仁寿水库水文

2水文2.1基本资料（1） 基本资料收集情况金马河属沱江水系，是沱江中游右岸六级小支流，其归属关系依次是：金马河一杜家河一杨家河一龙水河一通江河一球溪河一沱江。见“球溪河流域水系示意图”。金马河河长17.0km，河源高程480m，河口高程382m，天然落差98m，平均比降5.8%。，流域面积43.7km2,河口多年平均流量约0.51m3/s，最枯月濒于断流状态。四川省水文局在球溪河下游设有北斗水文站。仁寿县水务局提供了该站1985〜2010年“月平均流量及年最大流量统计表”、“高滩水库气象资料”（1991〜2010年），以及“双马水库工程项目建议书”（2005年5月）、“仁寿县城区金马河防洪堤工程地质勘察报告”（2011年6月）、“仁寿县龙水河治理实施规划”（2011年9月）、“仁寿县城区防洪初设报告”（2011年12月）。（2） 基本资料复核情况1） 北斗水文站基本情况北斗水文站始建于1958年，位于球溪河下游北斗镇先锋村（地理位置为东经104°26'、北纬30°01'），属省管水文站，径流资料翔实可靠。该站控制流域面积1856km2，占球溪河流域面积（2482km2）的74.8%，但对于上游各级支流（尤其是河源区小支流）的控制作用却相对较差，不宜直接移睐用。2） 仁寿气象站基本情况仁寿气象站位于仁寿县城（文林镇）东侧，紧邻高滩水库工程区。仁寿县气象局提供的“高滩水库气象资料”（1991〜2010年）虽然只有20年，但观测项目较齐全而且较翔实，主要项目有：气温、湿度、降水、风向风速、地温及蒸发，其中，降水资料是从1981年开始观测，但，在1981〜1990年的降水资料中，却只有各年年均而无各年月平均统计资料，即这10年降水观测资料只剩下了一项作用：在多年年均降水量统计中，可使统计系列达到连续30年。3）其它相关资料在与本流域直接或间接相关的几项成果资料中，水利部四川水利水电勘测设计研究院（以下简称“省水利院”）提出的《仁寿县双马水库工程项目建议书》中的径流成果资料具有较突出的采信价值。双马水库位于仁寿县东南一角，该库所在的白沙河属岷江下游右岸一级支流越溪河的右岸小支流，河长21km，流域面积57.0km2，河道平均比降3.44%。，河宽10〜20m，洪、枯水位变幅较大。流域内多年平均气温、多年平均蒸发量、多年平均降水量等气候资料皆为仁寿气象站于2005年提供；其它基本参数也与金马河流域的特征值基本相似。据省“水文手册”，白沙河与金马河的多年平均径流深皆在350〜450mm两条等值线之间，可按“比拟法”移用。由于北斗水文站对于上游各级支流（尤其是河源区小支流）控制作用相对较差，“仁寿县龙水河治理实施规划”（2011年9月）及“仁寿县城区防洪初设报告”（2011年12月）中的径流成果资料多以“水文手册”为基础，只有一定的参考作用。2.2金马河流域自然概况及特征值分析（1）自然概况金马河发源于龙泉山南麓东侧深丘地带，源流段称龙王沟，向东南流经一处以囤蓄为主的小（II）型水库后，即抵仁寿县城西北侧（此段河长约1.56km），续绕城区南缘向东流至城东一侧后，即呈弓状转向东北，至油房沟复向东流，纳左岸赵家沟后即急转向北，再纳左岸梅家桥沟后，即向东迂回，与南来的伍家沟相汇，于两河口汇入杨家河。金马河中下游河曲发育，水流不畅。金马河流域地理位置介于东经104°07'21〃〜104°12'30〃、北纬30°01'01〃〜30°01'33〃之间，流域面积为43.7km2，河长17.0km，河源高程480m，河口高程382m,天然落差98m,平均比降5.8%。，河口多年平均流量约0.51m3/s。金马河流域形状类似一叶银杏，属四川东部盆地侏罗纪红层丘陵区，地势走向西高东低，蛇行于深丘一一浅丘一一平坝过渡带，谷、坝相间，河槽宽度多有变化，一般在10m左右，最窄处约6m，最宽处约30m，河床质多属耕地表层及裸地表层流失物质（在城区河段间有污水沉溅质）。就总体而言，金马河流域垦殖程度相对较高，地表多呈沟冲与岗峦相间的复合地貌景观，下垫面产流、汇流条件一般。由于河源区缺乏水源涵养能力，金马河在枯水期基本断流，同时蜕为城市生活污水的输送通道。金马河流域的最大特点是：年际年内降雨时间分配极度不均，6、7、8三月多年平均降水量（513.7mm）约占全年多年平均降水量的56.8%，即盛夏三个月的降水量超过其余九个月的半数有余，以致旱洪交替，灾害频繁。这也是盆地丘陵区共同面临的症结问题，尤以河源区各级小支流为甚，其中，与城市关系密切的金马河更是不堪重负雨季洪水成灾，无雨污水汇流。