新建700平方公里水库建设项目可行性研究报告

1、 新建 700 平方公里水库建设项目可行性研究报告1 综合说明绪言流域概况流域位于*县以西约50km ,地理位置介于东经88 30 88 2 北纬4330 84 5 之间流域东西宽约15km，南北长约220km，总面积约763.6km 2。 流域内行政单位为老台乡，该乡东靠三台镇，西依阜康市滋泥泉子镇， 南以博格 达山分水岭和 * 县交界，北部直通北沙窝准噶尔盆地南缘边界。老台乡是一个农牧结合的乡，乡政府驻地老台村，辖老台、 * 、老湖、西 地 4 个村民委员会， 21 个自然村。* 年老台乡总人口 9506 人，其中非农业人口 448 人，农牧业人口 9058 人；农牧业人口中纯牧业人口 1

2、545 人。耕地 7.17 万亩，其中平原区耕地面积 6.66 万亩。年末牲畜存栏 49168 头（只）。至* 年未，老台乡农村经济总收入 9686 万元，其中种植业收入 5532 万元， 林业 55 万元，牧业 3370 万元，其他 729 万元。农牧民人均收入 5819 元。* 灌区现状年总人口 2716 人，年末牲畜存栏数 30055 只（标准畜），灌 区可耕地面积 3.26 万亩，现状年灌溉面积 2.77 万亩。流域规划主要内容*年5 月，受*县水利局委托，我公司承担了 *县*流域规划的编 制任务，同年 10 月经 * 县人民政府批准。该规划选择 * 水库为 * 流域近期治 理开发项目

3、的首选工程，具有灌溉、防洪等任务，为综合利用水利枢纽工程。规划阶段选择了三处坝址：上坝址、中坝址、下坝址。上坝址水库距离 *出山口 4.1km 。库区一带河床高程 1081.5 81115.5m ， 两岸地形相差较大，左岸地形起伏变化较大、地势较高，山体岩石大多裸露，部 分地段山体为黄土覆盖；而右岸地形相对平缓，发育和V级阶地，阶地表 面被风积黄土覆盖。水库总库容 410.0 X104m3,水库兴利库容为306 X104m3, 防洪库容101.77 xi04m3，死库容60.0 xi04m3，正常蓄水位为1114.8m。中坝址水库距离*出山口 2.7km 。库区一带河床高程1030.00 10

4、70.00m ，两岸地形相差较大，右岸地形起伏变化较大、地势较高，山体岩石 大多裸露，少部分地段山体为黄土覆盖； 而左岸地形相对平缓， 表面被第四系风 积黄土覆盖。水库总库容490.6 X104m3,兴利库容为355.6 X104m3,防洪库容 141.46 X104m3,死库容 80.0 X104m3，正常蓄水位为 1063.4m。下坝址水库距离 *出山口 1.3km 。库区一带河床高程 966.81006.0m ， 两岸地形相差较大，左岸地形平缓开阔，相对高差 3045m ，大部分地段被黄 土覆盖；而右岸地形相对复杂，沟壑相间，相对高差 5070m，山顶大多呈锯 齿形、鱼背形。水库总库容4

5、82.6 X104m3,兴利库容为356.8 X104m3，防洪库 容 141.38 X104m3，死库容 80.0 X104m3，正常蓄水位为 1003.3m。经初步必选，流域规划阶段初步确定下坝址作为推荐坝址。项目建议书主要内容及审批意见2009 年 4 月，在流域规划阶段的基础上，为选择更优的水库坝址，在流域 规划阶段确定的下坝址 （下文均为下坝址） 上游约 300m 处增加了一条坝址 （下 文均为上坝址），再次对 * 水库进行地质勘察，采用工程地质测绘、钻探、坑 槽探、平洞、物探、岩土试验等手段，进行了综合研究。通过这些工作，初步查 清了区域地质、库区地层岩性、地质构造，初步弄清了库区

6、渗漏、淹没、库岸稳 定及坝址、放水隧洞、溢洪道等工程地质条件。经过 1 个多月的外业、内业工作， 2010 年 5 月 15 日提交了 * 县* 水 库项目建议书初审稿以供州水利局技术审查。拟建的*水库位于*出山口上游1.3km处。地理坐标为东经88 8.470 北纬44 1.453 ，水库以上集水面积176.2km 2。* 水库是一座以农牧业灌溉、防洪为主兼顾生态用水的具有综合开发任务的小（1 ）型水利枢纽工程。工程等级为W等，主要建筑物级别4级，次要建筑及临时建筑物级别 5 级。工程由大坝、放水泄洪兼导流隧洞、溢洪道等建筑物组成。水库总库容469.33 xi04m3,兴利库容 301.15

7、 xi04m3，死库容 70.0 xi04m3。大坝坝顶高 程 1003.9m ，最大坝高 49.15m ，坝顶长 593.0m ，顶宽 5.0m。2010 年8月2日通过*水利水电规划设计管理局新水规设 201086 号 文关于对 * 县* 水库项目建议书的审查意见。具体审查意见详见附件。工程建设的必要性* 流域目前存在的主要问题是河道来水时空分布不均，春干旱，夏有余， 秋短缺，冬弃水的现象一直未能得到改善， 水利投入不足， 灌区水利系统不完善， 上游缺乏控制性工程，水资源供需矛盾突出， 制约了灌区经济社会的发展； 河道 洪水频发，缺乏必要的防洪设施， 灌区洪灾严重； 畜牧业是老台乡的传统产

