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,地理位置位于东经103°07'-103°49'、北纬30°30'-30°53'之间。该工程区处在四川盆地西北侧,地势西北高,南东低,东南侧山岭高程一般2200~1800m,相对高差140~1000m,西北侧山岭高程一般2200~3400m,相对高差1400~2500m,属于山区丘陵地带。
李家岩水库工程为岷江三级支流上的文井江干流河段。。
,,%。,%。流域地势西北高,南东低,东南侧山岭高程一般2200~1800m,相对高差140~1000m,西北侧山岭高程一般2200~3400m,相对高差1400~2500m,属于山区丘陵地带。
水利工程对社会经济的影响巨大,因此,应从社会经济全局的利益出发,将工程安全性与经济合理性统一考虑,进一步将枢纽中的建筑物进行分级。水利水电工程的等别,应根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性,按中华人民共和国行业原则《水利水电工程级别划分及洪水原则》(SL252-)()进行拟定。
工程等别
工程规模
水库总库容(108m3)
防洪
治涝
灌溉
供水
发电
保护城乡及工矿公司的重要性
保护农田(104亩)
治涝面积(104亩)
灌溉面积(104亩)
供水对象
重要性
装机容量(104KW)
Ⅰ
大(1)型
≥10
特别重要
≥500
≥200
≥150
特别重要
≥120
Ⅱ
大(2)型
10~
重要
500~100
200~60
150~50
重要
120~30
Ⅲ
中型
~
中档
100~30
60~15
50~5
中档
30~5
Ⅳ
小(型)
~
一般
30~5
15~3
5~
一般
5~1
Ⅴ
小(2)型
~
<5
<3
<
<1
注:;
。
工程分等指标:
(1)水库总库容:,根据水位—库容曲线(),可以得知本工程总库容为17141万m3,1亿m3<<10亿m3,Ⅱ等,工程规模为大(2)型。
水位—库容曲线
(2)电站装机:根据已给资料,发电站装机容量为1kW,Ⅴ等,工程规模为小(2)型。
(3)灌溉:李家岩水库工程开发任务以城乡供水为主,兼顾灌溉、发电等综合运用,工程建成后,。Ⅲ等,工程规模为中型。
由《水利水电工程级别划分及洪水原则》(SL252-)可知,对综合运用的水利水电工程,当按各综合运用项目的分等指标拟定的等别不同步,其工程等别应按其中最高等别拟定。故由以上几种鉴别原则,可拟定本工程等别为Ⅱ等,工程规模为大(2)型。
水利是国民经济的基本产业,工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏,甚至导致社会问题。因此应从整个工程的安全出发,考虑到工程的经济效益及运营时限,需要对水工建筑物进行分级。水利水电工程中的永久性和临时性水工建筑物,根据其所属的工程等别及其在工程中的作用和重要性,根据中华人民共和国行业规范《水利水电工程级别划分及洪水原则》(SL252—),分别划分为2级和4级,、。
工程等别
重要建筑物
次要建筑物
Ⅰ
1
3
Ⅱ
2
3
Ⅲ
3
4
Ⅳ
4
5
Ⅴ
5
5
级别
保护对象
失事后果
使用年限
(年)
临时性水工建筑物规模
高度(m)
库容(108m)
3
有特殊规定的1级永久性水工建筑物
沉没重要城乡、工矿公司、交通干线或推迟总工期及第一台(批)机组发电,导致重大灾害和损失
>3
>50
>
4
1、2级永久性水工建筑物
沉没一般城乡、工矿公司或推迟总工期及第一台(批)机组发电,导致较大经济失
3~
50~15
~
5
3、4级永久性水工建筑物