位于金马河中游的高滩水库坝址区控制集雨面积为15.50km2（占全流域面积的35.47%），河长8.5km，河道平均比降约5.6%，多年平均流量0.177m3/s、径流量558.2万m3，可利用水资源较为贫乏（径流系数仅0.4左右），与陆上环境容量，尤其与人居强度，显得极不相称。（2）流域特征值分析从水资源角度看，金马河流域的河川径流主要来自大汽降水，无融雪及浅层地下水补充。尽管多年平均降水量达905.0mm（最大达1195.1mm），但因丰水时段的地表径流多以雨洪出境，难以有效利用，除非加以有效拦蓄。发生在2010年7月25日特大暴雨（以下简称“7.25暴雨”）达271mm，其中，凌晨4:00〜6:00三小时雨量竟高达250mm（不仅占当日雨量的92.3%，而且占当年雨量的21%以上），瞬时汇流V匈涌，洪峰尖瘦，县城被淹过半。像这种久旱不雨、一雨成洪的天象乃集中凸显了盆地红层丘陵区旱洪交替的最大特点。它与人类活动导致的某些负面影响（诸如垦殖过度等等），并没有十分显著的因果关系，主要还是暴雨笼罩面的不确定性造成的。据北斗水文站统计资料，2010年属平水偏枯年，在面上并无特大暴雨同时发生。而这种点、面关系的随机性却具有潜在威胁，在布置挡水建筑物时，值得特别注意。按四川省水文区划、水利区划及其它有关区划成果判别，金马河流域为盆中红层丘陵“枯、平水区”中的春季少水地带，属于地表径流相对低值区，多年平均径流深介于350〜450mm之间。（1）流域气象条件金马河流域属于四川盆地亚热带季风气候区，四季气候鲜明，具有春早气温多变化，夏无酷热雨集中，秋多绵雨湿度大，冬无严寒霜雪少的特点。工程区年均气温为17.5°C，极端最高气温39.9°C，极端最低气温一2.9°C；年均蒸发量为1285.8mm、最高达1451.4mm、最低为1118.1mm；年均地温为20.1°C，极端最高为67.7°C，极端最低为一6.0°C；年均相对湿度为76%、极端最低为13%；历年多北风（N），次为北北东风（NNE），一般风速在0.7〜2.1m/s之间，最大风速为11.0m/s（NNE），极大风速可达18.2m/s（SSE）°2010年7月平均风速为1.3m/s，最大为8.9m/s（NNE）。工程区多年平均降水量为905.0mm（主要集中在6、7、8三月），最大为1195.1mm（1981年），最小为539.5mm（2003年），二者相差2.2倍；多年平均降水量N0.1mm的天数达136.5日、N5mm的天数为38.3日、N10mm的天数为22.1日、N25mm的天数为8.0日、N50mm的天数为2.6日，而N100mm的天数仅0.6日，即暴雨发生在金马河流域的机率甚小，而“7.25”特大暴雨发生在该流域的机率就更小，其或然性极大；在广袤丘陵地区的背景条件下，对局部点位而言，此次特大暴雨的发生，对于金马河流域不具备必然性及其相关规律方面的前提条件。(2)降水量统计分析仁寿气象站降水观测是从1981年开始，共有30年连续资料，其中，对于1981〜1990年只提供了年平均资料，详见本章附表1。年均及月均简明统计见表2.3-1表2.3-1“7.25暴雨”发生年份及其它特征年型降水量简明汇总表(1981〜2010) 单位：mmX1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年均2010年1.12.717.244.667.1140.2463257128.936.116.613.51188.3多年平均10.813.228.860.780.5142.917120091.841.218.77.8905最大值234975155171278.2463370.5236.968.939.721.31195.1最小值1.10.24.225.923.943.83456.916.215.10.20539.5仅据20年较完整的年、月降水资料统计，金马河流域全年N0.1mm〜N10mm的天数达196.9日，占全年的53.95%，主要发生在10月〜翌年3月“冬半年”，此时段基本不会形成地表径流，因“冬半年”地温也在7.6〜16°C左右，降水只可满足裸地吸收，从而致使全流域频于冬干春旱状态。年内N25mm的天数为8.0日，主要发生在6、7、8三月，可逐渐形成地表径流；N50mm的天数2.6日，主要发生在7、8两月，可形成较大地表径流；N100mm的天数0.6日，主要发生在6月〜8月，可形成不同量级的瞬时洪水，一般多在3小时左右。