黄金坪水电站设计洪水

樊明兰，夏传清，潘燕芳

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川 成都 610072)

1 前 言

黄金坪水电站系大渡河干流水电规划调整推荐“三库22级”开发方案的第11个梯级电站，位于四川省康定县姑咱镇上游约3.2km河段，上游与长河坝水电站衔接，下游为泸定梯级，坝址控制集水面积为56 942km2。水库总库容1.4亿m3，具有日调节性能。枢纽工程由沥青混凝土心墙堆石坝、左岸溢洪道、泄洪放空洞坝身泄洪，左岸地下引水发电系统及右岸生态机组电站等建筑物组成，最大坝高95.5m。大坝设计标准500年一遇、校核标准5000年一遇。黄金坪水电站上游双江口、长河坝水电站正在兴建中,对黄金坪水电站设计洪水有一定的影响。

2 流域概况

大渡河是岷江的最大支流，流域位于东经99°42′～103°48′、北纬28°15′～33°33′之间。有东西两源，东源为足木足河，为主流；西源为绰斯甲河。两源在双江口汇合，由北向南流至石棉折向东流，于乐山市注入岷江。干流河道全长1 062km，流域集水面积为77 400km2。在黄金坪水电站下游有泸定水文站，控制集水面积58 943km2；黄金坪水电站～泸定水文站之间仅有较大支流瓦斯河，设有康定水文站，控制集水面积1 354km2。两水文站资料已插补延长和多次复核,水文系列为1952～2006年，可为黄金坪水电站的勘测设计提供翔实、可靠的水文资料。大渡河流域水系及黄金坪水电站位置见图1。

3 暴雨洪水特性

大渡河流域暴雨最多发生在大渡河下游地区，其次是大渡河中游田湾河～松林河～南桠河中上游～尼日河上游一带。大、暴雨一般发生在5～9月，暴雨量占全年的73%～85%。一次降雨过程为3d左右，两次连续过程为5d左右或更长，主雨段多在1～2d，且多夜雨。大渡河上游地区很少出现暴雨，最大日降水量在30～70mm，中、下游地区最大日降水量在100mm以上，下游的沙湾和初殿雨量站，最大日降水量分别为439.6mm和300mm。影响大渡河流域降雨最主要的天气系统是西风槽、切变线和低涡。大渡河流域的水汽源地主要在孟加拉湾，其次是南海北部湾和阿拉伯海。

大渡河洪水主要由降水形成，年最大洪峰流量出现在汛期6～9月，多出现在6、7月份，以7月份出现的机会最多，约占50%，8月份发生的机会较少，约占10%，9月份又相对较多，约占20%。由于流域面积较大，支流多沿干流对称发育、汇流不集中、植被较好有利于下渗和滞流等，洪水过程多呈复峰型且涨落缓慢，具有峰低、量大、历时长的特点。

大渡河流域一次洪水过程约15d ,其中7d洪量占15d洪量的53%以上,3d洪量占7d洪量的48%以上,1d洪量占3d洪量的35%以上。

图1 大渡河流域水系及水文站网分布

4 设计洪水

4.1 历史洪水

自1956年以来，为满足大渡河流域规划及梯级电站设计需要,成都院在大渡河流域先后进行过多次历史洪水调查,并对重点年份进行了多次复查和补充调查，大渡河流域各河段各次历史洪水年份、量级和序位已基本查清。

黄金坪水电站所涉及的历史洪水调查成果见表1。

黄金坪水电站1904年历史洪水洪峰、各时段洪量采用大金、泸定站区间面积比内插法计算，计算成果见表2。历史洪水重现期同泸定水文站。

4.2 天然设计洪水

4.2.1 黄金坪水电站年最大洪水系列生成

黄金坪水电站年最大洪峰流量及各时段洪量采用泸定站洪水过程减去区间相应洪水过程的方法计算，区间洪水采用康定站相应洪水模数放大而得，康定站至泸定站洪峰传播时间经分析取3h。计算公式为：

表1 黄金坪水电站涉及的历史洪水调查成果

注：丹巴水文站1904年历史洪水洪峰流量根据大金、泸定水文站该年历史洪水成果按区间面积比内插推算为6 990m3/s；历史洪水重现期参照泸定河段的调查情况确定，为201年。

表2 黄金坪电站历史洪水成果

按上式将泸定站实测洪水过程与以康定站为典型的区间洪水过程叠加，可得到坝址1952～2006年年最大洪峰及各时段洪量系列。

4.2.2 黄金坪水电站设计洪水计算

表3 黄金坪水电站设计洪水成果

图2 黄金坪水电站年最大洪峰频率曲线

图3 黄金坪水电站各时段洪量频率曲线

黄金坪水电站设计洪水随统计时段的增长Cv值减小,符合一般变化规律；上下游对比,Cv从上游丹巴至下游农场逐渐变小，农场以下逐渐受青衣江暴雨区波及影响，Cv开始回升，符合流域暴雨洪水特性。因此电站设计洪水统计参数是合理的。

4.3 受上游水库影响黄金坪水电站设计洪水分析

黄金坪水电站为大渡河干流开发的第11个梯级，位于该电站上游双江口、长河坝水库具有一定的洪水调节作用，应分析两者对黄金坪水电站设计洪水的影响。

根据对双江口、长河坝水电站1992年和1981年典型天然情况设计洪水过程线水库调洪结果，以1981年的对工程更为不利，故本文采用1981年典型调洪结果。

采用双江口水电站PMF、1000年一遇的1981年典型洪水过程线，经水库调洪后的出库流量过程演算到长河坝坝址，与区间相应洪水过程叠加，推算出受双江口水库影响的长河坝水电站校核标准PMF、设计标准1000年一遇的设计洪水过程(见表4)。

双江口水库调洪对长河坝水电站校核标准、设计标准的设计洪水有很小的削峰作用，削减幅度在3%以内(见表4)。故长河坝水电站采用天然设计洪水成果。

采用长河坝水电站天然情况下5000年一遇、500年一遇的1981年典型设计洪水过程，经长河坝水库调洪后的出库流量过程演算到黄金坪坝址，与区间相应洪水过程叠加，即推算出受长河坝水库影响的黄金坪水电站校核标准5000年一遇、设计标准500年一遇的设计洪水过程，成果见表5。

表4 受双江口水库影响的长河坝水电站设计洪水成果 m3/s

表5 受长河坝水库影响的黄金坪电站设计洪水成果 m3/s

长河坝水库调洪仅对黄金坪水电站校核标准的设计洪水有较小的削峰作用，削减幅度5%以内；对黄金坪水电站设计标准洪水无削减作用(见表5)，因此，可以认为双江口和长河坝水库调洪对黄金坪水电站设计洪水皆无较大影响，故黄金坪水电站采用天然设计洪水是合适的。

5 结束语

黄金坪水电站为大渡河干流开发的第11个梯级,上游在建的大型水库有双江口、长河坝等水库,其设计洪水地区组成较为复杂。通过对大渡河流域暴雨洪水特性,定量分析了上游梯级水库对黄金坪水电站设计洪水的影响，为工程优化设计提供了科学依据。