高坑水电站设计基本资料

四川大学水电学院

二O一O年十二月

高坑水电站设计基本资料

1概述

通江河发源于陕西省米仓山南麓，是嘉陵江支流渠江的上源。上游有大小通江2支，东支大通江为通江主流，发源于陕西省西乡罗家沟，流经檬坝、永安、碧溪、毛裕，在通江县城下游约5km处的小江口与小通江河汇合后流经广纳、澌滩、云台，于平昌县城江口镇注入巴河。四川省境内干流长194km，流域面积8972km2，天然落差370m，河床比降1.76‰，水力资源理论蕴藏量14.57万KW，技术可开发量10.58万KW。

通江县位于四川盆地东部偏北，巴中市东北部，大、小通江交汇处地区。该县东临南江县，巴中市，南连平昌县，西与万源交界，北与陕西省接壤。境内自然资源丰富，有林地15.1万

m2，有国家级保护树种近20种，属国家保护的珍贵动物21种。通江银耳驰名中外，以溶洞为主体的旅游资源丰富，通江县是红军入川第一县，有“一府三乡”（川陕革命根据地首府，银耳之乡，溶洞之乡，红军之乡）的美称。通江县位于巴中市东北部，幅员面积4116.58km2，2003年末人口72.01万人，其中农业人口62.39万人，农民人均纯收入1295.7元。县政府规划2010年和2020年人均国内生产总值将分别达到5000元及10000元。根据巴中市和通江县的资源情况，大力开发本地的水力资源，带动丰富的矿产资源和旅游资源的开发，促进国民经济的全面发展，是振兴地方经济的必由之路。

本县电力建设迟缓，因此在陕西省买电维持生产。根据县政府规划，近期拟建县化肥厂、精细化工厂、缫丝厂、煤矿扩建、天然气开发、洪水河风景区开发、程控电话开发等项目，新增装机需2.0万千瓦以上。高坑电站的建设投产，可使电力建设与经济建设同步，对摆脱通江县贫困局面将是很关键的措举。

2 水文

2.1 流域概况

通江河发源于陕西省米仓山南麓，是嘉陵江支流渠江的上源。上游有东、西大小通江二支：东支大通江为通江主流，源于陕西省西乡县罗家沟，由北东向西南流，在两河口入四川省通江县境，全长142km，流域面积4565km2；西支小通江，源出陕西省南郑县广家乡大红岩，由北向南，在新潮乡十字河处入四川省通江县境，全长154km，流域面积1877km2。大小通江在小通江过通江县城的下游约5km处的小江口汇合后始称通江。通江干流向南至平昌县望江沱从左岸汇合巴河。通江全长223km，平均坡度1.76‰，流域面积8705km2。通江与巴河交汇后合称巴河，巴河至渠县三汇镇与左岸支流州河交汇后称渠江，渠江在合川县境自左岸入嘉陵江。

通江流域地处四川盆地东北边缘地区，东南面与州河流域相邻，西南同巴河流域相连，北靠大巴山、米仓山与汉江流域相傍。流域地理位置介于东经107°15′～108°00′、北纬31°37′～32°渗透率单位42′之间，流域形状略似扇形。

流域地势由北向西南倾斜，北高南低，地形北陡南缓，处于中山向低山丘陵过渡地带，属盆周中低山区。流域内山高坡陡，峡谷各地皆有。北边流域分水岭主峰巴山海拔高程2413m，通江河口高程约292m，高低相差达2100余米。由于地表水流的强烈浸蚀和切割，

流域地貌多变且破碎。地貌形态大致可分为：北部为中切割岩溶地貌区，山顶海拔高程1200～2000m；中部为中山区，山顶海拔高程1000～1500m；南部为低山区,山顶海拔高程700～1000m，约占全流域面积的23％左右；河流冲洪积地貌零星分布于沿河两岸。

流域内大部分地区为山区，由于地理条件等原因，森林分布极不均匀，自然覆盖率很不平衡，北部略为28％，中部20％，南部地区仅占8.3％，平均森林覆盖率为20％左右。由于过去乱砍乱伐森林，蓄水保水能力降低，枯期河道径流减小。

通江上、中游支流密布，呈树枝状发育。流域内大于100km2集水面积的支流有12条，大于500km2的河流除小通江外还有3条，其中有大通江上的支流有钢溪河和月滩河。中游干流上有较大支流澌滩河。通江上游河道坡度陡峻，下游较缓，两河口至长坪段平均坡降约5‰，长坪至小江口2.43‰，小江口至平昌0.89‰。河槽呈“U”形。小江口以下，河道蜿蜒曲折，沙滩、沙州、漫滩相间分布。

