白石水文

重庆市忠县干井河白石镇河段综合治理工程初步设计报告2水文重庆市水利电力建筑勘测设计研究院202水文2.1流域概况2.1.1设计流域概况干井河系长江北岸一小支流，由东、中、西三支汇成，大部分流域面积在忠县境内，总流域面积910km2。流域形状近似一长方形，河流由西北流向东南。东支源于梁平境内双河场的烂泥子，流经兴丰、三元、黄金等地；中支是干井河干流，又名黄金河，源于梁平县境内的同兴场龙洞水，流经大观、太来、三汇等地；西支源于东山背斜的东侧，又名白石河，流经黄龙、高洞、白石等地，至孙家堡处汇入中支，再经杨家河到三角滩处与东支相汇，往下流经干井口注入长江。三条支流汇合后称为干井河。设计河段位于重庆市忠县干井河白石镇区，白石镇区河段是干井河西支，又名白石河。设计河段分为三段，分别是白石河上游段、白石河下游段和其支流陈家沟。白石河系干井河西支，设计河段上至分水岭河长44.7km，平均比降6.94‰，控制集水面积213.9km2，陈家沟河于缺口滩汇入白石河，设计河段白石河由此分为上下两段。白石河上段长771m，下段长1812m，控制集雨面积178.3km2，河段平均比降4.2‰。上游黄梅洞跌坎起至下游缺口滩为白石河上段，陈家沟于此处汇入，缺口滩至白石水库电站厂址为下段。设计河段上游1.7km处是白石水库坝址，白石水库经扩建后，总库容4166万m3，正常蓄水库容3820万m3，设计洪水计算应考虑上游白石水库的调洪削峰作用。陈家沟是白石河右岸支流，控制集雨面积35.6km2，出口断面至分水岭河长9.81km2，平均比降67.8‰。陈家沟流域面积小，流域内植被条件较好，洪水陡涨陡落，为典型的山区型河流。流域内的人类活动主要集中在沿河的阶地上，汛期常有田地房屋被洪水冲毁，因此，汛期工程河段泥沙主要表现为悬移质、小体积推移质及沿河两岸冲刷的残层，上游河道河床内多为漂卵石。白石河流域及邻近流域水系图及水文、气象站分布见附图2-1。重庆市忠县干井河白石镇河段综合治理工程初步设计报告2水文重庆市水利电力建筑勘测设计研究院212.1.2参证流域概况参证流域渠溪河流域与设计流域黄金河流域相邻，渠溪河流域面积1089km2，主河道长104km，平均比降3.51‰，参证站两河水文(二)站位于渠溪河上游，控制流域面积157km2。两河水文(二)站以上流域分为左右两支，主河道左支长23.2km，平均比降12.6‰，控制流域面积103.7km2；右支长11.9km，平均比降13.5‰，控制流域面积53.3km2。两河(二)站以上流域属中、浅丘地带，海拔高程在250～580m之间。水系较发育，约呈长方形。山丘因受岩性、产状和侵蚀的影响，加之河流切割等，河床形态多为“V”型和“U”型。流域内出露砂泥岩层。土壤多为中砂壤土，植被一般。设计流域与参证流域两河(二)站以上流域的地势、地貌大致相似，均处于川东平行岭谷区，主要发育有侵蚀堆积地貌及构造剥蚀地貌。两流域河道两岸都间有零星一级台地分布，有较多的冬水田，台地以上多为坡耕地，作物组成以水稻、小麦、玉米、红苕、豌胡豆为主，经济作物以油菜、花生等为主。2.2气象特征设计流域与参证流域均处于亚热带湿润季风气候区，受东南和西南季风的交替影响，具有四季分明、雨量较丰、冬暖春早、夏热多雨、伏旱频繁、秋季多绵雨的气候特征。冬季流域受偏北气流控制，气温低，雨量偏少。入春以后，降水天气系统逐渐加强，太平洋副高北跃西伸，副高西部的西南气流，导致孟加拉湾、南海的水汽不断输入本区，当与高空低槽和地面冷锋相配合，或受副高与西藏高压之间的低压系统控制并持续时，低压系统中的上升运动结合局地对流运动的发展，在本地区形成暴雨或特大暴雨。每年7月下旬～8月下旬，由于太平洋副高控制本区，此时会出现持续高温，形成盛夏伏旱天气。9月以后，太平洋副高南撤，流域内降雨又显著增加，但一般雨强较弱，形成绵绵细雨。据资料统计，设计流域及邻近流域多年平均降雨量为1113.9～1344.7mm(实测期)，在空间分布上随着海拔高程逐渐升高，年平均降雨量呈递增趋势。