沉没基坑,但对总工期及第一台(批)机组发电影响大,经济损失较小
<
<15
<
(注:当临时性水工建筑物根据上表指标分属不同级别时,其级别应按其中最高档别拟定,但对3级临时建筑物,符合该级别规定的指标不得少于两项。)
在本设计中工程等别为Ⅱ等,,可以得知该工程永久性水工建筑物中重要建筑物级别为2级,次要建筑物为3级;对于临时性水工建筑物,。
水利水电工程永久性水工建筑物的洪水原则,查规范《水利水电工程级别划分及洪水原则》(SL252-),按山区、丘陵区和平原、滨海辨别别拟定。结合本工程基本资料,李家岩水库为山区、丘陵区水利水电工程,。
李家岩水库工程永久性水工建筑物级别为2级,,本工程正常运用(设计工况)下的洪水重现期为500~1,非常运用(校核工况)下的洪水重现期为5000~。综合考虑后本设计取永久性水工建筑物洪水原则为:设计洪水原则为5一遇(p=%),校核洪水原则为50一遇(p=%)。
,因此工程所在地的气象特性值可参照距工程较近的崇州气象站气候特性值。
据崇州市气象站1970~资料,崇州属四川盆地亚热带湿润季风气候,四季分明,春秋短,冬夏长,雨量充沛,日照偏少,无霜期较长。℃;℃;极端最低气温为-℃;最热月为7月,℃;最冷月为1月,℃,(1988年);()。雨日163天,近来年雨日189天(1975年);;%;年日照时数1136小时;,最大风18m/s(1971年5月2日),。。平均霜日19天,平均无霜期为285天。年平均雪日3天,且雪量较小。重要灾害性天气为持续性阴雨、洪涝、干旱、大风、冰雹、寒潮、霜冻等。
李家岩水库地处文井江流域,其暴雨重要集中在6~9月,暴雨年际变化较大。洪水由暴雨形成,其变化与暴雨变化同步。每年6月下旬开始进入汛期,7~8月为本流域大暴雨多发季节,特大暴雨、洪水常发生在此期间。年最大洪水流量浮现时间一般在6~9月,多数出目前7~9月。从年最大洪水浮现频次和量级看,其主汛期应为7~9月。岳沟河为山区性河流,洪水汇聚快。洪水过程陡涨陡落,峰型尖瘦,峰顶持续时间短,过程多为单峰。
年内分派不均,暴雨多发生在6~9月,%,洪水由暴雨形成,暴雨洪水是典型的山溪洪水,洪水历时较短,一般历时为1~2天。年径流由降水形成,因此径流的年内变化规律基本与降雨的年内变化一致。
,由于工程河段上无水文站,无法通过流量资料直接推求坝址处年径流,根据跃子岩1979~36年实测平均降雨资料(),,查《四川省水文手册〔附图2-4〕》得近年平均径流系数α=,。查《四川省水文手册〔附图1-1〕》得近年平均降雨量为1242mm,查《四川省水文手册〔附图2-1〕》得近年平均径流深为800mm,与实测数据比较接近可用于本次设计。
因此,。
根据《四川省水文手册〔附图2-1〕》“近年平均径流深等值线图”可得项目区近年平均径流深为H=800mm。根据附图2-2“年径流变差系数CV等值线图”可得变差系数CV=。按照《四川省水文手册》规定,全省一律采用CS=2CV,一般小型水利水电工程的水文计算,一般采用保证率20%、50%、80%,运用于本工程。查表可得设计频率的皮尔逊III型曲线模比系数KP值,通过计算可得设计年径流量W20%=,W50%=,W80%=。
根据《四川省水文手册》的“年径流年内分派分区图”,项目区属于5区川西平原区第1类,因此,相应的年设计年净流量按模型分派百分数分派后得到设计断面的径流年内分派过程,见表1-4。
表1-4李家岩水库坝址设计年径流的年内分派成果表 (单位:万m3)
频率(%)
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
全年
2洪水
水文计算的重要目的是推求设计洪水过程线和校核洪水过程线。
设计暴雨
