云南省勐乃河流域水文数据

1、云南省勐乃河流域水文数据流域概况勐乃河位于云南省德宏州盈江县境内，属于伊洛瓦底江水系，为伊洛瓦底江一级支流、中缅界河穆雷江的上游河段。勐乃河发源于昔马乡以东尖峰山（海拔2685.5m），河流流向大体从东北向西南，流经昔马、那邦两个乡镇后，在那邦镇阿困附近与羯羊河汇合称为穆雷江（汇口处高程为242m），而后出境流入伊洛瓦底江。整个流域呈四边形，主要支流有棕包河、南伞河、黑泥塘河、灰河等。流域位于北纬24°40´24°50´和东经97°34´97°50´之间。勐乃河汇口以上流域面积为258.1km2，从河源至汇口干流河

2、道长度46km，落差2138m，平均比降约为46.5。那邦水电站坝址集水面积195.9km2，厂址集水面积255.9 km2。流域内森林资源丰富，植被覆盖良好，覆盖率达72%，多为深山森林区，枯枝落叶层厚。流域内地表水、地下水丰富，河水终年长流不断。人类活动影响小，水土流失情况不严重。勐乃河流域图见图2-l。流域以北的勐典河，以东的大盈江均为伊洛瓦底江支流，见图2-2所示。气象勐乃河流域主要受孟加拉湾暖湿气流影响，属南亚热带季风气候区，流域位于暖湿气流的迎风坡面，具有降雨集中，大暴雨多，干湿季节分明，冬春干旱，夏秋湿涝的特点。流域内有昔马气象哨，仅进行降雨量、气温观测。昔马气象哨建于1976年

3、，至今有二十余年资料，其中1984年、1990年、1996年有部分月份缺测。根据对昔马气象哨实测资料的统计，多年平均降雨量为3960mm，一般情况下七月降雨量最大，其多年平均值为1115mm；一月降雨量最小，多年平均降雨量为21.4mm。降雨量集中，5月10月降雨量占年降雨量的92.4%。历年实测降雨量均在3000mm以上，1998年为实测年降雨量最大的年份，降雨量达到5146mm。最大日降雨量为359mm，发生在1997年6月21日。该地区为云南省暴雨中心之一。昔马气象哨实测降雨量成果见表2-1。表2-1 昔马气象哨实测降雨量统计表单位：mm月份一二三四五六七八九十十一十二年平均21.4 3

4、4.7 48.8 104 418 857 1115 732 333 203 70.5 23.0 3960 %0.540.881.232.6310.621.628.218.58.405.121.780.58100昔马气象哨实测多年平均气温13.6，极端最高气温28.9，出现在1978年8月13日，极端最低气温-7.7，出现在1979年1月3日。自勐乃河河口至河源高差较大，随着高程的增加，降雨量增加，气温降低，立体气候特点明显。根据盈江县气象站30年气象资料统计，多年平均相对湿度80%，多年平均最多风向为静风，出现频率为50%；其次为西南风，出现频率为13%；出现的最大风速为15.3m/s，风向为

5、东北东。多年平均蒸发量为1943mm（20蒸发皿观测）。水文基本资料为进行那邦水电站设计工作，在勐乃河流域昔马镇附近新建了勐乃河专用水文站，该水文站于2006年4月开始简易测流及测站建设，6月完成建站工作，资料较少。邻近流域的主要水文、气象站见表2-2。表2-2 邻近流域的主要水文、气象站一览表河名站名站别坐标集水面积（km2）观测项目资料年限东经北纬户宋河瓦焦人渡桥水文97°4024°34162水位、流量、降水1981.7.2211.20户宋河芒线断面水文220水位流量1975.101976.9户宋河铜壁关入库站97°3924°37110水位、流量、降

6、水、泥沙、蒸发1994迄今大盈江盏西水文98°0925°041548水位、流量、降水1958.1迄今大盈江盈江气象97°5724°42温度、气压、湿度、风速降水等1955迄今在户宋河上设有户宋河水电站入库水文专用站铜壁关站，有几年实测资料，但其流量资料未整编，设计时无法使用。户宋河瓦蕉人渡桥、芒线断面由于资料年限较短，无法作为设计参证站。故此次设计采用流域下垫面相似的盏西站为设计参证站。盏西站位于大盈江上游槟榔江，于1958年1月设立。该站测验河段长约800m，河底为卵石，微有冲淤，两岸为砂石。中水以下逐渐产生偏右斜流。基本断面上游约1km处有一弯道急流