8、业和 优势产业，牧民多数采用传统的放牧方式，抗灾能力弱、生产力水平低，不仅效 益低下， 而且过牧对草原生态造成严重的破坏。 水库工程的建设， 可以从根本上 改变流域防洪现状，提高灌区防洪能力； 改善农牧业生产条件， 提高农牧业综合 生产能力，实现牧民全部定居， 提高农牧民经济收入， 是灌区本身良性发展的需 要；为确保老台乡国民经济快速发展， 保证全面建设小康社会的实现， 缓解水资 源不足和供需失衡日趋加剧的矛盾， 解决河道来水时空分布不均， 工程的建设尤 为必要。气象水文* 流域地处欧亚大陆中心，远离海洋，属典型的大陆性干旱气候。根据 * 县气象站资料，多年平均气温7.1C，极端最高气温 41

9、.3 C,极端最低气温-28.6 C。多年平均风速 2.0m/s，最大风速15.7m/s，风向NNW，最大冻土深 157cm ，最大积雪厚度 35cm 。多年平均蒸发量为 2150.9mm ，多年平均降水 量 179.2mm 。*发源于天山北坡东段的博格达山高山区， 源头有大小冰川 17 条，河流以 冰川、积雪融水、降水及沿程地下水补给为主。* 夏季径流量最大，占年径流量的 67.1%，冬季径流量最小，不到年径流 量的7%，连续最大四个月径流量占年径流量的 75.9%，出现在69月，最大 月径流量与最小月径流量的比值为 14.9。*径流量的年际变化比较平稳，多年平均年径流量为 1764 Xl0

10、4m3，最大 年径流量为2794 xi04m3,最小年径流量为1198 xi04m3;最大年径流量与最 小年径流量的比值为2.3，其Cv值为0.22。地质拟选 * 流水库库坝区位于北天山优地槽褶皱带 * 山前拗陷带内。工程场区 附近发育阜康 * 山前大断裂和雅玛里克断裂，均是全新世活动断裂，对工程 的区域构造稳定性产生一定的影响。 场区区域构造稳定性较差， 但各拟选水库坝 址均未跨越或座于断层带上，直接影响较小，稳定性相对较好。根据 1:400 万中国地震动峰值加速度区划图，查得 * 水库坝址区地震 动峰值加速度为0.15g，对应地震基本烈度均为度。* 水库下坝址库区地形地貌、地层岩性和天然建

11、筑材料均满足修建当地材 料坝的要求，水库的附属建筑物（溢洪道、放水洞等）的工程地质条件基本可以 满足工程建设要求， 但左付坝和右坝肩基岩的埋藏条件较复杂， 建议下阶段对左 岸付坝和右坝肩工程地质条件做进一步的勘探和研究。* 水库附近天然建筑材料较丰富，主要为黄土料和砂砾石料，黄土料分布在左岸川阶地上，储量巨大，质量基本满足作为防渗土料的要求，平均运距500m ，开采运输条件较好； C1 、C2、C4 砂砾料作为上坝料场，储量丰富，开 采运输条件较好，质量基本满足作为坝壳料的要求 （优先推荐 C4 料场）；但作为 混凝土骨料使用含泥量均偏高，建议购买 C3 商品料， C3 商品料场位于三台镇，

12、距下坝址约 22km 。建设规模*水库是一座以农牧业灌溉、防洪为主的具有综合开发任务的小（ 1）型水 利枢纽工程。工程等级为W等，主要建筑物级别4级，次要建筑及临时建筑物级 别 5 级。初步确定水库讯限水位 1000.73m ，起调水位 1000.73m 。经调洪演算，水 库10年一遇洪水标准时防洪高水位为 1001.86m ，水库50年一遇设计洪水时 设计洪水位为 1002.47m ， 1000 年一遇校核洪水时校核洪水位为 1003.47m ， 相应总库容为466.0 xi04m3。下坝址水库各特征水位如下：死水位：985.71m，死库容：70.0 xi04m3;正常蓄水位： 1000.7

13、3m ，兴利库容 301.15 x104m3；汛期限制水位：1000.73m，相应库容371.15 xi04m3;防洪高水位：1001.86m，防洪库容37.43 X104m3;设计洪水位：1002.47m，拦洪库容58.69 X104m3;校核洪水位： 1003.47m ，调洪库容 94.85X104m3。主要建筑物型式和工程布置* 水库位于出山口以南 1.3km 处，初步推荐采用砼面板堆石坝方案。 枢纽由砼面板堆石坝坝体、隧洞、溢洪道、坝后引水闸、退水闸等建筑物组 成。根据坝址地形地质条件， 坝轴线垂直于河床布置， 隧洞布置在左岸坝肩下部， 溢洪道布置在坝体右岸一条冲沟的鞍部，引水、 退水

14、闸布置在隧洞出口后， 下坝 址坝顶高程 1004.60m ，防浪墙顶高程 1005.80m ，最大坝高 47.55m ，坝顶宽 5.0m ，上游坝坡 1:1.5 ，下游坝坡 1:1.6 ，坝顶长度 610.4m 。溢洪道为正槽，布置在右岸岩体上，由进口段、控制段、泄槽段组成。全长 96.0m 。进口段位于右坝肩，长度 30.0m ，进口高程 999.83m ；控制段采用无 坎宽顶堰，长度16.0m，宽度32.0m，堰顶高程1000.73m，底部衬砌厚度0.65m ; 泄槽长50.0m，底坡i = 0.060.10，底宽为24.0.0m，边墙高2.5m。泄槽段 横断面为梯形，边坡坡度1: 0.5

15、，边墙衬砌厚0.30.5m，底部衬砌厚度0.5m， 底板下铺设 10cm 的 C15 素砼垫层， 溢洪道边墙、 底板采用 C25F200 钢筋砼衬 砌。槽身结构分缝长度为 10m ，底部设纵、横向排水，泄槽末端底高程 996.93m 。 设计洪水位时溢洪道最大泄流量 120.54m 3/s，校核洪水位时溢洪道最大泄流量 238.16m 3/s。隧洞布置在左岸坝肩下部，由进口段、有压洞身段、闸室段、无压洞身段、 出口消能段组成。进口底板高程 978.0m ，有压洞身段长 54.8m ，圆形断面，内 径 2.5m ，闸室段长 16.0m ，闸室设检修闸门及工作闸门， 闸门孔口尺寸为 2.5mX2.