蒸发量分析从气象要素特征值可知，仁寿县气候条件中的某些要素条件本来相对较好，但因年均蒸发能力(1285.8mm)为年均降水量(905.0mm)的1.42倍，以及年内降水时空分配严重不均，再加之地温较高(年均地温为20.1°C、夏季可达67.7°C)，在陆地蒸发能力及汽化蒸腾的持续作用下，必然造成水因子严重失调，表现为陆面干燥，水面蒸发剧烈，致使光热资源变成致旱因素。这有盆地丘陵区众多小型蓄水工程与农田同步干涸为证，民谚称之为“白天装太阳、晚上装月亮”。上述情势对于工程区集水面积甚小，下垫面产流条件及涵养条件且又不佳的情况而言，显得更为严峻。2.4径流分析计算（1）北斗站年、月平均流量统计分析北斗水文站始建于1958年，位于球溪河下游北斗镇先锋村，属省管水文站，径流资料可靠。根据仁寿县水务局提供的26年（1985〜2010年）系列资料分析，由于北斗站控制流域面积（1856km2）占球溪河流域面积（2482km2）的74.8%，这对于上游各级支流（尤其是小支流）的控制作用相对较差。金马河为球溪河的4级支流，其流域面积（43.7km2）仅占北斗站控制面积的2.35%；高滩水库坝段集水面积只有15.5km2,仅占北斗站的0.84%，趋于点、面关系，而面上的单位面积降水量与产水量并不是平均值。在这种背景条件下，对北斗站的径流资料则不能按“比拟法”之类的方法移用。北斗站径流量测验情况见本章附表2；简明情况见表2.4-1：表2.4-1球溪河北斗站2010年及其它特征年型月均及洪峰流量简明汇总表单位：m3/sX1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月洪峰流量发生月日20105.286.638.3910.625.233.289.511268.714.610.36.37808月3日多年年均3.273.717.7510.519.836.449.1466.0544.2412.357.863.981087最大1214.816.719.540.494.914912816329.133.115.11930最小0.0590.0580.242.882.193.955.436.470.230.0680.060.06177从表8-2中可知，与金马河同年发生的“7.25暴雨”相比较，北斗站洪峰是发生在8月3日，二者相隔9天左右；此外，在北斗站实测年均径流系列中，2010年仅属平水偏枯年。这说明，在北斗站控制范围内，2010年7月25日暴雨笼罩面较小，随机性较大；其8月3日暴雨笼罩面较大，随机性较小。（2）“7.25暴雨”重现期分析综合以上有关各节分析，现可初步得出以下两点值得注意的降水、产流情势：1） 北斗水文站历年最大洪水发生时段多集中在6月底至9月中旬，主要集中在7、8两月，这同仁寿县气象站观测的降水资料基本一致。但是，当仁寿县在2010年发生“7.25暴雨”时，北斗站在同年7月的平均流量仅为89.5m3/s，比该站历年7月最大流量（149m3/s）低40%左右；经排频判别，该年属平水偏枯年份。2） 仁寿站2010年降水量（1188.3m3/s）在30年连续系列中，位居第二，仅比居冠的1981年少6.8mm，而2010年7月降水量（463.3mm）则高居历年各月之首，占当年降水量的39.0%。此外，在7月25日暴雨（271mm）发生过程中，凌晨4:00〜6:00竟高达250mm，占全年降雨量的21.04%，占当日降雨量的92.3%，洪峰尖瘦，量也较大，加之河流行洪不畅，顿时淹城近半；超过了一般的丰水年概念。上述两点可基本揭示：控制集水面积较大的测站径流资料一般不宜上游小流域直接采用。如果据之免强而为，其结果必将与真实情况相去甚远。若将文林镇“7.25暴雨”置于球溪河流域（2482km2）这个较大“板块”上予以宏观考察，其点、面关系并不具有相关规律方面的必然性，而是带有较大的随机性，发生的主要原因还是与大汽环流的综合作用乃至某种偶然性有关；因为，就地势条件论，与金马河流域直接相关的龙泉山脉尚无能力滞留大量高空雨套，其有限的海拔高程（500〜600m）不可能形成这样的局地气候。据此，现可初步判别“7.25暴雨”的重现期（N）对于广袤丘陵地区的任何小流域而言，都具有或然性，其发生的可能性显得异常模糊，难以确切界定。所以，本次工程水文计算不拟以“7.25”特大暴雨作为洪峰流量计算的基本依据，其模糊的重现机率只可作为参考，但在人工滞洪及泄洪手段布置中，应当予以足够重视。（3） 高滩水库径流计算方案拟定省水利院于2005年5月提出的“双马水库工程项目建议书”中的径流成果资料具有较突出的采信价值。