7、，上游约100m处左岸有一小山溪，山洪爆发时挟带泥沙汇入主流。基本断面下游约700m处有一小支流汇入。采用临时曲线法推求流量。盏西站属国家基本水文站，观测精度可靠，水文资料均按规范要求对上、下游合理性进行分析并整编，由云南省水文水资源局审查批准并刊印，资料精度能满足设计要求。径流2.1.1 径流特性勐乃河流域径流补给来源于降水。由于降雨集中，径流年内分配不均。流域内植被覆盖良好，因此地表水、地下水丰富，河水终年长流不断。参证站盏西站所在的槟榔江流域径流来源于降水与少量融雪。流域内降水充沛，植被良好，地下水丰富，产水量较稳定，为云南省多水地区，流域内降水一般上游大于下游。据流域内盏西站1959年

8、2004年实测资料统计，水文年多年平均流量89.8m3/s，多年平均径流深1829mm，多年平均径流模数183万m3/km2，年径流变差系数Cv=0.20，Cs=2Cv；实测最大年平均流量124m3/s（1966年），最小年平均流量63.6m3/s（1994年），年径流丰枯比1.95倍；实测多年最大月平均流量378m3/s（1974年7月），多年最小月平均流量16.3m3/s（2004年3月）。勐乃河和槟榔江流域均位于西南暖湿气流入侵我省的通道上，产生降雨的水汽条件极为充分，是云南省降雨量最为充沛的区域之一，由于下垫面条件优良，径流深也位于我省各河流前列。2.1.2 坝址天然径流计算2.1.2

9、.1 年降雨量随高程变化分析勐乃河流域高程从河源2380m至汇口242m，高程变化剧烈，因此有必要对降雨量随高程变化的影响进行分析。1977年1978年在那邦曾经建立过临时气象站，进行过气象观测。此次设计收集到户宋河入库水文站观测的1999年2001年降雨量资料。各站降雨量资料情况见表2-3。表2-3 气象资料情况一览表站 名高程（m）多年平均降雨量（mm）备 注昔马170039601976年2001年实测资料统计户宋河入库站140026001999年2001年实测资料统计盏西站100016161957年2004年实测资料统计盈江县气象站826.714771961年1990年那邦临时气象站27

10、028291977年1978实测资料统计通过对以上资料的分析，认为本流域及邻近的槟榔江流域，年降雨量随高程变化的规律十分明显。考虑到在相同高程情况下，勐乃河流域年降雨量大于槟榔江流域，而那邦临时气象站与昔马同处一个流域，降雨特性相同，同时昔马实测多年降雨量均值与1977年1978年实测资料均值比较接近，因此，用昔马、那邦临时气象站年降雨量资料建立的高程降雨量关系式能够反映勐乃河流域内年降雨量随高程变化的趋势。电站坝址以上流域平均高程根据1:5万地形图量算，以面积加权平均后确定。根据高程降雨量关系式及坝址以上流域平均高程计算出电站坝址以上流域多年面平均降雨量见表2-4。表2-4 那邦电站坝址年平

11、均降雨量表梯级面积（km2）年平均降雨量（mm）那邦电站195.935462.1.2.2 坝址径流计算那邦坝址月径流系列，采用盏西站1959年2004年月径流系列，按流域面积和多年平均降雨量修正的方法计算，计算公式如下：式中：坝址月平均流量（m3/s）；盏西站月平均流量（m3/s）；坝址流域面积（km2）；盏西站流域面积（km2）；坝址以上流域面平均雨量（mm）；盏西站以上流域面平均雨量（mm）。盏西站以上流域面平均雨量采用云南省降雨等值线图量算确定。通过以上方法计算，可得1958年2003年坝址月径流系列。根据盏西站年、枯期（12月5月）频率计算成果，按流域面积和多年平均降雨量修正的方法得到

12、坝址代表年的年、枯期设计值。根据年水量、枯期水量进行控制的原则，经过对坝址年、枯期径流及本电站设计保证率要求的分析，最后选定以下三个代表年为典型年。丰水年（P=10%）：选用1991年6月1992年5月为典型年。平水年（P=50%）：选用1967年6月1968年5月为典型年。枯水年（P=90%）：选用1969年6月1970年5月为典型年。由于三个典型年的年、枯期径流与设计值有差异，故分别求出K1(125月)和K2（611月）两个修正系数，对典型年进行修正之后，可得坝址丰、平、枯三个代表年日平均流量。即按下式计算：K1=Qp枯/Qd枯K2=（Qp年-Qd枯）/（Qd年-Qd枯）Qd汛日= K2&

