樊軍文
(陜西省商洛水文水資源勘測局,陜西 商洛 726000)
猛柱山電站工程是一座壩后式季調節水電站,工程主要任務是發電,水庫水面形成后,具有發展水產養殖、防洪及開發旅游等條件。該工程由水庫大壩、沖沙泄洪洞、引水隧洞及廠區建筑物組成,大壩位于箭河口上游400 m處,為碾壓混凝土重力壩,由非溢流壩段和溢流壩段組成。水電站總庫容為9507萬m3,裝機31 MW,年平均發電量為9417.6萬kW·h,年利用小時為3038 h,保證出力為4489.8 kW。猛柱山水電站工程取水水源為金錢河地表水,取用水方案是從漫川關鎮猛柱山村箭河口上游400 m處的金錢河修建長177.5 m、高69 m的擋水壩,經長度為356.5 m的輸水隧洞引至調壓井,再經壓力管道輸送至電站廠房發電,發電退水排入金錢河。
猛柱山水電站位于金錢河干流上,水電站以上控制流域面積4014 km2位于南寬坪水文站下游,項目所在區域距南寬坪水文站21 km,該站具有實測水文資料系列53年,調查資料1次。根據水文計算技術及測站情況,此次論證以南寬坪水文站作為參證站。壩址來水量主要依據南寬坪水文站實測徑流資料系列,以及調查的水資源論證范圍內的用水資料分析計算
(1)可靠性
南寬坪水文站為國家基本水文站,徑流資料由專業技術人員用專門的測驗設備儀器按流量測驗規范進行測驗,資料是按國家水文資料整編規范整編,資料成果經過各級水文部門進行審查、審定,并進行了刊印,因此,資料是可靠的。
(2)一致性
金錢河上游山嶺縱橫,河谷幽深,被大片森林覆蓋,人口稀少。受自然地理條件限制,本流域內社會經濟發展緩慢,項目區水利工程較小,對徑流影響甚微,因此,資料系列一致。
(3)代表性
南寬坪站1959~2011年共53年徑流系列進行距平、差積、累積均值和變差系數過程計算,繪制的年徑流時序過程線、累積均值過程線、差積曲線和變差系數過程線,通過分析,證明南寬坪水文站徑流資料不僅系列長,其中包含了多個豐、平、枯水段,基本對稱分布,因此,參證站南寬坪水文站徑流資料系列具有較好的代表性。
2.3.1 參證站年徑流
本次年徑流分析采用1959年~2011年實測資料系列,根據《水利水電工程水文計算規范》(SL278-2002)規定,對該系列用距法估算統計參數,以P-Ⅲ型曲線作為理論曲線分別進行頻率分析。
2.3.2 猛柱山水電站壩址年徑流
依據《水利水電工程水文計算規范》(SL278-2002)規定,“當工程地址與設計依據站以上流域面積相差不超過15%,且區間降水、下墊面條件與設計依據站以上流域相似,可按面積比推算工程地址的徑流量。”南寬坪水文站控制流域面積占猛柱山水電站壩址控制流域面積的98%,且氣候、下墊面條件相
似,因此猛柱山水電站壩址設計年徑流量采用水文比擬法并考慮面積修正進行計算:

式中: W設、W參為設計流域和參證站年徑流量;F設、F參為設計流域和參證站的流域面積。
經計算猛柱山水電站壩址處多年平均徑流量10.0億m3,《項目初設報告》中壩址處多年平均徑流量10.5億m3,本次計算值與初設計算值比較偏小5.0%,經比較相差不大,為保證計算結果的一致性,故采用初設中的數據。
2.3.3 設計年徑流的年內分配
(1)多年平均徑流量年內分配
猛柱山水電站壩址多年平均徑流的年內月分配根據南寬坪站1959~2011年徑流年內月分配系數進行計算,其多年平均徑流量的年內分配。
(2)典型年徑流量年內月分配
根據典型年的選擇原則,15%、50%、85%典型年分別選擇2003和2009及2002年,據此計算的猛柱山水電站壩址不同頻率設計年年內分配。
(1)選用的參證站南寬坪水文站為國家設立的基本測站,徑流資料系水文專業隊伍按流量測驗規范實測的資料,并按照國家水文資料整編規范進行了計算、分析和整編,其資料成果經過省級水文部門和流域機構組織的審查,具有較高的精度和可靠性。
(2)南寬坪水文站徑流資料系列長,包括多個豐、平、枯水段,且分布基本對稱,其累計統計參數值已趨于穩定。因此,資料系列具有較好的代表性。
(3)采用南寬坪水文站1959~2011年共53年徑流資料計算的金錢河猛柱山電站壩址處多年平均徑流量為10.5億m3,折算成徑流深為261.6mm,用《商洛地區實用水文手冊》中年徑流深等值線圖查算的壩址處多年平均徑流深為285.0mm,水文比擬法計算的成果與水文手冊計算成果相比,小23.4mm,誤差為-8.2%。經查原因,商洛水文手冊1986年編寫完成,資料系列只有24年,資料系列短,代表性較差。