双马水库位于仁寿县东南一角，该库所在的白沙河属岷江下游右岸一级支流越溪河的右岸小支流，河长21.0km，流域面积57.0km2,河道平均比降3.44%。，河宽10〜20m,洪枯水位变幅较大。流域内多年平均气温（17.2°C）、多年平均蒸发量（1222.1mm）、多年平均降水量（988.0mm）等相关资料，皆为仁寿气象站于2005年提供。此外，按省“水文手册',白沙河流域（57.0.km2）与金马河流域（43.7km2）多年平均径流深皆在350〜450mm两条等值线之间，各项基本参数及相关特征值亦基本相似；而双马水库控制流域面积（51.9km2）与金马河流域面积更加接近，二者仅相差15.8%。据上，本次径流计算拟将双马水库基本水文参数，按相关关系首先移至金马河（或直接移至工程区），然后再以紧邻高滩水库库区的仁寿站降水资料进行相关修正，并以其降水过程线作为来水设计过程线的基本模型。此外，对于“仁寿县龙水河治理实施规划”（2011年9月）及“仁寿县城区防洪初设报告”（2011年12月）中的径流成果资料等，则予以适当参考。（4） 双马水库径流成果复核及评价仁寿双马水库位于白沙河下游出口河段。白沙河流域及其邻近地区无水文站及气象站，双马水库的代表站为兴隆水文（二）站，该站于1980年1月由省水文局设立，位于威远河观音滩（东经104°36'、北纬29°42'），控制流域面积105km2,基本资料较为翔实可靠。另外，双马水库径流计算还分析参考了北斗水文站及仁寿气象站等相关站网的资料，计算系列为36年（1968〜2003年），得出的主要成果资料有：多年平均流量0.706m3/s，设计洪水流量360m3/s（P=2%），校核洪水流量650m3/s（P=0.1%）；多年平均悬移质输沙量2.18万t，多年平均含沙量0.986kg/m3，多年平均推移质输沙量0.22万t。仁寿县双马水库设计成果早已通过审查并实施，这不仅为“金马河干流治理规划”和高滩水库可研工作提供了方便，其成果质量也为本次规划及可研奠定了较好的基础。仁寿气象站提供的30年年均降水资料更是具有较直接的利用价值。（5）高滩水库设计径流分析计算由于仁寿县双马水库与高滩水库的基本参数及相关特征值大体相似，都是位于流域面积小于100km2的小支流上。二者显著不同的是规模及功能，前者是柔性“风化泥岩心墙石渣坝”，最大坝高27.5m，总库容1708万m3,属中型水库，以灌溉为主；后者壅水高度为11m，总库容为242.54万m3,属小（I）型水库，其开发任务是：城市防洪、水生态环境改善及水源应急备用。此外，前者坝址临近河口（控制流域面积51.9km2）；后者坝址位于河流中游（控制流域面积仅15.5km2）。各项要素皆具有较好的相关关系。综上所述，现可根据双马水库36年系列径流成果资料，按常规方法推求高滩水库设计径流，公式为：q1=kx（f1/f2）xq2式中：K一多年平均面雨量修正系数Qj一高滩水库坝址设计断面流量F】一高滩水库坝址控制集雨面积。］一双马水库坝址设计断面流量「】一双马水库坝址控制集雨面积高滩水库工程区多年均降水量为905.0mm，双马水库工程区多年均降水量为1080.3mm，面雨量修正系数（K）为0.838,按上式求得高滩水库坝址多年平均流量为0.177m3/s，多年平均径流量为558.2万m3,多年平均径流深为360.13mm（取360mm），径流系数为0.41。高滩水库系列年（水利年）月平径流成果，则可以双马水库月平径流成果为“分配模型”，求得35年月平均流量成果。详见本章附表5。

现按日历年及水利年（6月〜翌年5月），围绕工程开发任务及库水水质等敏感问题，按丰、中、枯三类年型，采用P—III型理论频率曲线适线，分别计算高滩水库坝址全年及枯水期（12月〜翌年3月）、过渡期（4〜5月）的径流成果。见表。表2.4-2 高滩水库年均及枯平水时段径流成果表水库坝址时段多年平均流量CvCs/Cv设计值（m3/s）P=10%P=25%P=50%P=75%P=90%F=15.5km2日历年0.1720.3920.2620.2090.1640.1240.093水利年0.1770.3920.2690.2170.1680.1280.0964〜5月0.0560.6420.1040.0730.0480.0290.01812〜3月0.0120.4420.0190.0150.010.0080.006（6）径流年内分配根据《四川省水文手册》及工程所处区域，金马河流域径流年内分配选择“岷、沱江中下游丘陵区”典型年、月分配模型。见表2.4-3。