16、5m，无压洞身段长334.2m，采用城门洞形断面，断面尺寸 2.5m X2.8m , 纵坡 i=0.02 ，出口进入消力池消能，消力池及陡坡长 56m ，宽 5.0m ，砼采用 C30F200W6 。坝后引水闸、 退水闸位于隧洞出口后。引水闸、退水闸与隧洞出口消力池采用40m长浆砌石导流堤连接。引水闸1孑L,引水流量5.0m 3/s，闸室长5.5m , 净宽4.0m，高2.0m，退水闸两孔，泄水流量 25.0m 3/s，闸室长6.0m，单孔 净宽 4.0m ，高 3.0m 。闸室底板及边墙均采用 C25 钢筋砼结构。机电及金属结构库区供电电源电可利用得外里乡电网供应，需架设10kv线路3km。

17、本工程金属结构分两部分， 即枢纽工程和引水退水闸。 枢纽工程金属结构设 备主要分布在放水遂洞，设弧形工作闸门 1 扇，摆铰液压式启闭机 1 台，容量 400KN ，行程 3.0m ；平板检修闸门一扇，卷扬式启闭机一台，容量 800kN 。引水退水闸金属结构主要为引水闸一扇， 退水闸两扇，均为平板钢闸门，启 闭机均选用双吊点手电两用螺杆式启闭机 3台。工程管理* 水库工程性质属公益性项目。* 县水管总站作为 * 水库的法人单位，全面负责水库的建设管理和水库的 运营管理工作。为了保证工程的顺利实施、安全运用，工程建设严格贯彻执行“三制”管理 机制，既实行法人责任制、招标投标制、建设监理制。根据水利

18、工程管理单位编制定员试行标准 SLJ705-81 之规定， 本工程规 模为W等小（1）型，初步拟定机构编制人员7人。施工组织设计根据坝址地质地形条件、 料场分布和枢纽布置，生产、生活区主要布置在坝体左岸的川级阶地上，与枢纽施工区相距约0.3km，与对外交通道路相连，交通比较便利，另外少量临时设施根据施工需要将布置在坝址区。初步拟定砂砾石填筑料由 C4 料场提供， C1 、C2 作为备用料场，平均运距 1.0km ，料场储量丰富，场地开阔；砼骨料由 C3 料场提供，运距 22km 。根据地形、水文特点，结合推荐方案枢纽的布置情况，施工期采用上、下游 围堰挡水，河床一次断流，导流泄洪兼放水遂洞的施

19、工导流方案。根据水利水电工程施工组织设计规范（ S1303 2004 ）的规定，导流 建筑物为 5 级，相应的导流标准为 P=10%20% 。本阶段导流设计标准初步确 定采用枯水期P=5%（20年一遇）来水频率，相应流量10.2m 3/s。坝体临时断 面挡水度汛的标准取 P=5% （20 年一遇），相应洪峰流量为 114m 3/s。根据推荐方案枢纽布置、工程规模，结合 * 水库工程规模及施工条件，经 分析确定本工程推荐方案施工总工期为 19 个月，其中工程准备期为 2 个月，主 体工程施工期 15 个月，工程完建期为 2 个月。第一年 5 月主体工程开工， 8 月 底导流工程完工， 9 月底截

20、流，第二年 9 月底全部完工。淹没、占地处理* 水库正常水位回水线长度 0.9km 。淹没影响占地总面积 500 亩，其中天 然牧草地 444.0 亩（二等 2 级）、林地 56 亩（共 6500 棵）。* 水库水库淹没补偿总投资为 362.545 万元。农村移民补偿费为 141.028万元；库底清理费 8.0 万元；其他补偿费 31.88 万元：预备费 22.35 万元；有关 税费 159.28 万元。* 水库工程占地补偿总投资为 140.53 万元。农村移民安置补偿费为 99.58 万元；其他补偿费 7.97 万元；预备费 16.13 万元；有关税费 16.86 万元。环境影响评价* 水库

21、的修建将解决水资源供求矛盾，基本消除洪水的危害，可实现生态 环境良性循环。工程实施后， 可有效的节约水资源， 不仅可为农业的可持续发展 创造条件，也可为生活及生态环境提供更多水量。* 水库修建后，会减少平原区地下水的补给量；工程施工期的三废及噪声 对附近环境造成短期影响。工程本身的性质决定了三废的污染较小， 工程对环境的污染属于水利工程建 设的常规影响，无特殊性，且随着工程施工的结束，这些不利影响将自动消失， 不会产生永久的不利影响。从环境保护角度讲，工程施工不会对大气、生态及水环境造成较大的影响， * 水库的建设是可行的。水土保持根据当地自然环境条件， 结合工程建设实际情况， 因地制宜地采取