由于工程所在地区属于无资料地区,本次设计采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(1984年)(如下简称《手册》)等值线法推求设计暴雨,用推理公式法推求设计洪水。
①水库流域特性值
流域面积F、长度L、坡降J在1:10000航测图上量取计算得到,。
F(km2)
L(km)
J(‰)
49
②设计点暴雨
据《手册》可查得该地区年最大1/6小时,1小时,6小时,24小时暴雨均值及其记录参数Cv(变差系数)。当Cs=,。
不同历时暴雨设计值
时段
(mm)
Cv
Cs/Cv
Kp(%)
Kp(%)
Kp(%)
Kp(%)
1/6h
16
1h
45
6h
90
24h
124
据《手册》公式计算得出各设计频率年最大1/6小时,1小时,6小时,24小时的暴雨量值H,。
P(%)
H1/6(mm)
H1(mm)
H6(mm)
H24(mm)
5
10
③设计面暴雨量
,不不小于《手册》规定的各时段设计暴雨点面折减系数使用的上线面积25km2,故不作面雨量改正,直接采用点暴雨计算成果。
根据设计暴雨计算成果,使用《手册》推理公式推求设计洪水。基本公式为:
(2-1)
式中:Q——最大流量,m3/s;
ψ——洪峰径流系数;
s——暴雨雨力,mm/h;
τ——流域汇流时间,h;
n——暴雨公式指数;
F——流域面积,km2。
根据地区区域状况使用《手册》中公式计算有关参数如下:
暴雨公式指数(n):
(2-2)
式中:H1——最大1小时暴雨量值,mm;
H6——最大6小时暴雨量值,mm。
暴雨雨力(S):
(2-3)
当Ψ=1时的流域汇流时间(τ。):
(2-4)
式中:m——汇流参数;
——流域特性系数。
流域特性系数()
(2-5)
汇流参数():
(2-6)
洪峰径流系数(ψ):
根据《手册》~n~ψ关系图可知为全面汇流,根据《手册》在全面汇流的状况下可用(2-7)公式计算ψ值。
(2-7)
式中:——产流参数。
产流参数():
μ= (2-8)
流域汇流时间(τ):
(2-9)
由公式(2-2)~(2-9)。
P(%)
θ
m
n
S
τ。
μ
Ψ
τ
5
10
68
根据设计暴雨计算成果,使用《手册》推理公式推求设计洪水。
根据所选用的产汇流计算参数,用公式(2-1)计算出各频率设计洪峰流量。。
设计洪水
P(%)
5
10
Q(m3/s)
根据《手册》规定,用所求的最大流量Q反求m′值,将m′值与前面所求的汇流参数m与否十分相近,两者应十分接近,若不是则需要重新进行校核计算。
校核参数():
(2-10)
经计算m′=,与前面m值基本一致。
按《手册》西部地区单峰洪水(1)过程线概化模型,运用求得的设计洪峰流量及洪水总量按峰量控制放大推求设计洪水过程线。
根据本工程的水文资料及典型洪水过程线综合分析,选用“以峰控制”的措施。李家岩水库工程永久性重要建筑物级别是2级,正常运用(设计原则)下的洪水重现期为5(P=%),非常运用(校核原则)下的洪水重现期为50(P=%)。由理论频率曲线查得P=%和P=%相应的流量分别为Q设==。因此最大倍比为K设==,K校==。。
李家岩水库洪水过程线
x
y
T
Q't设计
Qt设计
Q't校核
Qt校核
0
0
.944
.944
0
洪水过程线
为提高泄流能力,便于运用管理和闸门维修,节省工程投资角度出发,泄洪方式以坝顶泄流最为经济。故按坝顶溢流的方式进行洪水调节计算,以拟定坝顶高程和最大坝高。
综合考虑该库调洪规定,用半图解法进行调洪。。调洪过程具体见计算书。
堰顶高程(m)
孔口尺寸(m)
孔数
744
12×19
1
注:表达孔口尺寸(m)(宽´高),即宽m,高m
根据库容曲线Z-V,以及用水力学公式计算Q-Z关系