黄山洞水库灌区徐建配套与节水改造工程

'广东省博罗县黄山洞水库灌区续建配套与节水改造工程1•工程及流域概况1.1工程概况石坝镇位于广东省惠州市博罗县东北部，与河源、紫金等地接壤，205国道、广河高速公路、惠河高速公路及广梅汕铁路纵贯全镇，交通十分便利。石坝锁总面积180.6平方公里，常用耕地面积4.23平方公里；石坝镇三而环山，地势平坦开阔，素有“小平原•"之称，属低山丘陵地貌，沿石坝河形成侵蚀堆积地形，地势平坦，地而舟程一般40〜50ni：鬥然资源丰富，拥有17.8万由•的森林资源，足东江流域水源林重点保护区之-；夭然石英砂（河沙）储最丰富，质最好，是建筑上乘原材料之一,低洼田中冇大最的粘土资源；黄山洞水库灌区位于石坝镇境内，其地理位置见图2・1。黄山洞水库灌区所在流域为石坝河流域，石坝河足东江水系麻陂河上游左岸的-级支流，由黄山洞水库坝址卜•游以及石坝河区间河段组合而成，石坝河流域集雨面积为66kiir,干流河K32km,英中黄山洞水库控制集雨面积44kin干流河K16.6km,河道平均坡降21.9瓯。石坝河与五大门、罗坑径水等支流汇合于麻陂河后流入东江，见图2-2M罗县水系图。 横河梅树下水啄龙「）黄山涧木晖、F宝溪水库右坝黄山洞水库灌区位置am龙华槁柯下水汗庙并木庠■沽*1亠.z询洲&（市）界一县（ib）政府驻地•人丰弋水用■联和水陀昱岗水库河渝潔区范甜东莞市石坝河上游现冇黄山洞水库，为灌区的上要取水水源。黃山洞水库于1958年6月开始动工兴建,1959年6月中旬,大坝筑至86.0m高程,遭遇特大洪水，导致漫顶垮坝：同年9月开始复建，于1961年7月竣丄。水库于2010年完成除险加固任务，现运行状况良好。水库坝址以上控制集雨面枳44K1112，总库容3186万是•座以灌溉为主，兼顾发电、养殖、乡钺供水等综合利用的中型水库丄程。莲丫塘水库是黄山洞水库灌区的-个••审珠“水库，距石坝锁约4km,水库控制集雨面积0.31W，总库容23万nf,为村管的小（II）型水库，是石坝锁的骨干水利工程之-。莲丫塘水库白身水资源暈远不能满足铁路以南灌区的灌溉要求.在缺水时期，可通过学光龙干渠从石坝河引水灌溉。灌区内现冇水陂26座，其中石坝河河道上分布水陂6座，26座水陂全部为农业灌溉引水陂。石坝河上陂头运行多年破损严重，部分陂头已经出现倒塌，灌溉陂头儿乎发挥不了灌溉的作用，对下游灌溉存在严重的影响。黃山洞水库灌区上要由水源匸程、渠首匸程、灌溉渠道及渠系建筑物组成。灌区以石坝河为界分为东灌区和西灌区，灌溉范围分布于17个村，原设计灌溉面积2.7万由，现状灌溉而积2.1万亩。 灌区灌溉水源上要以黃山洞水库发电尾水为上，发电尾水由尾水渠进入总T•渠,总T渠全长799.5111:总T渠在城陂水陂即总T•渠末尾处由东到西依次为城陂支渠、东总干渠、西总干渠。东总T渠全K:1294.6m,东总T渠在大板桥水陂即东总T渠末尾处分为东（1）主干渠、东（2）主干渠、东（3）主T渠。四总T渠全长2123.9m・四总T•渠在新围水陂即西总T渠末尾处分为西灌（1）主干渠和西灌（2）主T•渠。1.2气象资料：石坝河流域地处亚热带季风气候区，受南海海洋性气候影响，受台风活动经常侵袭的地区之一，年内四季分明，冬春季少雨，夏秋季多雨，夏秋季气温较高，常受台风入侵影响：冬季降温幅度不大，严寒天气极少。据统计,博罗站多年平均降水量为1795mm,最大年降水量为2580mm（1983年），最小年降水彊为1026nmi（1963年），两者相差2.51倍。降水最的年内分布极不均匀，降水帚上要集中在4月〜9月，占全年降水量的83.5%,6月份的降雨杲最为集中：10月至次年3月降水量只占全年降水量的16.5%,容易造成春旱夏涝。据博罗水文站1954〜1997年共44年观测资料统计，降雨杲年内平均分配概况如表2-1。据博罗气象站蒸发观测资料统计，多年平均水而蒸发量为1400mm,最大年蒸发量151711U11（1963年），最小年蒸发量1238min（1988年）。蒸发量分布很不均匀,-般夏秋季高温期蒸发量大，约占全年蒸发量的60%：冬春季蒸发帚相对较小，占全年蒸发最的40%o据聘罗县气彖站观测资料统计，多年平均气温为21&C,最高气温37.9°C（1963年9月5日），灵低气温-2.4°C（1963年1月15日）。