各雨量站年降雨量特征值见表2-1。重庆市忠县干井河白石镇河段综合治理工程初步设计报告2水文重庆市水利电力建筑勘测设计研究院22设计流域及邻近流域雨量站年降雨量特征值表表2-1河名站名站别高程特征参数年限多年平均降雨(mm)CvCs/Cv长江忠县气象2501190.20.162.038长江龙宝气象2501203.10.192.041汝溪河双河雨量4001261.30.142.037黄金河官坝雨量4261197.20.152.033渠溪河两河水文2501203.50.142.038渠溪河永丰雨量4201185.00.202.027普里河梁平气象4551279.10.182.044普里河余家水文3031204.60.202.027磨刀溪大滩口水文5201243.00.132.020磨刀溪龙角水文1401113.90.162.029磨刀溪龙驹雨量3551189.30.142.023磨刀溪建南雨量6501225.80.142.027流域内降雨年内分配不均，据忠县气象站1960～1997年雨量资料统计：雨季从4月延续至10月，降水量约占全年的85.1%，其中以5、6、7三月降水量最多，约占年降水量的44.4%，12月至2月是流域枯季，其降水量约占全年的5.3%。降水量年际变化较大，据邻近的两河(二)站1959～1997年雨量资料统计：多年平均年降水量为1196.2mm，最大年降水量为1508.0mm(1982年)，最小年降水量814.8mm(1960年)，相差达693.2mm。暴雨多发生在5～9月，一次大暴雨过程多为1～3天，其中大部分雨量集中在24h内。一次大暴雨将笼罩设计、参证两流域，致使两流域同时发生大洪水，如1982年7月17日洪水和1986年7月25日洪水等。白石河流域无气象站。由邻近的忠县气象站1960年1月～1997年12月资料统计：多年平均降水量1190.2mm，历年最大24h降水量225.4mm(1982年)；多年平均气温18.1℃；极端最高气温42.1℃，极端最低气温-2.9℃；多年平均蒸发量为1061.0mm；多年平均风速0.8m/s，多年平均最大风速9.6m/s，最大风速达20m/s以上；多年平均相对湿度80%；多年平均日照时数1291.6h。重庆市忠县干井河白石镇河段综合治理工程初步设计报告2水文重庆市水利电力建筑勘测设计研究院232.3水文基本资料2.3.1水文站网分布及资料情况设计流域无水文、气象及雨量站，但在邻近的渠溪河和汝溪河流域有两河水文站及官坝、永丰、双河等雨量站，在长江干流上有忠县气象站、龙宝气象站，在邻近的普里河流域有余家水文站、梁平气象站和合兴雨量站，在磨刀溪流域有龙角水文站、大滩口水文站及龙驹、建南、临溪等雨量站。各雨量站基本能控制流域内降雨在面上的分布。资料情况见表2-2。黄金河及邻近流域水文、气象、雨量测站一览表表2-2河名站别站名坐标站址地点资料起东经北纬止时间黄金河雨量官坝107°53′30°29′忠县官坝村65.4—07雨量渠溪河水文两河107°47′30°13′忠县两河村58.6—07水位、流量、降雨雨量永丰107°49′30°19′忠县永丰66.5—07雨量汝溪河雨量双河108°10′30°27′忠县双河村59.4—07雨量长江气象忠县108°02′31°18′忠县城关60.1—07各气象要素气象龙宝108°24′30°46′万州龙宝镇55.1—96各气象要素普里河气象梁平107°48′30°41′梁平梁山镇51.1—96各气象要素水文余家107°57′30°49′万州余家场67.5—96水位、流量、降雨磨刀溪水文大滩口108°29′30°34′万州普安村67.4—90水位、流量、降雨水文龙角108°51′30°49′云阳龙角镇58.6—97水位、流量、降雨雨量龙驹108°38′30°37′万州和平村64.5—87雨量雨量建南108°32′32°26′利川县建南58.4—87雨量2.3.2测站控制及水文测验情况1、测站沿革及资料情况两河水文（一）站于1958年3月由四川省水电厅设立，1964年1月改由四川省水文总站领导。