⽔⽂⽓象
pfc电感2.⽔⽂⽓象
大功率同轴固定衰减器2.1流域概况
峪塔电站位于慈利县三官寺乡，所在河流为澜潭溪。澜潭溪为澧⽔三级⽀流，发源于慈利县朱家峪，途径桂⼦园、⼩塔、⽔车坪、庆丰、⽑家坡，于慈利县三官寺注⼊澧⽔⼆级⽀流溹⽔。澜潭溪流域⾯积102km2，河流长度15km，河流坡降19.3‰。澜潭溪上游为张家界⼤峡⾕，境内⽔⼟保持较好。 ⼯程所在在流域，在建⽔利⼯程较少，主要⽔利⼯程为峪塔⽔库，峪塔⽔库于1963年10⽉动⼯兴建，1970年5⽉主体⼯程竣⼯。是⼀座以灌溉为主兼顾发电、养殖等综合利⽤的⼩⼀型⽔库。本次整改的峪塔电站即是将原峪塔电站进⾏技术改造，确保⽔资源的充分利⽤。
2.2⽓象
羊毛鞋垫慈利县属亚热带季风性湿润性⽓候，四季分明，⾬量充沛，严寒期短，暑热期长。峪塔电站位于慈利县三官寺乡，距慈利县城60km，直接采⽤慈利县⽓象站资料。根据慈利县1961～1995年⽓象资料统计，期⽓象特征值如下：
慈利县属亚热带季风性湿润⽓候，四季分明，⾬量丰沛，严寒期短，暑热期长。根据慈利县⽓象资料统计，多年平均⽓温16.7℃，极端最⾼⽓温43.2℃（2013年8⽉11⽇），极端最低⽓温-15.5℃
（1977年1⽉30⽇）。平均相对湿度78%，年⽇照时数1478.2h，年霜期26.3d，多年平均降⽔量1376.1mm，多年平均蒸发量1251.3mm。历年瞬时最⼤风速33.0m/s（1988年10⽉，同时风向NE），汛期最⼤风速平均值15.5m/s。
2.3⽔⽂基本资料
2.3.1⽔⽂站基本情况
澜潭溪没有设臵⽔⽂站，但所在的上⼀级⽀流溹⽔设有⽔⽂站⼀个即：双枫潭⽔⽂站，该站前⾝为静园庵⽔位站，1955年～1958年观测⽔位，1959年下迁4km始称双枫潭⽔⽂站观测⾄今，集⽔⾯积414km2，是索⽔控制站，其观测项⽬有⽔位、流量。 前继2.3.2⾼程系统
本次⾼程系统采⽤85国家⾼程系统。
双枫潭⽔⽂站: 吴淞基⾯-2.035=85国家⾼程。
2.4径流
2.4.1径流系列
索⽔双枫潭⽔⽂站有1959年⾄今的径流资料，其资料系列较长，包含丰、中、枯⽔年份，具有较好的代表性。双枫潭站平均流量12.39m3/s，最⼤年平均流量22.56m3/s（1980年4⽉～1981年3⽉），最⼩年平均流量6.91m3/s（2009年4⽉～2010年3⽉），相差3.26
倍。双枫潭⽔⽂站控制集⽔⾯积414km2，峪塔坝址控制集⽔⾯积66.8km2，采⽤⽔⽂⽐拟法，按集⽔⾯积⽐例缩放推求坝址设计径流系列，⾯积⽐系数K＝66.8/414＝0.16。 2.4.2径流系列代表性分析
根据计算的坝址径流系列统计，在55年径流系列中有丰⽔年、平⽔年和枯⽔年，⽽且丰、平、枯⽔年交替出现。枯⽔段如1978年4⽉⾄1980年3⽉⼆年平均流量8.57m3/s，少于多年平均流量值32%，平⽔段如1962年4⽉-1967年3⽉五年平均流量14.36m3/s，⽐多年平均值只多14%，系列中有特丰年1980年和特枯年2009年，从多年累积平均值可知，当系列在45年以上，累积多年平均趋于稳定，此径流系列能反映坝址径流的多年变化情况，可⽤于⼩型⽔电站的年径流计算。
2.4.3径流计算
根据坝址（1959年-2013年）55年径流系列统计，其多年平均流量12.39 m3/s。在55年系列中，年际变化较⼤，丰⽔年（1980年4⽉～1981年3⽉）径流为枯⽔年（2009年4⽉～2010年3⽉)的3.26倍，有25年（⽔⽂年）年平均流量超过多年平均流量，有29年（⽔⽂年）年平均流量值⼩于多年平均值，年内分配不均匀，汛期4～9⽉份径流量占全年的74.83%，其中6⽉份最⼤，占全年的18.12%，10⽉⾄次年3⽉为枯⽔期，其径流量占全年的25.17%，其中3⽉份