22、各类水土 流失防治措施， 建立有效地水土流失防治体系， 有效地预防和治理防治责任范围 内的水土流失。在项目建设过程中， 建立有效的水土流失动态监测网络， 及时有 效地控制水土流失对当地环境的不利影响。投资估算及资金筹措本工程推荐方案为下坝址面板坝（隧洞）方案，总投资 9088.48 万元。各 部分构成如下：第I部分：水库枢纽工程部分投资 8438.20万元。第U部分：水库淹没处理补偿投资 362.55万元。第川部分：水土保持投资229.43万元。第W部分：环境保护专项投资 58.30兀。折合库水单方投资19.50元/m 3。本工程按静态投资 9088.48 万元拟定筹措计划，全部申请国家牧区水

23、利工 程专项资金。经济评价从国民经济评价指标分析，项目经济内部收益率为 9.10%，大于社会折现 率，说明项目资源配置的经济效率达到了可以被接受的水平。 敏感性分析结果同 样表明，项目具有一定抗风险能力，因此该工程经济上是可行的。财务分析工程实施后出库灌溉供水成本水价0.2968元/m3。工程实施后，灌区将新增农业总产值 760.36 万元，农业供水年新增经营成本 505.0 万元，收 入大于支出。计算经营成本水价偏高于已收取成本水价，但是， 就工程的效益来 讲，社会效益无法估量。 水库的兴建， 体现了党对少数民族地区人民的关心和重 视，是党的民族自治政策的具体体现，使当地牧民通过定居，改变游

24、牧生活、生 产方式，增强建设美丽家园的信心，促使社会安定，人民安居，符合中央对 * 工作座谈会精神。“富民兴牧”水利工程，不仅是农牧民实施全面建设小康目标的富民工程， 是实施牧民定居的关键工程，也是实现农牧业现代化的基础性，先导性工程， 更 是实现草原生态环境修复和保护工程以及水利建设工程机制的一项创新工程。综上所述，建议早日兴建该水利工程*水库工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积全流域km2763.6工程地址（坝址、闸址）以上km2176.22、利用的水文系列年限年301956-19771978-2007年（插补）年（观测）3、多年平均年径流量104m317644、代表性流量

25、m3/s正常运用（设计）洪水标准 及流量m3/s15650年一遇非常运用（校核）洪水标准 及流量m3/s3091000年一遇施工导流标准及流量（枯水 期）m3/s10.220年一遇5、洪水设计洪峰流量m3/s15650年一遇设计洪水洪量104m31509五日洪量校核洪水洪量104m32587五日洪量6、泥沙多年平均悬移质年输沙量万t3.418根据白杨河水文站泥沙资料推算多年平均推移质年输沙量万t1.0254占悬移质的30%二、工程规模1、水库校核洪水位m1003.47设计洪水位m1002.47正常畜水位m1000.73序号及名称单位数量备注防洪高水位（P=10% ）m1001.86汛期限制水位

26、m1000.73死水位m985.71正常蓄水位时水库面积104m231.45回水长度km0.9总库容104m3466.0防洪库容104m337.43调洪库容104m394.85死库容104m370.0校核洪水位时最大泄量m3/s238.16设计洪水位时最大泄量m3/s120.542、灌溉灌溉面积万亩3.26水库控制灌溉保证率P=75%最大引用流量m3/s5.0年用水总量（P=75%）104m31191.47三、淹没损失及工程永久占地1、淹没耕地（P=%） 其中：万亩500草地亩444.0林地亩562淹没区林木亩563工程占地亩551.54管理占地m2600四、主要建筑物及设备序号及名称单位数量

27、备注1、挡水建筑物形式砼面板堆石坝地震动峰值加速度g0.15顶部高程m1004.60取大坝咼m47.55坝长m610.42、泄水建筑物形式开敞式溢洪道堰顶咼程m1000.73溢洪道长度m96.0设计泄洪流量mgs120.54校核泄洪流量mgs238.163、引水建筑物设计引水流量mgs5最大引水流量mgs30进口底板高程m978引水形式隧洞长度m405断面尺寸m2.5 X2.5/2.8有压洞2.5 X2.5无压洞2.5 X2.84、输电线电压kV10输电距离km7五、施工1、主体工程数量土方开挖万m316.21石方明挖万m34.01石方洞挖万m30.67坝体填筑万m356.71十砌石方万m30

28、.73序号及名称单位数量备注浆砌石方万m30.26砼和钢筋砼万m32.41金属结构安装t42.35帷幕灌浆103m0.69固结灌浆103m0.52钢筋及钢材t1409.062、所需劳动力高峰工人数人5003、施工动力及来源 供电kw1404、对外交通（公路） 距离km75、施工导流方式隧洞6、施工期限准备工期月2施工工期月17总工期月19六、工程运行管理机构运行管理机构性质公益性质运行经费来源水费机构人员编制人7管理占地面积m26002气象水文2.1气象*流域地处欧亚大陆中心，远离海洋，只有西风气流将大西洋上空的湿润空气带入并形成降水。从西伯利亚来的强冷空气，从西北方入侵，常造成大风和降温天气

29、。气候特点：冬季寒冷而漫长；海拔1700m以上的山区，四季不甚分明，表现为春、秋相连；春、夏多风，降水少，属典型的大陆性干旱气候。*流域没有气象资料，本次选取*县气象站和阜康白杨河水文站气象观测 资料进行相应分析。气温、风速、冻土*县气象站多年平均气温 7.1C，极端最高气温 41.3 C,极端最低气温 -28.6 C,年最高气温出现在7月，年最低气温出现在12月或1月。一年当中 月平均气温低于零度的月份长达 5 个月之久，一般在 11 月到次年的 3 月。多年 平均风速 2.0m/s ，最大风速 15.7m/s ，风向 NNW, 最大冻土深 157cm ，最大 积雪厚度35cm。阜康白杨河水

