲁藏布江中游右侧的一级支流。,海拔高程在3860 m5380m，地势南高北低，只在河谷内有少部分缓坡滩
2、地。,地理位置：西藏山南市扎囊县卓于乡卓于村扎塘沟左侧支流卓于沟上，距扎囊县城24km，距山南市所在地泽当镇70km。卓受益区为扎囊县扎塘镇和吉汝乡，扎塘镇是扎囊县委、县政府所在地，是全县政治、经济、文化的中心；吉汝镇、扎塘镇同时也是全县的主要产粮区之一，受益区人口约占扎囊县的34.7%、耕地占全县的43%。,流域内植被较差，有高山草甸和河谷二级阶地种植的青稞、小麦、豌豆、油菜等农作物。,1,水文气象,1,1.2,半干旱温带高原气候：海拔高程在38005000m的地域，属半干旱亚寒带高原气候；5000m以上地带，属半干旱寒带高原气候,气候特征：日照时间长，太阳辐射强烈；气温年较差小，日较差大；
3、干湿季节明显，夏季降水集中，且多夜雨，冬季降水很少。,多年平均蒸发量2677.3 mm，多年平均大水面蒸发量1637 mm；多年平均气温8.8，极端最高气温30.2，极端最低气温-18.2。,多年平均降水量 385.4mm，其中夏季（68月）降水量为 274.6mm，占年降水总量71.1%，冬季（12次年2月）仅为 1.3 mm，占年降水总量0.34%。,汛期SW向多年平均最大风速11.0m/s；多年平均日照时数3091小时；无霜期137天，最大冻土深29 cm。,1,1,选取雅桑水文站为计算依据站，同流域内建有泽当气象站，该站具有57年的降水资料系列，且精度较高。因此，本次建立2003201
4、2年泽当气象站年降水、雅桑站年径流相关关系，进行系列延长，相关方程为：Q雅=0.007P泽-0.8517，相关系数R2=0.7，相关系数满足规范要求，方法可行。经统计，20032012年实测多年平均流量为1.97m3/s，延长后19802012年雅桑站多年平均流量为1.90m3/s，相差3.6%。,1.3,2、沃卡站：实测降水量507mm、径流深406mm，为专用水文站，1971年为修建沃卡电站设立，1977年停测，系列资料仅有7年。,3、泽当站：2006年设立，测站断面以上建有雅砻灌区6处大型取水口和众多小型取水口，在多数年份的46月，泽当站断面均出现持续断流现象。,4、雅桑站：受人类活动影
5、响很小，与设计断面均系雅鲁藏布江中游右岸（南岸）支流，同处喜马拉雅山北坡雨影区，流域降水、径流特性及下垫面条件一致。两处直线距离40km，集水面积仅相差3倍。,1,径流计算,1,1.3,平均流量差积曲线图,年平均流量模比系数,从年平均流量差积曲线图可以看出，雅桑站33年系列中，包含有丰水年、平水年、枯水年流量，丰、平、枯水年相间出现，且丰、平、枯年数大致相当。模比系数累积曲线图表明，当雅桑站系列长度达到21年（2000年）左右时，流量系列基本趋于稳定，说明雅桑站32年径流系列作为径流总体的随机样本基本能反映出径流的总体分布规律。 因此，雅桑站径流系列具有较好的代表性，可供设计使用。,1,径流计
6、算,1,1.3,雅桑站年径流频率曲线图,根据雅桑站19802012年多年平均流量系列资料，采用P-型频率适线其径流统计参数： =1.90m3/s、Cv=0.34、Cs/Cv=2.0。 根据西藏自治区多年平均径流深等值线图可查到卓于水库多年平均径流深为140mm，根据各设计断面以上集水面积，从而可以推求出卓于水库坝址处的多年平均流量为0.471m3/s。 以雅桑水文站为参证站，用水文比拟法推求卓于水库坝址处的年平均流量为0.572m3/s。 经两种方法计算结果相差较大，结合分析以往同一流域水文计算报告成果。工程坝址断面多年平均流量采用径流等值线法推求的结果。即：Q上设=0.471m3/s、Q中设