表2.4-3 金马河流域各月分配比例表（%）\P(%)123456789101112年总数典型站、年P=20%2.71.83.44.24.712.62223.211.79.32.12.1100金坪1965P=50%1.21.72.522.6102222.122.85.15.62.4100观音1975P=80%1.51.82.81.21.91.32218.41617.312.23.2100观音1963三年平均1.81.82.92.53.182221.216.810.66.62.6100从上表可看出，各代表年的主汛期为7〜9月，10月为汛末下落期。这与金马河流域年内各月降水分配比例的出入较大。见表2.4-4：表2.4-4 高滩工程区全年逐月降水过程及分配模型表单位：mm月123456789101112全年降水10.813.228.860.780.5142.9170.820091.841.218.77.8867.2占％1.251.523.327.009.2816.4819.7023.0610.594.752.160.90100%从上表可看出，本流域主汛期为6〜8月，9月为汛末下落期。此表与表2-3中的这种错位现象仍与点、面关系有涉，即金马河流域太小，不宜直接采用区域性资料，否则出入甚大。由于仁寿气象站位于工程区，其连续30年年均降水资料的可信度较高，拟以之作为控制性的分配模型，并以坝址处的年设计径流成果（流量0.177m3/s、径流量558.2万m3）为控制，结合收集到的有关水文站的典型年逐日流量资料，缩放求得本工程设计年逐月和逐旬平均流量过程线。见表2.4-5。表2.4-5 高滩水库设计年逐月、逐旬平均流量过程线旬、123456789101112上（万m3）2.72.22.85.28.32340.94329.29.16.33中（万m3）2.92.23.25.99.426.146.340.627.68.55.92.8下（万m3）2.72.13.36.31027.649.139.324.37.55.22.8径流量（万m3）8.36.59.317.427.776.7136.3122.981.125.117.48.6流量(m3/s)0.0320.0250.0360.0670.1070.2980.5260.4740.3130.0970.0670.033占全年（%）1.491.161.673.124.9613.7424.4222.0214.534.53.121.54（7）径流成果的合理性检查仁寿气象站位于金马河流域，紧邻本次工程区，该站12月〜翌年3月的多年平均降水量为7.8mm〜28.8mm，其中，除3月开始回升外，其余三个月降水量皆小于15mm（或趋近于零），尚不能满足蒸发需要，基本不产生地表径流（详见本章附表1），而本次径流计算成果也与之吻合。从表2-5还可看出，径流年内分配与表2-4降水年内分配情况也是基本一致的，这说明按“水文比拟法”从邻近的“双马水库”移用径流资料是较为合理的，比之“水文手册”，可信度相对更高。2.5洪水分析计算（1） 洪水特性与成因分析金马河流域的河川径流主要来自大汽降水，无融雪补充，浅层地下水贫乏；其雨、洪关系十分密切。仁寿气象站降水资料是从1981年开始观测，本次收集到30年连续资料（其中，1981〜1990年只有各年年均资料而无各月资料，缺失原因不明），但这对于本次雨洪关系分析计算仍然具有一定的参考价值，从中选择的来水过程线设计模型，可断定比“水文手册”更加可靠。本流域汛前过渡期为6月、汛末过渡期为9月；而据“手册”提供的资料，汛前则无过渡期，直接进入7、8两月主汛期，汛末过渡期则延至10月，与当地降水资料相比，向后相错了一个月。故本次洪水计算是以降水资料为主要依据，且考虑将1981〜1990年加入年均系列，按30年排频，其均值为905mm。高滩水库工程区汛期为6〜10月，主汛期为7、8两月，大到暴雨主要集中在6、7、8三个月，其多年平均降水量约占全年的56.8%，每次暴雨持续时间多为2〜3小时，峰型尖瘦，涨势较下降更陡，年际年内洪量差异较大。（2） 洪水系列代表性分析1）洪水情势分析在实测系列中，年均最大降水量为1195.1mm（1981年），最小为539.5mm（2003年），二者相差2.22倍。全年降水主要集中在6、7、8三月（其多年平均值为513.7mm）。在系列统计资料中，这三个月的多年平均最大降水量分别为278.2mm（6月）、463.3mm（7月）、370.5mm（8月），已成峰型，最高与最低相差1.67倍，峰型不甚对称，左稍缓，右稍陡。但这种型式在系列年中并不稳定。以7月为最者，只占统计系列年的26.9%；而8月却占42.3%，6月占30.8%。