2.2 气象

通江流域属亚热带润湿季风气候区。总的气候特点是：气候温和、雨量丰沛、霜雪期短、湿度大、阳光充足、大陆性季风气候显著。

流域内的气温因地形、地势和位置不同而异。据通江县气象站资料，其年平均气温为16.6℃，历年最高气温出现在6～9月，8月平均气温最高为27.3℃，极端最高温度40.4℃。历年最低气温发生在11～3月，1月最低，平均气温为5.5℃，极端最低气温-6.2℃。

本流域地处大巴山暴雨区，据流域各雨量站资料统计，多年平均降水多在1000～1300mm之间。

通江县境内多年平均水面蒸发量1183.9mm。多年平均风速1.20m／s，最大风速15.5m／s，瞬时最大风速20m／s（风向NNW）。

2.3 水文基本资料

通江流域水文观测年限较长的主要水文（位）站，干流上设有杜家河水文站，上游大通江上有碧溪水文站，支流小通江上有青峪水位站，中游支流澌滩河上有神口河水文站，均属国家基本站。各站基本情况，观测项目及年限见表2.1。

通江流域各水文站观测资料情况统计表

表2.1

ppln

河名	流入何处	站名	集水面积（km2）	观测项目及起迄时间
河名	流入何处	站名	集水面积（km2）	水位	流量	泥沙
小通江	通江	青峪	1281	1965~今
大通江	通江	碧 q12溪	2124	1958~今	1958~今	1959~今
澌滩河	通江	神口河	519	1958~今	1958~今
通江	巴河	杜家河	6742	1958~今	1958~今	1963~今
巴河	渠江	七里沱	6382	1954~今	5954~今	1954~今
巴河	渠江	精神卫生法全文风滩	16595	1953~今	1953~今	1956~1978

高坑水电站上坝址位于通江干流杜家河水文站上游约29km，控制集水面积6575km2，占杜家河水文站集水面积6742km2的97.5％。区间均不到杜家河站的3％，无支流加入，水文情势变化一致。高坑水电站的水文计算以杜家河站为设计依据站。

2003年,杜家河水文站又上迁约34km到春载场，更名为通江水文站。距离

下游高坑水电站初设选择坝址（上坝址）约5km，控制通江河集水面积6455km2, 占通江流域面积的74.2%。

2.4 径流

杜家河站具有1959～现在流量资料。高坑水电站设计采用1559～2002年共44年实流量资料。

2.4.1 径流特性

通江流域的径流主要由降雨形成，枯水期有少量地下水和融雪补给。实测资料表明，年际间径流的年内分配差异很大。通江流域内降水的年内分配极不均匀，加之流域涵养水分、

蓄水保水能力差，地下水补给很小，造成通江枯水期流量特小。杜家河站历年实测最小月平均流量为7.89 m3／s，实测最小日平均流量3.76 m3／s。

2.4.2 径流计算

易服癖将杜家河站的年平均流量和枯期平均流量分别按大小顺序排列，用数学期望公式计算其经验频率，即Pm＝m／(n＋1)。分别点绘年平均流量、枯期平均流量与相应经验频率关系点据，采用矩法估算统计参数，以P-Ⅲ型曲线适线，确定与经验频率关系点据配合较好的频率曲线的统计参数。

2.4.3 设计代表年选择及电站来水计算

高坑水电站水库库容不大，调节能力小，设计代表年的选择应同时考虑年径流和枯期径流的频率接近于90％（枯水年）、50％（中水年）、10％（丰水年）。杜家河站历年径流月分配变化很大，拟选出五个代表年综合反应其年际、年内变化。

2.5 洪水

2.5.1 洪水特性

通江的洪水由暴雨而形成。暴雨主要集中在6～8月。每年暴雨次数4～6次。日降水大于100mm的大暴雨多在盛夏的7、8月份。流域北部暴雨大于南部，暴雨中心在流域上游平溪、永安一带。1965年7月13日杜家河水文站实测洪水15000 m3／s，是历史记载以来通江发生的最大洪水。同年最枯流量为11.0 m3／s，洪枯水位差为22.1m。通江洪水陡涨陡落，洪水过程多为复峰，历时3～6天。

2.5.2设计洪水

杜家河站有44年实测洪水资料系列，测站控制良好，洪水资料可靠。

将杜家河站实测洪水资料系列与历史洪水资料共同组成一个不连续洪水系列，分别计算二次特大洪水和实测洪水的经验频率，点绘洪峰流量经验频率关系，用矩法初估统计参数均值和Cv，采用P-Ⅲ曲线适线，调整参数均值、Cv和Cs值，尽可能与经验频率关系点拟合。

高坑水电站设计洪水成果表

表2.2

约翰邓恩

	均值（m3/s）	Cv	Cs/ Cv	不同重现期（％）流量（m3/s）
	均值（m3/s）	Cv	Cs/ Cv	0.2	0.5	1	2	3.33	5	10	20	50
高坑	6410	0.50	2.0	19600	17600	16100	14600	13900	12400	10700	8850	5900