7、=0.511m3/s、 Q下设=0.526m3/s。 参考雅桑水文站径流统计参数，并根据实际情况作了适当调整，取Cv=0.38，Cs=2.0 Cv。 Q设=KPQ多年平均,=,1,径流计算,1,1.3,=,流域无实测径流资料，卓于水库坝址断面参考雅桑水文站（20032013年）逐月径流系列资料的平均值作为典型分配，根据同倍比缩放法计算得出卓于水库坝址处各设计频率的天然径流年内分配和旬分配成果。 成果表：卓于水库坝址设计天然径流月分配表、卓于水库坝址至肖拉汇合口区间设计天然径流月分配表、卓于水库坝址设计年径流旬分配成果表、卓于水库坝址至肖拉汇合口设计年径流旬分配成果表、渠首二至肖拉汇合口区间年径
8、流旬分配成果表。,1,水面蒸发增损值,1,1.4,采用拉萨站由20cm蒸发皿的蒸发量折算为大水面蒸发量的折算系数和贡嘎县气象站多年平均20cm蒸发皿的蒸发量，计算水库多年平均年水面蒸发量为1637mm。,由贡嘎气象站多年平均各月蒸发分配比和卓于水库的年水面蒸发增损值，计算水库各月的蒸发增损值。,1,设计暴雨,1,1.5,较大暴雨主要出现在汛期（69月），主要集中在7、8两月，从各月出现最大一日暴雨次数的统计分析，69月占96%，其中7、8两月占64%。最大一日暴雨量占最大三日暴雨量的60%左右，且暴雨大多数发生在夜间。由于高原和地形影响，汛期一次暴雨量和强度都不大。,由于扎囊县没有实测暴雨资料
9、，根据邻近贡噶县气象站长系列暴雨资料分析的暴雨参数和卓于水库右侧肖拉沟肖拉水库设计所采用的暴雨参数（已经审批），确定本次设计暴雨参数并计算设计暴雨。,1,洪水,1,1.6,雅桑站年径流频率曲线图,卓于沟的洪水主要由暴雨形成。由于当地暴雨强度不大，地表裂隙发育，第四纪松散沉积物分布较广较厚，地表的渗水能力强，降水的一部分不参与地表产、汇流而直接渗入地下，以潜层流和地下径流形式流出，洪水过程有峰值不大、基潜流多、一日洪量占三日洪量比重较大等特点。 另外，由于山区地形陡峻，河道及坡面坡度大，流域面积小，洪水汇流和涨落快，流速大，挟沙能力强。一次洪水过程历时13天。 水库所在河流无水文测站。根据设计洪
10、水计算规范要求，无水文料资地区的设计洪水应采用多种方法计算，并对洪水参数进行地区综合平衡，以计算确定设计洪水。本次设计采用推理公式法、面积比拟法、地区综合法、经验公式法推求水库坝址处的设计洪水。,=,1,洪水,1,1.6,=,1,洪水,1,1.6,由于水库流域无实测洪水资料，设计采用三角形概化过程线。应用相似流域江雄水库设计中，较能反映当地洪水过程形状的三角形概化过程线分布，以洪峰流量、一天洪量和三天洪量控制缩放。 根据施工组织设计需要，本次设计推求了卓于水库P=1%、P=2%、P=10%、P=20%的分期设计洪水。因水库的施工期较长，所以施工洪水分为枯水期（123月）、汛前过渡期（45月）、
11、主汛期（69月）和汛后退水期（1011月）。 主汛期（69月）洪峰流量和设计洪水过程线采用水库的设计洪水成果。由于坝址附近无实测流量资料，其它时期由相邻的气候、自然地理条件相似的江雄水库的施工洪水，用面积比拟法推求卓于水库坝址处的分期设计洪水。,1,泥沙与冰情,1,1.7,根据实测泥沙资料统计的泥沙分布规律和当地调查情况，并参照相邻相似流域的江雄水库设计成果综合分析，该水库属泥沙较多河流，卓于水库多年平均悬移质输沙模数约为160t/km2。 本次设计，水库多年平均悬移质输沙模数采用160t/km2合理；推移质按悬移质的30%计算，坝址处多年平均年总输沙量为2.2048万T。 根据对设计流域内扎