再从这三个月的月际关系看，7、8两月的系列迭加值皆以最大者居多，说明历年较大洪峰流量多集中在这两月，尤其在7月中旬〜8月中旬。发生在2010年的“7.25”特大暴雨尽管是个特例，但它在时空分布的或然性上却具有一定的警示作用，这对于高滩水库的坝型选择、泄洪能力及运行方式，皆有一定的参考价值和警戒意义。2）来水过程线及代表性模型按具有月平均资料的年份计，可产生地表径流的月份从3月开始（量甚小）——进入4月开始出现拐点（最小值、平均值、最大值分别为25.9mm、60.7mm、155mm）7月最大值登顶（达463.3mm）8月平均值登顶（达200mm）——9月陡落（平均值降为91.8mm）。年内各月径流分配比例见表2.4-6。表2.4-6 高滩水库设计年月平均流量分配模型 F=15.5km2\月份参数123456789101112流 量(m3s)0.0320.0250.0360.0670.1070.2980.5260.4740.3130.0970.0670.033占全年（%）1.491.161.673.124.9613.7424.4222.0214.534.53.121.54上表显示的径流分配模型，与仁寿气象站年均逐月降水量分配比例基本一致，可信度相对较高。此外，按多年平均计，金马河流域可产生地表径流的时段为4〜9月，见表2.4-7。表2.4-7 金马河流域N25mm以上降水时间分配比例表"月量级456789年均总日数N25mm占％6.257.523.7523.7527.511.258N100mm占％33.316.7500.6从表2.4-7可看出，金马河流域发生的较大雨洪皆是集中在6〜8月，每次雨洪历时皆短，30年总共只有14.4小时左右，其中，发生在2010年7月25日的特大暴雨（250mm）也只有3小时，这一特例亦可顺便说明该流域的历次暴雨强度所产生的瞬时洪峰流量，对于该流域所在区位的特殊性及敏感性而言，应当特别注意。2.6坝址设计洪水计算（1） 洪水标准高滩水库为小（I）型水库，属W等工程。根据《防洪标准（GB50201—94）》和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，本工程拦河坝的设计洪水标准按50年一遇（P=2.0%）设计，校核洪水标准按500年一遇（P=0.2%）设计，消能防冲建筑物按20年一遇（P=5.0%）设计。（2） 设计洪峰流量计算方案1：按设计暴雨采用推理公式计算工程所在流域不仅具有20年较正规的降水实测资料，而且测点也是紧邻高滩库区（左岸）。鉴于此，本次拟首先采用“推理公式”计算各频率洪峰流量，其计算公式为：Q=0.278WiF=0.278XWXS/rnXF式中：Q 最大流量（m3/s）；中一一洪峰径流系数；S 暴雨强度（mm/h）；R——本流域汇流时间（h）；F 集水面积（km2）。流域特征值：高滩水库坝址控制流域面15.5km2，河长8.5km，河道平均比降5.6%o。采用《四川省中小流域暴雨洪水手册》综合分区成果：产流损失参数：U=4.8-o.i9，Cv=0.18，Cs=3.5Cv；汇流参数：本工程属II区，。=42.591,m=1.000。计算求得：500年一遇（P=0.2%）校核洪水为246m3/s；50年一遇（P=2.0%）设计洪水为151m3/s。方案11：双马水库具有36年径流资料，相对可靠。因此，可根据双马水库设计洪峰流量成果，采用面积经验指数，按面积比的2/3方推求高滩水库设计断面洪峰流量。各频率洪峰流量成果见表2.4-8（此表为采用成果）。表2.4-8表 高滩水库设计洪峰流量成果表坝址处流域面积主汛期均值m3/sCvCs/Cv设计年最大洪峰流量（m3/s）P=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1.0%P=2.0%P=5.0%F=15.5km231.41.083.5262231186165137100（3）合理性分析及成果采用方案1500年一遇（P=0.2%）校核洪水为246m3/s；50年一遇（P=2.0%）设计洪水为151m/s。方案II500年一遇（P=0.2%）校核洪水为231m3/s；50年一遇（P=2.0%）设计洪水为137m3/s。从以上频率相同的数据比较可看出，方案I、II的计算结果比较接近。前者之所以稍大于后者，主要是因为可供采用的完整降水系列资料只有20年。鉴于高滩水库的区位敏感性，本次可研应选择具有36年径流系列的方案II，其设计洪峰流量成果见表8-8。