13、#215;Qp汛日Qd枯日= K1×Qp枯日式中：K1为枯期125月修正系数 K2为汛期611月修正系数 Qp枯为设计枯期流量（m3/s） Qd枯为典型枯期流量（m3/s） Qp年为设计年流量（m3/s） Qd年为典型年流量（m3/s） Qd汛日为典型年汛期日流量（m3/s） Qd枯日为典型年枯期期日流量（m3/s） Qp汛日为设计年汛期日流量（m3/s） Qp枯日为设计年枯期期日流量（m3/s）盏西站年、枯期（12月5月）频率曲线图见图2-3、2-4。那邦水电站坝址丰、平、枯三个代表年及多年平均月流量成果见表2-5。表2-5 坝址代表年及多年月平均流量成果表单位：m3/s月份流量丰

14、水年（10%）平水年（50%）枯水年（90%）多年平均6月32.428.022.427.37月52.646.229.843.38月57.129.332.535.69月29.124.017.025.910月20.024.614.321.411月17.911.58.5012.712月12.76.795.768.371月9.845.614.946.422月7.944.874.205.743月7.54.993.805.594月5.556.655.075.715月8.6412.48.149.46年平均21.817.113.017.32.1.3 径流成果代表性、合理性分析盏西站长达46年的月径流系列均为实

15、测值，从盏西站年径流差积曲线图看，系列中基本包含了丰、平、枯水段，并具有一定的周期变化，其径流系列具有代表性。年径流差积曲线见图2-5。可以认为盏西站的径流系列已较充分地反映了盏西站以上流域径流的变化规律及其特性。盏西以上流域在气候条件、径流补给条件、降雨径流特性等方面与勐乃河流域有较多相似的地方。用盏西站与昔马年降雨量建立相关关系，相关系数为0.83，说明两者有一定的相关关系，表明两者所在的流域降水有相似性，采用盏西站作为径流设计参证站是可行的。盏西站与昔马年降雨量相关图见图2-6。根据云南省降雨等值线图，那邦电站坝址以上面平均雨量约为3700mm，与采用的面平均雨量成果3546mm相差约4

16、%，非常接近。从云南省径流等值线图看，坝址流域径流深约为3100mm，大于计算成果（2785mm），但从邻近流域径流系数看（见表2-6），在0.700.73之间，若径流系数在此范围考虑，坝址以上径流深为2590mm2701mm，与设计采用的径流成果是基本一致的。区域内各流域降雨充沛、植被良好、人类活动影响很小，是我省径流系数较大的区域。综上所述，可以认为采用的径流成果是合理的。表2-6 邻近流域径流成果比较表 项目站名年面雨量（mm）年径流深（mm）年径流系数等值线计算多年平均流量（m3/s）实测或设计多年平均流量（m3/s）那邦电站坝址354627850.7319.317.3勐典河30002

17、1000.7022.924.7人渡桥300022000.7311.310.8盏西257518830.7389.989.82.2 洪水2.2.1 洪水特性流域洪水由暴雨形成，流域地处高黎贡山西侧，位于孟加拉湾暖湿气流的迎风坡面，河谷深切，河流走向与水汽入流方向一致，故形成流域内暴雨次数多，暴雨量级大的特点。根据昔马气象哨资料统计，历年最大一日降雨量最大值达359mm，多年均值为199mm，均为到目前为止云南省有据可查的降雨量之冠。加以山势陡峻，河道坡陡，洪水陡涨陡落，流域洪峰模数较大，具有山区河流洪水的特点。对照邻近有洪水资料的流域，勐乃河洪水过程历时一般在一天左右，多为单峰型。通过分析昔马气象

18、哨实测降雨资料，最大一日降雨量发生在5月9月。由于流域集水面积小，可以认为流域的洪水也多发生在5月9月。昔马气象哨年最大一日降雨出现时间统计见表2-7。表2-7 昔马气象哨年最大一日降雨出现时间统计月份五月六月七月八月九月总计出现次数23123121频率（%）9.5214.357.114.34.76100参证流域槟榔江流域洪水主要由暴雨形成。由于暴雨多，暴雨量大，以及地形影响，洪水陡涨陡落。盏西站洪水涨洪历时约2至4天，退水历时约3至5天，洪水多属单峰型。据盏西站1958年2004年实测资料统计，年最大洪峰流量均值952m3/s，年洪峰平均模数为0.615m3/s/km2。该站实测年最大洪峰流

19、量1700m3/s（2004年7月19日），最小洪峰流量544 m3/s（1994年7月2日），二者之比为3.13。盏西站年最大洪峰在5月10月均有发生，其中6月8月占77.8%；而以7月最多，占44.5%，下游大盈江上的拉贺练站也出现类似情况，槟榔江盏西流域年洪水发生频次统计见表2-8。表2-8 盏西站年洪水发生频次统计表站名项目5月6月7月8月9月10月合计盏西频次3102051645（%）6.722.244.511.12.213.31002.2.2 坝、厂址设计洪水2.2.2.1 计算方法本流域附近的勐典河、户宋河等采用了以盏西站为参证站的多因子水文比拟法计算洪水，本阶段采用此方法进行洪

