角洞水库初步设计报告水文水利专题

角洞水库初步设计水文水利计算书

1．工程概况

角洞水库位于惠州市惠城区汝湖镇，离惠州市区仅12km。该水库于1956年建成，是一座以灌溉为主，兼顾下游防洪、供水、渔业用水等的综合利用水库。库区总控制集雨面积37.8km²，坝址以上干流河长13.6km，河床比降5.02‰。角洞水库溢洪道下泄洪水流经小金镇（东渠）和汤泉水一起汇入小金河主河道，最后经九孔闸排入东江。小金河水上游建有象头山七级电站，共有七座小型水库。

库区工程主要由主坝、副坝、输水系统、溢洪道等组成，其中主坝长406m，坝顶宽5m，坝顶高程30.0m，最大坝高19.5m。副坝长143m，坝顶宽4m，最大坝高10m。放水涵底进口高程15.05m，相应库容45.0万m³。溢洪道原为开敞式明渠，现规划为闸门控制，3孔，净宽12m，溢流堰为宽顶堰，堰顶高程25.0m。水库正常水位25.0m，相应库容1860万m³，属中型水库。

此次角洞水库初步设计水文水利计算，是根据广东省水利厅《关于报送惠州市角洞水库安全加固工程可行性研究报告初审意见的函》的审批意见，在可行性研究水文水利计算的基础上加以修改补充。

2．采用基面

此次计算统一采用珠江基面。

3．参考资料

①《广东省水文图集》（1991年版，简称《图集》）；

②《角洞水库设计洪水复核及防洪安全校核报告》（1999年）；

③《广东省一年三熟灌溉定额》（1999年）；

④《广东省暴雨径流查算图表》（1991年版，简称《图表》）；

⑤《广东省水资源》；

⑥《水利工程水利计算规范SL104-95》。

4. 水文基本资料

根据调查，角洞水库自1959年~至今有雨量、库水位观测资料。

①雨量资料复核

与邻近相距约10km的惠州水文站（原惠阳站）长系列雨量资料（1950~2000年）进行对比分析。两站年雨量资料见下表4-1，经频率计算，惠州水文站：Qa=1665.0mm，Cv=0.21，R=2；角洞水库站：Qa=1673.0mm，Cv=0.21，R=2，结果较为接近（详见电算附表）。考虑到惠州水文站属省级重点水文站，实测资料较长，整编方法合理，数据可靠，而角洞水库站雨量资料系列较短，由于仍采用人工观测，观测精度还不高，且缺乏短历时雨量记录，无法进行时段点、面暴雨量计算。因此，本阶段设计年径流的计算仍采用惠州水文站雨量推求的方法，水库暴雨有关参数根据《广东省水文图集》查算。

②水位资料复核

经复核发现，水库只有日平均统计资料，高水位有缺测和漏测、测次不足现象，且观测精度、资料整编还存在问题，此次计算不予采用。

表4-1 角洞水库站、惠州水文站年雨量表

5．径流调节计算

5．1基本资料

⑴库区集雨面积37.8km²，设计灌溉面积A=1.5万亩，灌溉保证率为P1=90%；设计水平年供水规模27000t/d，供水保证率定为P2=95%。

⑵库区附近土壤以壤土为主，根据《广东省一年三熟灌溉定额》，查得该地区毛灌溉定额为M P=90%=1075.7m³/亩，其中渠道水利用系数取为0.7。

⑶水库特性曲线(见表5-1-1及水文附图1、2)

表5-1-1 水位~面积~库容关系表

⑷根据《图集》查得该水库有关水文参数如下：

A．多年平均降雨量H=1700mm；

B．多年平均径流深h=1000mm，相应变差系数Cv=0.37；

C．多年平均水面蒸发深度h水面=1320mm。

5．2 计算方法

水库灌溉和供水具有不同的保证率，应用库容选大值法。依据不同保证率的灌溉和供水水量，先按低保证率（P=90%）的来水过程求出满足灌溉和供水要求的库容，再按高保证率（P=95%）的来水过程，求出满足供水和折减后的灌溉用水要求(按灌溉需水量的0.9倍)所需的调节库容，取两者中的大值。

5．3 径流调节类型的确定

⑴多年平均径流量W平

W平=h*F=1000*10-3*37.8*106=3780.0(万m³)

⑵设计年径流量Wp

根据皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数Kp值表：

Cs=2Cv，Cv=0.37

P=90%时,Kp=0.566,W p1=W平*Kp=2139.48(万m3)；

P=95%时,Kp=0.480,W p2=W平*Kp=1814.4(万m3)。

⑶综合用水量

P=90%，W灌1=A*Mp=1.5*1075.7=1613.55(万m³)，W供1=2.7*30.4*12=984.96(万m³),

则：W综1=1613.55+984.96=2598.51(万m³)；

P=95%，W灌2=A*Mp*0.9=1452.2(万m³)，W供2=2.7*30.4*12=984.96(万m³), 则：W综2=1452.2+984.96=2437.16(万m³)。

因W p1

故：水库径流调节需采用多年调节。

5．4 兴利计算

5．4．1 设计年径流年内分配

由于库区没有年径流观测资料，故设计年径流年内分配由降雨资料推

求。以惠阳站为参考站，并根据其降雨年内分配资料选取1967.5~1968.4、

1969.5~1970.4、1985.5~1986.4、1990.5~1991.4四个水文年进行分析比较，

而1969.5~1970.4水文年的枯季时期长，雨量枯，年内分配偏于不利，故选

作典型分配，年降雨量H年=1156.8mm。径流总量由地下径流量和地面径流

量组成，地下径流量按径流总量的12%计，并按月平均，地面径流量按典

型年降雨分配，详见5-4-1。

表5-4-1 设计年径流年内分配计算表

5．4．2 用水量、用水分配

灌溉用水分配比采用《广东省一年三熟灌溉定额》枯水典型年的用水分配，而供水分配按各月平均计，见表5-4-2。

表5-4-2 用水分配计算表

5．4．3 水库水损计算

水库的水量损失主要考虑蒸发和渗漏损失。

⑴蒸发损失

蒸发损失采用多年平均蒸发损失。

水库额外水量蒸发深度ΔH：

ΔH=H水面×η-(H-h)=1320×0.91-(1700-1000)=501.2mm