2.7设计洪水过程线（1）上游梯级水库调蓄影响金马河上游有一小（II）型水库（北门水库）该库建于1958年，距县城北门上游1.5km，控制集水面积1.84km2,多年平均来水量66.3万m3,总库容40.95万m3，有效库容22.76万m3。由于黑龙滩东干渠从库区穿过并利用该库进行囤蓄调节，其灌溉期为3〜5月。据上可知，北门水库自身的蓄水及调控能力甚差，但可利用该库在汛前（6月）腾空，让其有效库容为高滩水库一次性地同步截留洪量22.8万m3,且可视之为常量。所以，在调洪演算中，可考虑北门水库加入联合运行。设计洪峰流量见表2.4-9。表2.4-9 北门水库设计洪峰流量成果表坝址处流域面积主汛期均值m3/sCvCs/Cv设计年最大洪峰流量（m3/s）P=0.1%P=0.2%P=0.5%P=1.0%P=2.0%P=5.0%F=1.84km23.731.083.531.027.422.119.616.311.9（2）洪水过程线有鉴于“7.25”三小时特大暴雨的特殊警示，本次暴雨设计历时拟取3h〜4h洪峰模型；过程为单峰。查“洪水手册”附表3-2“典型洪水概化过程线”，按相对坐标y〜x，最后转换为高滩水库设计洪水过程线（Q't〜t）。见表2-4.10。

表2-4.10 高滩水库设计洪水过程线表频率P=0.5%(186m3/s)P=2.0%(137m3/s)序号y时程(h)流量(m3/s)洪量(万m3)时程(h)流量(m3/s)洪查区间累计区间1000000020.050.119.300.370.206.850.4930.100.1518.600.270.640.2613.700.3040.200.2037.200.671.340.3427.400.7950.400.24574.401.212.550.4054.801.1860.600.315111.602.815.360.5082.202.9670.800.40148.804.559.910.62109.604.7380.950.495176.706.0415.950.75130.156.0991.000.60186.007.0322.980.90137.007.40100.950.70176.706.3629.340.98130.153.75110.800.815148.806.1635.501.09109.604.34120.600.985111.606.8342.331.2482.204.44130.401.23574.406.7049.031.4454.803.95140.201.6437.205.4254.451.7927.403.45150.102.1018.603.0857.532.1013.701.73160.052.589.301.6159.142.386.850.691703.8502.1361.273.1000.89洪水总量W(万m3)63.72-172.8分期洪水计算金马河的洪水由暴雨形成，雨洪关系十分密切。由于季风影响，历年洪水具有明显的季节性变化规律。根据流域暴雨的年内分配规律，结合施工要求，拟将年内洪水分为四期：汛前过渡期（4〜5月）、汛后过渡期（10月）、主汛期（6〜9月）、枯水期（11月〜翌年3月）。这四期仍根据双马水库洪水系列资料，按固定时段年最大值独立选样，得出各分期流量系列，经频率计算并用P-III型理论频率适线后，求得高滩水库分期设计洪水成果。见表2.4-11。表2.4-11 高滩水库分期设计洪水成果表坝址分期月份各频率设计值（m3/s）P=2%P=3.3%P=5%P=10%P=20%P=50%高滩枯水期11月〜次年3月1.81.481.230.830.480.14过渡期汛前4〜5月9.698.16.914.962.970.84汛后10月3.673.232.792.051.340.47主汛期6〜9月10097.076.960.243.523.2说明：在仁寿老城区西侧建有城中电站（2X400kw），其发电利用流量（3.4m3/s）来自东风渠生活供水渠道，尾水泻入金马河上游（即高滩水库库尾附近）。经调查，该电站装机容量并非全年满发（在“枯半年”多为单机运行），其年均引用流量接近2.0m3/s——此值可作“枯半年”施工导流时的非天然基流，结合表8-10中的天然产流情况，闸（坝）施工导流可按2.5〜3.0m3/s考虑。2.9河流泥沙2.9.1泥沙基本资料控制球溪河流域的北斗水文站无泥沙测验资料。