30、文站多年平均气温 6.3 C,年最高气温出现在7 月，年最低气温出现在 1 月，一年当中月平均气温低于零度的月份长达 5 个月 之久，一般在 11 月到次年的 3 月。降水* 县气象站多年平均降水量 179.2mm ，连续最大四个月降水量 90.3mm ， 出现在69月，占年降水量的50.4% ;最大月平均降水量26.7mm，出现在7 月，占年均降水量的 14.9% ；最小月平均降水量 5.6mm ，出现在 1 月，仅占年 降水量的 3.1%。阜康白杨河水文站多年平均降水量 266.9mm ，连续最大四个 月降水量 138.1mm ，出现在 58 月，占到年降水量的 51.7%;最大月降水量

31、38.1mm ，出现在 7月，占到年降水量的 14.3%;最小月降水量 7.6mm ，出现 在 1 月，仅占年降水量的 2.8%。蒸发根据*县气象站 20cm 口径蒸发器观测资料统计，其多年平均蒸发量为 2150.9mm ;最大年蒸发量为 2689.6mm ，出现在 1974 年，最小年蒸发量为 1748.7mm ，出现在 1993 年，最大年与最小年蒸发量比值为 1.5倍;年内最大月平均蒸发量 386.9mm ，出现在 7月，约占全年蒸发量的 18.0%，最小月平均 蒸发量9.5mm，出现在12月，仅占全年蒸发量的0.4%。根据阜康白杨河水文 站20cm 口径蒸发器观测资料统计，其多年平均蒸

32、发量为 1442.0mm ;最大年 蒸发量为1868.8mm，出现在1997年，最小年蒸发量为1079.1mm，出现在 1988年，最大年与最小年蒸发量比值为 1.7倍；年内最大月蒸发量254.7mm， 出现在6月，约占全年蒸发量的17.7%，最小月蒸发量11.8mm，出现在12月， 仅占全年蒸发量的0.8%。*县气象站、阜康白杨河水文站各气象要素统计见表1-1 和表 2-1-2。*县气象站气象特征值一览表表 2-1-1项目一月二月三月儿月五月六月七月平均气温-14.9-11.8-0.811.218.323.225.0降水量5 66 19416 817 322 726 7蒸发量9.718.26

33、9.9208.2326.1373.7386.9平均风速1 11 31 92 72 82 72 5项目八月九月十月十一月十二月全年平均气温23.517 38 2-2 4-12 07 1降水量21 918 914 510 88 5179 2蒸发量351.7238.4124.434.29.52150.9平均风速2 32 11 81 51 12 0注：平均气温为1961-2006 年，降水量、蒸发量为1964-2006 年，平均风速白杨河水文站气象特征值一览表表 2-1-2项冃一月一月三月匚兀月五月六月七月平均气温-12 4-10 0-1 39 016 220 922 4降水量7 68 013 728

34、 133 936 538 1曰蒸发量13 619 150 1150 1224 1254.7244.4项冃八月九月+ 月十一月+二月全年平均气温20.963-2-10.163降水量29 523 320 117 810 3266 9曰 % F=FT214 1152 579 727 811 81442 0八、/J1、 w注：平均气温为1965-67、69、71-78、81-2007年，降水量为1965-67、77-2007 年,水文基本资料2.2.1 水文、气象站网（1 ）阜康白杨河水文站 （以下简称白杨河站 ）白杨河站位于阜康市大黄山煤矿一分厂， 是白杨河的水量控制站， 属国家基 本水文站。由 *

35、 水文水资源局（原 * 水文总站）于 1962 年 10 月设立， 1963 年9月上迁6km , 2005年又下迁80m ;现白杨河站地理座标为东经 88 2 北纬44 3 ，海拔高程1100m，集水面积252km 2。该站测验项目有水位、 流量、悬移质泥沙、 降水量、蒸发量、水质、水温等, 汛期58月水位采用自记水位计记录。（2）五圣宫水文站 （以下简称五圣宫站 ）五圣宫站位于 * 县泉子街镇甘沟塘村，是白杨河的水量控制站，属国家基 本水文站，由 * 水文水资源局（原 * 水文总站）于 1980 年 5 月 20 日设立并 观测至今。五圣宫站地理座标为：东经89 5 北纬43 4 海拔高程

36、1450m , 集水面积 162km 2。该站测验项目有水位、流量、降水量、蒸发量、悬移质泥沙、水温等，汛期5 8月水位采用自记水位计记录。（3）开垦河水文站 （以下简称开垦河站 ）开垦河站位于奇台县七户乡七户一村， 是开垦河的水量控制站， 属国家基本 水文站。该站由 * 水文水资源局（原 *水文总站）于 1956 年 10 月 1 日设立， 1959 年 5 月 1 日河流测验断面上迁 2.5km ， 1987 年水毁， 1988 年又上迁 290m 。 1975 年 10 月因该站河流测验断面上游修建电站引水渠， 自 1976 年以后流量为河、渠合成后流量。开垦河水文站地理座标为：东经89