和10⽉份径流量相对较多，占枯⽔期的48.3%，最枯为1⽉份，仅占全年的2.17%。双枫潭站及坝址年⽉平均流量统计表见表2.4-1。
表2.4-1 双枫潭⽔⽂站及坝址年⽉平均径流统计表单位m3/s
根据坝址55年径流系列进⾏频率计算，⽬估适线，多年平均流量12.39m3/s，Cv=0.30， Cs=2Cv。坝址各频率年平均流量成果见表2.4-2。
表2.4-2 峪塔电站坝址年平均流量频率曲线
（多年平均流量2.0m3/s，C v=0.30，C s=2C v）
表2.4-3 峪塔电站坝址径流年内分配表(单位：m3/s)
2.5洪⽔
2.5.1暴⾬洪⽔特征
索⽔流域洪⽔由暴⾬形成，洪⽔陡涨陡落，⼀般洪⽔历时1～3天。根据坝址上游双枫潭⽔⽂站（1959～2013年）观测资料分析，索⽔⼲流洪⽔在3⽉、4⽉、9⽉、10⽉这⼏个⽉虽然也发⽣年最⼤洪⽔，但量级均⼩，主要发⽣在5～8⽉，6⽉、7⽉两⽉尤为频繁，双枫潭站年最⼤流量超过1000m3/s的洪⽔（8年），发⽣在6～8⽉的有6次，5⽉⼀次，9⽉⼀次。我院⽔⽂⼯作⼈员于2005年9⽉对近⼏年的洪⽔进⾏了调查，调查1998年7⽉23⽇坝址处洪⽔位161.5m，相应流量2115m3/s,2003年7⽉9⽇坝址处洪⽔位158.7m，相应流量1267m3/s及1942年历史⼤洪⽔，坝址处洪⽔位162.6m，相应流量2840m3/s（通过《⽔⽂查勘资料》得双枫潭⽔位由1998年洪⽔⽐降推算⽽来。）。热泵压缩机
根据⽔利部湖南省⽔利⽔电勘测设计研究院2005年3⽉作的《湖南省溇⽔慈利县长潭河⽔利⽔电枢纽⼯程可⾏性研究报告》中的数据。双枫潭站设计洪⽔成果（见表2.5-1）。
表2.5-1 双枫潭⽔⽂站设计洪⽔成果表
双枫潭站5～8⽉及6～7⽉出现最⼤洪峰机率分别为86.8％、67.9％。双枫潭站最⼤流量出现在各⽉的
机率见表2.5-2。
伪随机数表2.5-2 双枫潭站年最⼤洪峰机率表
2.5.2坝址设计洪⽔
根据双枫潭站设计洪⽔资料，采⽤⾯积⽐拟法计算坝址处设计洪⽔，双枫潭集⽔⾯积414km2，坝址集⽔⾯积66.8km2，⾯积⽐拟指数根据我县多年资料取2/3。
表2.5-3 索⽔双枫潭⽔⽂站及坝址处洪⽔频率计算成果表
2.5.3分期设计洪⽔
索⽔⼀般4⽉份进⼊汛期，年最⼤流量⼀般发⽣在4～6⽉，8～9⽉也较⼤，故4～9⽉为汛期，10⽉～次年3⽉为枯⽔期。
澧⽔流域⼯程施⼯设计洪⽔的分期，是以施⼯设计要求来划分，并与洪⽔发⽣规律相联系。因此，施⼯期设计洪⽔，在施⼯期独⽴取样。
本⽔利⼯程施⼯，计划在枯⽔期进⾏。施⼯期设计洪⽔，以双枫潭站观测的55年洪⽔系列资料进⾏统计分析，采⽤频率组合原理，⽬估适线，对施⼯期洪⽔进⾏频率计算，成果列表见表2.5-4。
表2.5-4 施⼯期设计洪⽔
设计采⽤11⽉～次年3⽉为施⼯期。
2.6泥沙
河流泥沙主要由暴⾬对地表的冲蚀形成，由于坝址处⽆实测泥沙资料，峪塔坝址泥沙采⽤澧⽔长潭河⽔⽂站泥沙资料分析：长潭河站多年平均含沙量为0.38kg/m3。
坝址多年平均含沙量，根据上述资料，取⽤为0.4kg/m3。
坝址多年平均径流量6307.2万m3，多年平均输沙量为2.52万吨。
坝址悬移质颗粒级配借⽤⽯门站资料，其粒径级配统计见表2.6-1。
表2.6-1 坝址多年平均悬移质颗粒级配统计表
2.7⽔位流量关系曲线
2.7.1情况说明
峪塔电站⼯程处河段⽆⽔⽂测站，根据《⼩型⽔⼒发电站⽔⽂计
算规范》SL77-94第6.0.2条规定：站址河段⽆⽔⽂测站时，应根据河段纵断⾯图和设计横断⾯图，参证主槽河底平均⽐降和洪枯调查的⽔⾯⽐降估算流量，采⽤单断⾯⽐降法公式计算各级假定⽔位下相应的流量，建⽴“计算的”的相应⽔位流量关系。6.0.3条⼜规定：在初步设计阶段，“计算的”设计断⾯⽔位流量关系都应在站址待机实测低、中、⾼各级⽔位下的流量进⾏验证。