1968年改为水位站，该站位于忠县两河乡和平村，其地理坐标为东经107°45′，北纬30°12′，控制流域面积195km2。测验项目有水位、重庆市忠县干井河白石镇河段综合治理工程初步设计报告2水文重庆市水利电力建筑勘测设计研究院24流量、降水。从1959年～1967年有9年完整的实测径流资料。1968年调整为水位站，至1978年有20年完整水位资料。由于受下游水电站回水影响，1979年上迁7.5km至两河场街背后，更名两河(二)站，继续观测水位。1980年恢复流量测验至今。两河(二)站地理坐标为东经107°47′、北纬30°15′，控制流域面积157km2，至今共有29年水位资料和28年径流资料。2、测验河段特性两河(一)站测验河段顺直长约300m，两岸系粘土，河床系沙砾石，冲淤较大，水位在42.20m以下出现沙洲，不易测流，用临时断面测流。基本断面下游250m处有一大石梁，在基本断面和石梁之间有三个沙浅滩，再下游250m处1965年3月生产队修有高1m的堤坎，安设水轮泵。两河(二)站测验河段顺直长约170m，两岸为乱条石砌保坎，河床系乱石，冲淤不大，下游95m处有一低拦河坝，控制条件较好。两河(一)、(二)站断面有局部冲淤变化，低水由低坝控制，高水为河槽控制，水位流量关系为单一曲线。3、水文测验情况①水位观测两河(一)站设有B.M.1、B.M.2、B.M.3，(二)站设有IV-30-5、川水NOB043等五个永久性水准点，(一)站为假定基面，(二)站为黄海基面，每年用三等水准校测，其高程未发生变动。两河(一)站和(二)站分别设有基本水尺一组，水尺型式(一)站为直立木桩木尺，(二)站为直立水泥桩木尺，1980年后增设自记水位计一台。水尺零高每年汛前汛后进行校核，未发现变动。水位观测枯水期采用两段制，汛期采用四段制，洪水过程守候观测，基本上能控制水位变化过程。②流量测验两河(一)、(二)站流量测验均以流速仪测流为主，布置测速垂线5～8条，多年平均测次170次，流速仪施测的水位变幅占年水位变幅的53.8%～98.3%。高水时采用浮标测流，浮标类型为草把，投放浮标10个左右，流速仪及浮标测速均能控制断面流速变化。两站历年施测大断面在2次以上，一般在汛前、汛后进行。重庆市忠县干井河白石镇河段综合治理工程初步设计报告2水文重庆市水利电力建筑勘测设计研究院25两站水位流量关系曲线基本上呈单一线型，历年较稳定，故流量整编采用稳定的单一曲线推求。4、基本资料复核①水位资料复核两河站水准基点及基本水尺按规范要求设立，高程经多次校测无变动，历年水位资料连续完整，未见缺、漏测等异常现象。②流量资料复核经对点绘的两河(一)站实测大断面图分析，可以看出历年断面冲淤变化很小，各年的局部冲淤引起的断面增减基本上可以互补，故历年水位面积关系点据密集。两河站历年浮标测速测次较少，经虚实流量对比分析，所用浮标系数基本合理，见表2-3。流速仪测速与浮标测速的点据相互衔接较好，历年水位流量关系呈单一曲线，且历年比较稳定，外延幅度较小，一般在10%以内，故该站的推流精度较高，可供工程设计使用。两河站浮标系数分析表表2-3水位（m）流速仪实测流量(m3/s)浮标法虚测流量(m3/s)实流量K=-----------虚流量43.0029.634.90.84843.5056.866.60.85344.0091.71080.84944.501371610.85145.001892230.84845.502542980.85246.003383970.8512.3.3参证站径流系列插补延长及合理性分析1、径流系列插补延长两河(一)站有1958年5月～1967年的实测径流资料，1958年5月～1978年的水位资料；两河(二)站有1979年～2007年的水位资料和1980年～2007年的实测径流资