据博罗气象站近30年资料统计，对全县影响较严重的台风有26次之多，最大的一次台风为1979年S月2H,实测最大风速为34111%,属12级台风；历年lOniiii最大平均风速为16.3ms,风向为E；年平均日照时数为205411；全年无霜期达342d；多年平均相对湿度为80%o 项目A年总星（%）4月至9月占全年（汛期）83.5冬春山全年（10月至次年3月〉16.5秋山全年（7月至10月）41.4春旱1955年降雨量（10月至次年3月）101963年降雨量（10月至次年3月）9夏涝1959年降雨量（5月至7月）581966年降雨呈（5月至7月）69本设计流域内冇管理处设置的一个以人丄观测为主的雨帚测站。本次设计降雨资料为该测站1983-2006年的实测逐月降雨帚:，对降水帚:进行频率分析，按照频率相近的原则选取典型年，从频率相等或接近的年份中选取年内分配较为不利的年份作为本次设计的典型年。根据以上原则黄山洞水库径流计算的丰水年选取1997-1998^,平水年选择1988-1989年，枯水年选择1990-1991年枯水年年内分配:斗56789101112173合计25.7111.7215.196.4514.699.450.692.920.443.991.107.65100平水年年内分配：13.4817.447.8316.2713.867.802.565.324.736.100.504.11100626.4810.5363.9756.1644.1362.5119.0247.2219.8283.523.2191.04647.1丰水年年内分配:8.518.7719.6216.3019.126.881.890.812.902.549.453.21100605.6624.11396.111601361489.6134.557.6206.4180.7672.5228.47115.9石坝河区间集水面积为10.34平方公里。本次设计改建水陂为新圳口水陂，其位于石坝河和G205国道相交的上游侧。因新圳口水陂引水至新圳口T"栗后，沿途经过謙区，生活垃圾和污水随意排放，已造成渠道堵塞无法清理，故将新圳口水陂改建至英卜游约500m处，以避开堵塞段。 项目新圳口水陂集南而积（Km"）10.19河长（Kni）7.29比降J（%0）6.40939.26点面折减关糸a〜t~F暴南低区设计暴南南型分区东江中下游产流参数分区内陆综合单位线ml〜e关系分区大陆髙区综合单位线线型分区II大陆推理公式法md关系分区大陆山区ml査算值（综合单位线）2.0in査算值（推理公式法）L16△t采用值0.5平均后损率53日平均损失率2.5本次设计渠道水陂共16座，地理参数成果表如下表2・14各水陂工程设计洪水地理参数成果表序号名称集南而枳（Km：）河长（Km）比降J（%0）1下屋水陂0.902.048.02五大门水陂1311.958.73龙唇水陂1.823.794.64仙水圾水陂4.306.5114.25莲塘水陂2.974.928.06新作水陂1.063.349.87小路岭水陂10.643.0710.38小路岭水陂20.733.269.99百丈埔上陂1.172.595.410百丈埔下陂1.252.945.011新生水陂1372.542.812四而塘水陂2.122.852.813骆坪水陂3.194.822.514许屋水陂0.611.306.215烂水陂1.924.132.116坪围水陂4.0418.435.2 时段（h）下泄流M（m3/s）P=10%P=5%00.00.010.10.120.30.430.70.941.21.651.82.462.53.373.34.484.25.795.27.0106.38.4117.410.0128.611.6139.913.41411315.21512.717.11614.219.1下泄流量（in/s）P=10%P=5%38126.0156.039110.0138.04098.6121.0413-8106.04277.894.44368.984.44461075.44554.867.24649.959.74745.153.94840.748.74936.844.45034.041.25130.430.45227.427.45324.824.85422.422.4续表2・12黄山洞水库调洪下泄流量过程线时段（h）卜泄流晟（m3/s）时段＜h）卜泄流最（m3/s）P=10%P=5%P=10%P=5%1715.721.65520.420.41817.225.25619.319.31918.828.7571&318