20、水计算。多因子水文比拟法公式：式中：Q坝坝址流量（m3/s）；K比拟系数；Q盏盏西流量（m3/s）；F坝坝址流域面积（km2）；F盏盏西流域面积（km2）；J坝坝址河道比降（）；J盏盏西河道比降（）；L坝坝址河长（km）；L盏盏西河长（km）；坝坝址面平均一日暴雨均值（mm）；盏盏西面平均一日暴雨均值（mm）。厂址设计洪水采用坝址洪水按面积比的2/3次方移用至厂址。计算公式为：式中：Q厂厂址流量（m3/s）；Q坝坝址流量（m3/s）；F厂厂址流域面积（km2）；F坝坝址流域面积（km2）。2.2.2.2 参数确定本次设计根据地形图对盏西站流域特征值进行了复核。盏西站面平均一日暴雨均值根据云南省

21、暴雨径流查算图表24小时最大降雨量均值等值线图确定。盏西站洪水根据实测及历史调查洪水分析、计算后确定。2.2.2.3 盏西站洪水计算1974年4月，昆明院对盏西坝子槟榔江两岸的大部份村寨，包括旧城、满能等四个村寨进行了历史洪水调查，调查河段长约1630m，共访问老人14人，调查到的历史洪水有1788年、1907年、1946年。其中以1788年（乾隆53年）洪水最大，但仅罕庭户一人提到，且无确切的洪痕位置，无法定量，故仅供参考；1907年洪水是当地老人公认“水淹白马塘石洞的大水”，调查到洪痕点4个，洪痕可靠，但年份不够确切，根据云南天气灾害史料称1907年“腾越（腾冲）干崖土司地方江堤冲缺，淹田

22、2600余亩”，定为1907年。1946年历史洪水有多人提到，在当地群众中众所周知，年份叙述清楚，指认洪痕十处，年份及洪痕均较可靠。根据调查到的盏西河段各年历史洪水可靠和较可靠洪痕点，通过其点群中心定出各年洪水水面线，从而确定各年洪水在盏西站基本断面的历史洪水位，采用法延长盏西站水位流量关系线进行历史洪水定量计算，定量成果较可靠。各历史洪水重现期采用分段排队的方法确定。1788年洪水，按发生至2004年考虑，其调查考证期N=217年。1907年洪水，按发生至2004年首位洪水考虑和按1788年以来第二大洪水考虑，调查考证期N=98109年，取N=100年。1946年历史洪水，量级不大，因不能确

23、定1907年1946年间是否遗漏大于该年的洪水，故1946年洪水按1946年以来排队。对于大于1946年历史洪水洪峰流量和时段洪量的实测洪水则提作特大值处理。盏西站2004年以及1983年洪峰流量均大于1946年历史洪水，提出来作特大值处理，其重现期按1946年以来排列，N=59年，其经验频率分别为P=1.67%、P=3.33%，依次推算。盏西站历史、特大洪水成果表2-9。表2-9 盏西站历史、特大洪水成果表历史洪水洪峰流量（m3/s）重现期（年）经验频率（%）190723301000.992004170059/11.671983169059/23.331946167059/35.00对盏西站

24、年洪峰流量进行实测段和实测段加历史洪水两种方案的频率计算。实测段频率计算成果用于分析比较。由于1788年洪水未能定量，不参加频率计算。由19592004年实测系列加1907年以来的历史洪水组成不连序系列进行频率计算。频率曲线线型采用P-型，统计参数用矩法初估，目估适线。适线时，统筹兼顾各历史洪水，同时注意上下游水文站以及与邻近流域水文站洪水统计参数之间的协调。盏西站频率洪水成果见表2-10。盏西站洪峰流量频率曲线见图2-7。表2-10 盏西站洪水频率成果表单位:Qm-m3/s项目实测段实测段+历史洪水均值CVCS/CVP=0.01%均值CVCS/CVP=0.01%Qm9400.32531409

25、520.36536102.2.2.4 坝、厂址设计洪水计算采用多因子水文比拟法计算的坝址洪水成果见表2-11。表2-11 坝、厂址频率洪水成果表洪水频率（%）重现期（年）坝址流量（m3/s）厂址流量（m3/s）0.11000258030800.2500238028400.520021202530110019202290250172020603.33301570188052014601740101012501500表2-11中厂址设计洪峰流量按面积比的2/3次方移用坝址洪水成果。2.2.3 设计洪水的合理性分析2.2.3.1 盏西站洪水合理性分析从盏西站洪水频率成果可看出：实测段加历史洪水计算的均值、Cv值都大于实测段成果，符合一般的水文规律； Cs/Cv倍比均为5，适