37、 0 ，北纬43 6 ，海 拔高程 1520m ，流域集水面积 371km 2。该站测验项目有水位、流量、悬移质泥沙、降水量、蒸发量、水质、水温以及气温、气压、风速、日照等，汛期 58月水位采用自记水位计记录。（4 ）跃进水库进库水文站 （以下简称跃进水库进库站 ）跃进水库进库站位于木垒县照壁山乡南闸村， 是木垒河水量控制站， 属国家 基本水文站。该站由 * 水文水资源局（原 * 水文总站）设立于 1956 年 11 月， 1959年2月撤销。1963年恢复观测，地理座标为：东经90 7 北纬43 7 海拔高程 1360m ，流域集水面积 461km 2，该站自设立以来由于木垒河龙王庙 水库大

38、坝加高，断面在 2km 范围内上迁多次。该站测验项目有水位、 流量、悬移质泥沙、 降水量、 蒸发量、 水质、水温等， 汛期 58月水位采用自记水位计记录。（5）* 测验断面* 无水文站，由水管单位设立一测水点，常年进行观测。测水点位于 * 县 老台乡乏马塘村，为 *径流（来水量）计量断面，由 * 县老台乡政府于 1964 年设立， 1978 年由县水电局农水科管理， 1986 年* 县水电局水管总站成立后 划归该机构统一管理。 该测水点位于 * 出山口以上 4km 左右，现地理座标为东 经 88 8 28.2 ，北纬44 1 27.2 ，海拔高程 1048m，集水面积 178km 2。* 测验

39、断面流量测验及整编方式：当河流来水小于 3.5m 3/s 且全部引用时 用流速仪在输水渠上测流， 当河流来水超过 3.5m 3/s 时目估流量； 一般情况每天 定时测流两次，高洪时视水情加密测次，日均流量由日观测流量次数平均求得。（6）* 县气象站* 县气象站地处 * 县城内，属国家基本气候站。该站观测项目有气温、降水量、蒸发量、相对湿度、风向风速、日照、冻土深度、积雪深度等，自1960年10月设站连续观测至今。该站地理坐标为：东经89 0 ，北纬44 1 海 拔咼程735.8m o2.2.2基本资料本次收集到水文、水管及气象资料详情见表2-2-12.2.3水管资料合理性检查本次收集的*径流资

40、料中，19561982年时段的资料是采用1983年昌 吉水文水资源勘测大队与*县水电局共同完成的*水文手册中的数据，该 数据主要利用该县1960年、1961年的调查修正资料及19781982年观测目 估资料与邻近流域有长期观测资料的阜康白杨河水文站、奇台开垦河水文站、木垒河跃进水库进库水文站及该县气象站降水建立相关、统计而得，1982-2007年时段为县水电局提供的观测资料。本次先将这两段径流资料进行合并处理，通 过分析来确定资料的使用时段。选择与本流域左右相邻的位于出山口区、具有较好系列一致性且均建于20世纪五六十年代开垦河站、阜康白杨河站作为参证站，分别点绘*与参证站的年径流模比系数差积曲

41、线（见图2-1-1图2-1-3），图中可见两参证站自建站以 来至1986年基本处于枯水年群，87年以后处于丰平年群。而*变化趋势与代 表站有明显不同，1956-1970 年处于丰平年群，1971-1994 处于枯水年群，1995 年以后又处于丰平年群，因此*合并资料与两相邻代表站变化趋势不同设计流域及参证站资料一览表表 2-2-1站名逐年平均流量逐日平均流量逐年降水逐月蒸发逐月逐月逐月量平均气含沙输沙（ 20cm）温量量1965-191965-19619671962-1965-1967-白杨河1962-67年6年-200720072007站2007 年1977-201981-2002007年年

42、年07年7年年19811981-1981-五圣宫1981-20072007站2007 年2007年年年1964-1961956-开垦河1956-5年2007站2007 年1980-200年6年跃进水1963-1963-库20072007 年进库站年*1956-11990-测验断977年2007（插补）年* J=1961-201961-1961961-气象站06年2年2006备注：本次还搜集到白杨河站、开垦河站、跃进水库进库站的历史洪水资料0.5010.00 k 土 -0.50-1.00-1.50-2.00-2.50图2-1-1开垦河年径流量模比系数差积曲线-3.001.500.500.00-0

43、.50-1.00图2-1-2白杨河站年径流量模比系数差积曲线4.003.002.001.000.00-1.00-2.00图2-1-3*年径流量模比系数差积曲线综上所述，通过分析认为该段资料中19782007年段均为水管观测资料, 不受相关插补因素影响，因此本次选用该段资料进行分析计算2.2.4水文基本资料评价本次选用的国家基本水文站的水文资料均按国家行业规范与标准进行测验、 整编、刊印，资料可靠，精度较高，完全可以满足本次水文分析计算对资料的要 求。所收集的*测验断面19782007年水管观测资料，由于没有测验断面及 量水建筑物，当河流引水量小于3.5m 3/s时用流速仪在输水渠上测流，当河流

44、来水超过3.5m 3/s时目估流量；除引水量进行实测外，来水资料均为人工目估观测， 观测次数视具体情况而定，日平均流量根据观测次数平均而得，因此对年径流与时段洪水资料精度会造成一定误差，根据经验判断一般目估资料较实测资料相比 偏小。2.3径流2.3.1径流特性2.3.1.1径流量的年内分配*发源于天山北坡东段的博格达山高山区， 源头有大小冰川17条，河流以 冰川、积雪融水、降水及沿程地下水补给为主。根据 *测验断面19902007 年共18年的月年实测径流系列，其年内分配统计结果见表 2-3-1。*测验断面径流量年内分配表表 2-3-1四季径流量占全年比例(%)连续最大四最大月最小月春(3-5