.32020.532.25817.31732123.435.65916.416.42226.23&96015.515.52329.042.26114714.72431.745.46213.913.92533.046.86313.113.12631.844.76412.412.42728.740.26511.711.72825.235.26611.111.12922.130.96710.410.43019.827.1689.89.83120.127.3699.29.23238.751.9708.78.73390.9126.0718.18.134149.0197.0727.67.635164.9210.8737.17.136156.0195.037141.0175.0 计算新圳水陂工程设计洪水和渠道水陂工程设计洪水。黄山洞水库下泄流量的过程线借鉴《广东省博罗县黄山洞水库出险加固工程初步设计报告》中计算结果。区间设计洪水过程线和黄山洞水库下泄流量过程线进行叠加就可以得到新圳水陂工程不同频率下的设计洪水过程线。渠道设计洪水根据天然洪水的汇入及渠道溢流堰的布置等情况，分段考虑主要渠道的设计洪水。（参考结果大致成果如下：）表2・16黄山洞水库灌区主要渠道设计洪水成果表渠道名称名称集南而枳（km:）设计洪峰流毎（m5/s）P=10%P=5%总干渠0+000-0+799.50.647.168.68东总干渠0+0007+294.60.626.047.67西总干渠04000-0+7900.303.604350+790〜1+329.50.050.700.841+329.5〜2+123.90.242.863.45西灌（2）主干渠(HOOO〜(H4700.393.944.810+470〜1+1750363.384.141+175〜1+5540.171.892.501+554〜2+2600.435.116.18分组情况：1•径流计算、洪水计算（新圳水陂设计洪水）、工程建设的必要性、设计水平年及设计标准确定、灌溉制度及灌溉用水量计算、灌水率计算、灌区供需水量平衡计算。72•径流计算、洪水计算（下屋水陂设计洪水，手算，其他的渠道洪水用软件计算，）、工程建设的必要性、设计水平年及设计标准确定，灌溉制度及灌溉用水量计算、灌区供需水量平衡计算。83•径流计算、洪水计算（骆坪水陂设计洪水，手算，其他的渠道洪水用软件计算）工程建设的必要性、设计水平年及设计标准确定，灌溉制度及灌溉用水量计算、灌区供需水量平衡计算。910号同学做五大门水陂，其他内容同上11号同学做仙水励水陂，其他内容同上12号同学做新生水陂，其他内容同上13号同学做许屋水陂，其他内容同上 14号同学做新作水陂，其他内容同上15号同学做百丈埔上陂，其他内容同上16号同学做百丈埔下陂，其他内容同上17号同学做四面塘水陂，其他内容同上。18号同学做莲塘水陂，其他内容同上。 黄山洞水文设计指导书1基本情况1・1•流域概况口然地理概况、河流水系概况、水利工程概况、灌区概况1・2•气象资料1・3•设计的主要地理参数水文设计2.1水文设计的基本资料石坝河流域为无实测水文测站，属于无资料地区，径流计算采用广东省省水文总站1991年出版的《广东省水文图集》中的径流深等值线图成果；设计洪水计算釆用广东省水文总站1991年出版的《广东省暴雨径流查算图表》使用手册及广东省水文局2003年版《广东省暴雨参数等直线图》中暴雨成果。2.2径流灌区设计径流量计算分为两部分：灌区水源径流和区间径流两部分。根据《广东省中型灌区续建配套与节水改造工程可行性研究报告编制指南》，灌区改造工程的径流分析计算一般指灌区水源的地面径流及年内分配的分析计算。黄山洞水库灌区的主要取水水源位黄山洞水库，因此本次设计灌区的径流分析计算以黄山洞水库的径流分析计算为主。2.2.1灌区水源设计年径流量计算石坝河流域无水文测站，由于缺乏径流观察资料，故黄山洞水库径流设计采用等 值线图查算方法。1设计年径流量计算根据《广东省水文图集》“广东省1956~1979年平均年径流等值线图”、“广东省1956-1979年年径流变茅系数cv等直线图”、《广东省水资源》附表8“出广东省选用测站天然年径流特征值统计表（□历年）”查illCS=2CVO求出黄山洞水库坝址处多年平均年径流总量及多年平均流量。同时求出不同保证率下的年径流流量和年径流总量。2设计径流年内分配计算本流域主要是由降用形成径流，因此可以根据降用的年内分配来对设计径流进行分配。