12、囊县气象站多年气温资料分析，流域内每年11月下旬开始出现气温零下值，之后翌年2月中、下旬开始逐步上升到零度以上，根据调查卓于水库附近河段的冰期为每年的11月下旬至翌年3月中、下旬，即初冰期为每年11月下旬，终冰期在翌年3月下旬。有岸冰或流冰，岸冰最大冰厚约0.5m。根据调查卓于沟上游不存在冰湖、冰坝情况，无潜在的危险冰湖。,1,水位流量关系曲线,1,1.8,根据河床滩地组成和床面特性及平面形态、水流流态，及利用两年实测资料进行反推糙率，最后确定河道和滩地的综合糙率均选用0.04。,计算坝址坝轴线以下200m处河段比降为26.9,注：高程系统为黄海1985高程系统，在卓于水库坝址下游委托山南水文
13、局实测两年水文资料，但实测流量不大，本次设计采用实测资料对糙率进行了修正，水位流量关系曲线的低水段直接采用从下游移来的实测成果，高水段采用曼宁公式计算成果。,采用曼宁公式计算水位流量关系曲线中高水部分的设计值，中低水采用实测点位值。,1,水情自动测报系统,1,1.9,参考水利水电工程水文自动测报系统设计手册中的相关内容，系统内设置2个水位站和5个雨量站，水位站遥测水位；雨量站为无人值守，自动发送雨情资料，在输水洞出口处设置流量监测点1处。 系统内在坝上设置1个水位兼雨量站，为库区控制站。在坝下设置1个专用水位站，为出库控制站。,水位计：库区内水位用雷达水位计（测量范围：水位变幅1540m），同
14、时设立人工观测水尺进行校测。 雨量计：采用0.5mm的翻斗式雨量计，自动采集、现场固态存储。 中心站：利用水库管理所办公，不另建办公用房。,本投资估算的编制依据是水利部水总【2014】429号文发布的水利工程设计概(估)算编制规定、水利建筑工程概算定额、水利工程施工机械台时费定额、水利部水总【2006】140号文发布的水利工程概算补充定额（水文设施工程专项）。,1,勘察说明,1,2.1,（1）中小型水利水电工程地质勘察规范（SL55-2005）； （2）水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）； （3）岩土工程勘察规范（GB50021-2017）； （4）中国地震动参数区划图（GB
15、18306-2015）； （5）水利水电工程钻探规程（SL291-2003）； （6）水利水电工程坑探规程（DL/T5050-2000）； （7）水利水电工程钻孔抽水试验规程（SL 320-2005）； （8）水利水电工程钻孔压水试验规程（SL31-2003）；,=,1,勘察说明,1,2.1,9）水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL251-2015）； （10）水利水电工程地质测绘规程（SL299-2004）； （11）土的工程分类标准（GB/T50145-2007）； （12）水利水电工程制图标准（勘测图）（SL73.3-2013）。,=,1,区域地质概况,1,2.2,受近东西向北喜马拉雅
16、拗褶带控制，普布扎维山脉呈近东西向延伸，山势往北向雅鲁藏布江河谷坡缓； 流域内地形以高山为主，地貌上表现为深切割高山宽谷特征, 属构造剥蚀高山地形。地势南高北低，海拔高程为38605380m； 河谷基岩出露，单斜构造及次级倾斜褶皱构造清晰可见；冲沟及崩坡积锥，坡洪积和泥石流等成因堆积地貌较为发育，沿河零散分部于山地坡脚、高阶地和河道之上； 本区山间河谷地貌类型主要为河流支沟宽谷，谷底宽100600m，一般是上游窄，下游宽。河床主要为第四系卵石混合土层冲积地层构成，河床两侧不对称发育I、II、III级冲积阶地。II、III级冲积阶地前缘陡坎常近直立，坎高1020m。,1,区域地质概况,1,2.2,位于喜马拉雅弧形构造褶皱系北喜