2.9.2流域产沙分析金马河流域形状类似一叶银杏，属著名的四川东部盆地侏罗纪红层丘陵区，地势走向西高东低，穿行于深丘一浅丘过渡带，谷、坝相间，河槽宽度多有变化，一般在6〜10m之间，河床质多属耕地表层及裸地表层流失物质（在城区河段间有污水沉溅质）。由于枯水期（12〜次年3月）基本断流，河水搬运能力主要表现在汛期（6〜9月），且以悬移质为主。2.9.3悬移质沙量本阶段只能采用《四川省水文手册》多年平均悬移质输沙模数等值线图，查得流域形心处多年平均悬移质输沙模数为420t/km2,换算成高滩坝址处多年平均悬移质输沙量为0.65万t、含沙量为0.99kg/m3。2.9.4推移质沙量根据高滩坝址所控流域面积（15.5km2）的地形、地貌及地质条件，以及人类活动的剧烈程度，按悬移质输沙量的15%估算，为0.1万t（其中无砂砾石）。高滩水库泥沙成果见表2.4-12。表2.4-12 高滩水库泥沙成果表坝址多年平均悬移质输沙模数（t/km2）多年平均流量（m3/s）多年平均悬移质输沙率（kg/s）多年平均悬移质含沙量（kg/m3）多年平均悬移质输沙量（万t）多年平均推移质输沙量（万t）年均总沙量（万t）高滩4200.1770.70.990.650.10.752.10水位流量关系曲线2.10.1坝址区水位流量关系曲线推求按水工消能设计及施工导流的要求，需提供坝址下游附近河槽断面的水位〜流量关系曲线。本阶段按曼宁公式推求（公式略）。见表2.4-12及图2.4-1。表2.4-12 高滩坝下水位〜流量关系计算成果表水深（m）高程（m）断面面枳（m2）坡降（％o）湿周（m）水力半径（m）糙率流量（m3/s）0392.3400.0056000.0400.16392.51.180.00568.80.1350.040.5821.87394.2190.360.005665.311.3840.04209.913.26395.6217.90.005693.62.330.04716.074.62396.96388.30.0056133.82.90.041478.026.53398.87708.160.0056172.94.10.043392.068.2400.541031.960.00562134.840.045527.0712.44404.782004.170.0056245.38.170.0415210.7817.75410.093419.590.0056290.311.780.0433120.03

附表1 仁寿气象站降水量统计表 单位：mm月、123456789101112年统计199116.414.42738132.9204.533.5261.543.150.719.57848.519926.64943.248.5117.1181.7132370.538.440.90.201028.119939.216.1494762.948.5145.7165.788.262.511.57.1713.419944.51.821.257.945137.6219.9135.867.854.739.75.2791.4199510.128.629.140.557.8192.5162.6294.5109.160.37.521.31013.919961015.335.156.268.950.5195.3125.853.730.230.53.7675.219977.525.52562.7170.9278.212856.955.515.311.76.1843.319989.382415590.9147.6196.8275.687.43821.216.11066.9199910.837.864.266.797.2137.9232.5236.958.335.86.9958.020002312.923.944.228.6133.7117.6228.186.818.118.57.8743.220015.28.210.59828.3177.1171.8347.6224.730.58.67.61118.1200219.53.328.682.379.4174.4117.624416.255.127.87.8856.020032.50.313.9103.680.243.873.8153.334.5156.17.311.2539.5200416.48.57571.8150.8214.5158.8122.622.23713.48.2899.2200519.413.64337.3170.483.2236.3139.569.22126.55.6865.020064.723.633.625.967.888.967.7122.662.221.5223.9544.4200716.144.2