峪塔电站位于深⼭狭⾕的河道中，河床是稳定的岩⽯河床，⽔位流量关系应是⽐较稳定的，但由于站址位于深⾕中，⼈烟稀少，调查不到确切年份的历史洪⽔，在坝址地形测量时，枯⽔流量很⼩，即使在很短的河段内，枯⽔位起伏变化⼤，难于定出合理的枯⽔⽐降。所以合理确定⽔位流量关系是本⽔电站⽔⽂分析计算虽重要但⼜困难，⽬前只能采⽤“计算的”的⽔位流量关系，再待机实测进⾏验证外，还没有更好的办法。 2.7.2计算公式及成果
1、计算公式采⽤曼宁公式：
i n
WR Q 3
/2
式中：Q ——流量，m 3/s ； W ——过⽔断⾯⾯积，m 2； R ——⽔⼒半径，m ； n ——河道糙率； i ——河道⽔⾯⽐降；
根据以上公式计算⼚房处下游⽔位流量关系曲线，由于⽔库⼤坝为现有，不需计算⼤坝⽔位流量关系曲线。
2、计算成果
电站⼚房尾⽔设计断⾯⽔位流量关系(待机实测流量进⾏验证)见表2.7-1。
表2.7-1 峪塔电站⼚房处Z～Q关系曲线
4．⼯程任务与规模
4.1⼯程任务
4.1.1慈利县社会经济概况
慈利县位于张家界市东北部，全县总⾯积3480km2，占全市总⾯积的40.4%，⼈⼝总数约67.57万⼈，其中城镇⼈⼝约15.97万⼈，农村⼈⼝约51.6万⼈，⼈⼝总数占全市总⼈⼝的43.1%，⼈⼝密度约176⼈/km2，全县国内⽣产总值约20.63亿元，三次产业结构为33.2：24.5：42.3，⼈均国内⽣产总值约3053元，为全市平均值的65%。
4.1.2电⼒发展要求
根据《张家界“⼗五”及2020年主要电⽹发展规划（2003年修订版）》，张家界市2003年年⽤电量5.57亿kw〃h，最⼤负荷137MW，预测2010年⽤电量9.5亿kw〃h，年最⼤负荷270MW，2020年⽤电量17亿kw〃h，年最⼤负荷450MW。
张家界市电⽹已与华中电⽹（湖南电⽹）、南⽅电⽹并⽹运⾏。张家界市110KV⽹架已全⾯覆盖，张家界市区已有220KV⽹络。电⽹⽹架规划：张家界市区将加强220KV⽹架与110KV及以下⽹架建设，各县区将加强110KV及以下⽹架建设。
表4.1-(1) 张家界市电⼒系统负荷预测表
4.2洪⽔调节和防洪特征⽔位选择
4.2.1设计标准
根据《⽔利⽔电⼯程等级划分及洪⽔标准》SL252-2000的有关规定和要求，峪塔⽔库总库容554万m3，为⼩（1）型⽔库，⼯程等别为Ⅳ等⼯程，⼤坝相关洪⽔标准与峪塔⽔库除险加固采取的洪⽔标准⼀致，即⼤坝设计洪⽔标准50年⼀遇，校核洪⽔标准500年⼀遇。峪塔⽔电站装机容量1000KW，查 SL252-2000表2.1.1，装机容量<1万KW，⼚房⼯程等级为V等，查表2.2.1永久性⽔⼯建筑物级别为5级。查表3.2.5⽔电站⼚房洪⽔标准(重现期)，设计洪⽔标准取30年⼀遇，校核洪⽔标准取50年⼀遇。
4.2.2洪⽔调节
峪塔⽔库具有⼀定的调节性能。为了⽔库安全起见，根据⽔库的具体情况，调洪演算遵循以下两条原则：第⼀，除溢洪道以外，其它输⽔设施（如发电涵）均不参与泄洪；第⼆，起调⽔位（正常蓄⽔位230）以上，来多少泄多少。
4.2.3设计洪⽔
峪塔⽔库⼯程控制流域⾯为66.8Km2，峪塔⽔库⽔位～库容关系见表 4.2-1及图 4.2-1。泄流曲线系⽔
库除险加固设计成果，见表4.2-2及图4.2-2。
采⽤静库容调洪。⽔库调洪成果见表4.2-3。
峪塔⽔库⽔位～库容曲线表
图4.2-1
峪塔⽔库泄流曲线表
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