45、夏(6-8秋(9-11冬(12-2起个迄月占比例月 份占年比例（）月 份占年比例8.8867.117.26.866-975.9732.322.17从表中数据可以看出，*夏季径流量最大，占年径流量的 67.1%，冬季径流量最小，不到年径流量的7%，连续最大四个月径流量占年径流量的 75.9%， 出现在69月，最大月径流量与最小月径流量的比值为 14.9。年内各月分配占全年百分比见柱状图2-3-1图2-3-1*测验断面年径流量月分配柱状图2.3.1.2径流量的年际变化从*测验断面1978-2007年共30年的实测年径流系列来看，*径流量的 年际变化比较平稳，多年平均年径流量为 1764 Xl04m

46、3，最大年径流量为2794 xi04m3,出现在2005年；最小年径流量为1198 xi04m3,出现在1982年； 最大年径流量与最小年径流量的比值为 2.3，其Cv值为0.22（计算值），两值都 比较小。形成的原因是夏季高山冰雪融水与中低山降水量随着气候干暖、冷湿的变化产生了较强的互补性。2.3.2径流系列分析*测验断面有30年的实测年径流资料系列，但由于测验不够规范，其资料 精度较水文站资料精度低。而其相邻流域阜康白杨河水文站具有44年实测水文资料，阜康白杨河与*同处于一个气候区，并且同发源于博格达山脉，它们在 径流形成机制上具有一定的相似性。现对阜康白杨河水文站44年年径流系列做一致性

47、、代表性与可靠性分析。2.3.2.1系列可靠性分析阜康白杨河水文站为国家基本水文站点， 资料采集、整编和刊印严格按国家行业规范要求执行，资料质量可靠，完全能够满足水文分析计算精度要求。*测验断面是为当地方水管部门为下游供水而观测的水管资料，其测验不 够规范，资料整编成果精度较低，可靠性不高。2.322系列一致性分析影响系列一致性的主要因素来自区间引水、分水、人类活动以及计算断面上下迁移等。阜康白杨河水文站设立于1962年10月，但自1964年始才具备完整的年 实测径流系列。自1964年到2007年时段，测站基本断面仅迁移一次，下迁距 离为80m，测站以上控制面积为252km 2,因迁移所引起的

48、控制面积变化很小， 加之区间没有水量的引入与分出，按照有关规范规定其径流系列是一致的，故阜康白杨河水文站44年年径流系列的一致性较好。*测验断面基本没有发生变化，在几十年中其上游也没有大规模的开发活动，下垫面条件也未发生大的变化，通过点绘白杨河站降水资料与*历年径流深点绘双累积曲线进行分析（见图2-3-2）可见，点子基本为带状分布，以此证明 *径流资料系列一致性较好。b卩深水降积累站河杨白9000800070006000500040003000二工河累积径流深（mm）2000o100000500100015002000250030003500图2-3-2*径流深与白杨河站降水双累积曲线2.32

49、3系列代表性分析参证站年径流量长短系列统计参数分析依据阜康白杨河水文站年径流量资料，自 2007年逆时序向前推，根据矩法 估算的不同年代系列长度，进行统计参数对比。由表2-3-2可知，随着样本长度 增加，各统计参数系列均值已呈显著的收敛态势， Cv值趋近稳定。白杨河站不同长度年径流量系列统计参数对照表表 2-3-2起止年份年数径流量(104m3)变差系数均值相对误差(%)Cv计相对误差(%)1985-2023747010.00.133-27.91980-202870944.50.176-4.81975-203370323.60.168-9.01970-203868551.00.183-1.11

50、964-204567880.00.1850.0(2)参证站年径流量模比系数差积曲线分析从图2-3-3白杨河水文站1964年2007年年径流量模比系数差积曲线中 可见，1964年1986年为枯水年群，1987年2007年为丰水年群，但都不 完整，因此阜康白杨河水文站19642007年径流系列的代表性欠佳。图2-3-3白杨河站年径流量模比系数差积曲线(3 )参证站年径流模比系数累积平均过程线分析 900.40200419941984197490 值均平积累数系比模O1964图2-3-4白杨河站年径流量模比系数累积平均过程线从图2-3-4年径流量模比系数累积平均过程线中可见：白杨河站年径流系列 模比

51、系数累积平均过程线随着年径流量系列长度的增加，其变幅越来越小，当该站年径流量系列长度达到37年以上时，其模比系数累积平均过程线基本收敛于 1，并在其附近振荡；当年径流量系列长度达到40年以上时，其模比系数累积平均过程线稳定收敛于1。上述分析说明白杨河站1964年2007年44年年径 流系列稳定性较好。综上所述，设计站*测验断面相对于参证站白杨河站来说，其19782007年30年径流系列处在一个枯丰交替年段，且年径流枯丰周期均不完整，统计参 数也未趋于稳定，故系列代表性较差，需要进行必要的插补延长，以提高系列的代表性。2.324径流系列相关插补*测验断面有1978-2007年共30年的实测年径流

52、系列，*流域以东的开 垦河站有1957-2007年共51年的连续年径流系列，该流域以西的阜康白杨河 站有1964-2007年共44年的连续年径流系列，但*测验断面与两站的年径流 相关系数都很低，与开垦河站的年径流相关系数r=0.26,与阜康白杨河站的年径流相关系数r=0.61,点据散乱，因此没有对*测验断面1978-2007年的年径流系列进行插补延长，本次计算只使用该站1978-2007年30年的连续径流系列资料。2.3.3设计年径流量2.331参证站设计年径流计算根据白杨河站1964-2007年44年径流资料，经过频率计算（见图2-3-5）， 得到白杨河站断面不同设计频率年径流量（见表 2-