2.2.2区间年内径流计算1区间年径流量计算木次设计区间径流计算也采用查等直线图来进行计算。根据区间集水面积及查的的区间径流深，可以得到区间的年径流量，并计算得到区间的年均来水流量。并得到石坝区间不同保证率年径流。2区间径流年内分配计算由于本次设计径流计算以黄山洞水库径流计算为主，故石坝河区间径流计算不做具体年内分配计算。3洪水3.1本地暴雨特性3.2洪水特性本工程设计洪水主要是由降南汇流形成，洪水特性受流域特性和暴雨特性所制约。每年4・9月为石坝河的暴雨洪水期，其中以4・6月暴雨 最为集中，年最大洪水主要集中在5、6月份；石坝河上有上游为山区性地形和暴雨强度大的特点，使石坝河洪水汇流集中迅猛，洪水暴涨暴落，洪水峰高量小，洪峰持续时间为l-2ho3.3设计洪水设计洪水的途径有两种，一种是根据流量來推求，一种是根据暴雨资料来推求。本地区由于缺乏实测的洪水资料，因此根据暴雨资料来推求设计洪水。3.3.1设计暴雨2.3.1.1查广东省暴雨参数等值线图查图求木流域中心点的暴雨，同时查的变并系数Cv,采用Cs二3.5Cv,求各频率设计点暴雨。同吋查的点面关系，将点雨量变为面雨量。3.1.2设计洪水根据广东省水文局2003年编制的《广东省暴雨参数等值线图》及《广东省暴雨径流査算图表》使用手册进行计算，计算方法采用广东省综合单位线法和广东省推理公式法。1水陂工程设计洪水（相应的同学选择自己对应的水陂进行设计洪水计算。）下面以新圳口水陂工程设计洪水为例了进行介绍I、新圳口水陂地理产流参数II、综合单位线法求黄山洞水库~新圳口水陂区间的洪水情况，包括不同频率的洪峰流量及洪水过程线。III、广东省推理公式法求黄山洞水库~新圳口水陂区间的洪水情况，包括不同频 率的洪峰流量及洪水过程线。IV、比较两者的结果，最终确定设计洪水成果V、区间设计洪水过程线河黄山洞水库下泄流量过程线进行叠加就可以得到新圳口水陂不同频率下的设计洪水过程线。2渠道水陂工程设计洪水（类同）4•工程任务与规模4.1工程建设必要性1.1社会经济概况21程组成及工程现状4.1.3灌区改造的地位和作用2.1.3.1存在的问题可以从这几方面进行论述：1运行多年渠道淤积严重输水能力降低；2水资源浪费严重，渠系水利用系数低；3工程不健全不能发挥效益；4建筑物老化5居民生活垃圾、生活污水等排入渠道，渠道污染严重。2.1.3.2工程建设的必要性（1）是加快农业发展速度、提高人民生活水平的基础设施建设（2）是提高农业综合生产能力、保障国家粮食安全的战略措施（3）是发展绿色效益农业、促进地区经济可持续发展的重要保证（4）是解决地区水资源分布不均、实现水资源可持续利用的措施（5）是改善生态环境的需要、推进灌区良性发展的契机4.2设计水平年及设计标准4.2.1设计水平年根据片地经济发展悄况、农业生产水平、结合《广东省中型灌区续建配套与节水改造匚程规划》（2011-2020年〉，拟定现状水平年为2010年.设计水平年为2015年°4.2.2防洪标准 查《灌溉与排水工程设计规范》4.2.3设计保证率查《灌溉与排水工程设计规范》4.3灌溉制度4.3.1灌溉制度查《广东省一年三熟灌溉定额》，先确定黄山洞灌区所属的农业区是哪个区，同时确定黄山洞水库灌区的主耍作物，确定灌区灌溉定额。查《广东省一年三熟灌溉定额》，确定水稻枯水年灌水量时程分配表；确定花生、甘蔗等旱作物枯水年灌水时程分配表4.3.2灌溉水量根据作物的灌溉制度，确定作物的灌溉用水过程线计算表。灌概用水虽过程线可用综合灌水定额ny求得，任何时段内仝灌区的综合灌水定额.是该时段内各种作物灌水定额的面积加权平均值.即m耳杆aimi-廻01"+右m°+…黄山剂水库灌区作物组成及种植比例依据溝区现状悄况，灌区现状潔概㈱积2.1万亩，其中水稻8849亩.花生1403亩，甘蔗8020亩、玉米149亩、蔬菜2600亩。玉来和蔬菜缺乏资料，按木灌区的作物综合灌水定额折算。根据灌区种植作物及种植比例计算灌区综合毛灌水定额.用综合毛灌水定额计算设计灌溉面枳灌溉用水虽。查《灌溉与排水设计规范》确定灌区渠系水利用系数。求出灌区的毛灌溉用水量。4.4灌水率计算灌水率是指灌区脈位面积（例如以万亩计）上所需灌漑的净流量又称灌水模数。灌水率计算公式：知=器防/$/万亩）求出黄山洞灌区灌水率计算表。绘制黄山洞灌区初步灌水率图并进行灌水率图的修正4.5灌区供需水量平衡 4.5.1灌区需水量预测452灌区供需水量平衡计算。'