53、3-3 ）。白杨河站年径流量统计参数及不同保证率设计年径流量成果表表 2-3-3项目统计参数不同保证率设计年径流量（104m3）均值CvCs/CvP=25P=50P=75P=95白杨河站67880.192.076086706587948152.332*测验断面设计年径流计算（1 ）频率分析计算法对*测验断面30年年径流量资料采用P-m型曲线进行频率分析计算，在 适线时,主要考虑平、枯水年的点据（图2-3-6 ），得到不同保证率的设计年径流量，计算成果见表2-3-4*测验断面不同保证率设计年径流量成果表表 2-3-4计算方法统计参数不同保证率设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%

54、P=50%P=75%P=95%频率分析计算法17640.254.502000168314401204模数法根据参证站白杨河站相应不同频率设计径流量模数，分别乘以*测验式中：R设。p、R代.p断面集水面积，可得*测验断面的径流量成果(见表3-3-5)，计算公式如下设计站、参证站相应频率的径流量(104m3)F设、F代设计站、参证站相应的集水面积(km2)*测验断面不同保证率设计年径流量成果表表 2-3-5计算断面不同保证率设计年径流量(104m3)P=25%P=50%P=75%P=95%*测验断面5374473741533401(3 )长短系列比值法*测验断面有1978-2007年30年实测年径

55、流量系列，而与*年径流量有 成因联系且同步性较好的白杨河站有 1964-2007年44年年径流量系列，以长 短系列比值法推算出*测验断面长系列均值，借用白杨河站年径流系列Cv、Cs， 推算出*测验断面设计年径流量，见表 2-3-6。*测验断面不同保证率设计年径流量成果表表 2-3-6计算断面统计参数不同保证设计年径流量(104m3)均值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%*测验断面16740.192.01876165414501187(4 )等值线法采用昌吉回族自治州地表水资源调查评价 1956年-2000年多年平均径 流深等值线成果，应用时将成果进行修正至 2007年(见表

56、2-3-7)，计算出*测 验断面多年平均年径流量，统计参数 Cv、Cs借用白杨河站实测系列计算出 Cv、 Cs，推算成果见表2-3-8 。*测验断面等值线成果表表 2-3-7计算项目等值线数值(mm)300-4200-3150-2100-150-1025-510-2合计算面积20.1923.8519.2218.1920.5931.642.4176产流量706.6596.2336.3227.4154.49 118.774.32221（修正f -81.036（修正系数）4229*测验断面年径流量统计参数及不同保证率设计年径流量成果表表 2-3-8计算断面统计参数不同保证设计年径流量（104m3）均

57、值CvCs/CvP=25%P=50%P=75%P=95%*测验断22930.192.02570226519861626面2.333*设计年径流计算*水库下坝址位于*测验断面以上 100m 处，*测验断面集水面积为 178.0km 2,下坝址以上集水面积为176.2km 2。由于*下坝址与测验断面之间 无支流汇入与水量引出，故除等值线法外直接将其它方法计算出的*测验断面成果用于水库下坝址处，另用等值线法也可计算出各坝址断面的成果，各方法推算出坝址处设计成果见表2-3-9。*下坝址断面不同保证率设计年径流量成果表表 2-3-9计算方法统计参数不同保证率设计年径流量（104m3）均值CvCs/CvP

58、=25%P=50%P=75%P=95%频率分析计算法17640.254.502000168314401204模数法5374473741533401长短系列比值法16740.192.01876165414501187等值线法22900.192.025672263198316242.3.4年径流量合理性分析与成果推荐根据以上四种方法，可以得到拟建*水库各坝址处设计年径流量成果，但各种结果是否符合*实际情况？现对此予以分析，确定一个合理的年径流量值供拟建水库工程设计使用。模数法适用于邻近流域与设计流域间水文气象和产流条件差异不大的情况，*与其附近的阜康白杨河水文站都发源于博格达山脉的北坡，同处于一个

59、气候区， 其河流径流补给来源主要为冰川融水、积雪融水、降水及沿程地下水补给。仅从两流域的冰川分布（见表2-3-10 ）知，参证站的面积是设计站的1.4倍，而冰 川储量是设计站的6.8倍，流域内的冰川储量是一座巨大的“高山固体水库”， 年消融量较稳定，是河流径流较稳定的补给来源，因此，用模数法计算成果偏大， 不符合当地实际情况，因此不推荐此方法成果。参证站及*流域冰川分布统计表表 2-3-10站名集水面积冰川数冰川面积冰储量*测验断面(傀2)（条）(5m62)0W5白杨河站2521521.141.550频率分析计算要求依据的设计站资料三性较好，从以上有关章节分析可知,设计站资料可靠性和代表性较差

60、，因此用这种方法推出的设计成果精度较差，在 此也不予推荐。采用昌吉回族自治州地表水资源调查评价19562000年多年平均径流 深等值线成果（注：应用时将成果进行修正至 2007年），统计参数Cv、Cs借用 参证站的成果，该径流深等值线图依据*较大河流实测水文资料，且采用1:25 万电子地图作为绘制工作底图，在精度的水平控制上充分考虑到参证站点与天然 实测值相对误差，因此在计算大流域河川径流时精度较高，而计算小流域河川径流时可能存在较大的误差，只能作为参考。长短系列比值法是规范推荐应用在实测资料系列较短地区的方法，通过此方法可用设计站短系列资料延长至长系列，提高了设计站的资料精度。因此，本次推荐