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窦家山绿化基地灌溉泵站改造径流及洪水设计分析 摘要：窦家山绿化基地灌溉泵站一级、二级泵站临近黄河兰州段，在黄河汛期多次发生被河水淹没的情况，则本次在泵站改造建设中选取兰州水文站作为参证站，重点对流域内径流及洪水进行设计分析，以保证泵站防洪要求。径流分析主要包括对流域径流特性研究、径流资料的插补延长、径流还原及设计径流的年内分配等内容。洪水分析包括洪水的特性及成因、历史特大洪水的调查，并采用矩法初估统计参数，P-Ⅲ曲线适线等方法得到工程设计洪水。径流及洪水设计成果为本次泵站设计提供了数据支撑和参考依据。 1 流域概况甘肃省水利厅窦家山绿化基地灌溉泵站为四级提灌泵站，最大提水流量为0.196 m2 上游水文站及主要水利工程概况黄河干流甘肃段以上先后设有黄沿河、吉迈、门堂、玛曲、军功、唐乃亥、贵德、循化、小川、上诠、兰州、乌金峡、安宁渡、下河沿等水文站。上述测站均为国家基本测站，观测系列较长，资料精度较高，资料整编规范，由黄河水利委员会整编刊印成《黄河水文年鉴》。黄河干流甘肃段及上游水文测站基本情况见表1。甘南藏族自治州玛曲以上基本没有灌溉引水，也没有其它用水工程，实测流量即为天然，而青海河段已建成多年调节的龙羊峡水库（1986年10月水库下闸蓄水），坝址以上控制流域面积131420 km3 设计径流3.1 流域降雨径流特性黄河上游径流主要为流域降雨形成，以雨水补给为主，融雪补给为辅。由于天然湖泊、沼泽的调蓄，径流相对稳定，径流年内变化受环流形势、降水、气温和下垫面等因素的影响，汛期6月～9月径流量约占年总径流量的60%，年际变化不大。本次工程取水断面黄河兰州段径流，由于上游修建了多级水库电站，改变了河川径流的天然状态，特别是龙羊峡和刘家峡两座大型水库的联合运行，使汛期洪峰流量和径流明显减小，非汛期径流增大。由于引水枢纽以上黄河干流径流受多级水库调节的影响，改变了原来天然状态，自2000年以来黄河干流没有进行新的工作，故本工程设计延用西北院2000年已批复复核的成果。3.2 径流系列的插补延长黄河流域建站最早的陕县水文站设立于1919年4月，黄河上游以兰州站观测年限最长，始于1934年7月。1961年黄委会、北京院、西北院三单位在郑州协调确定了陕县～兰州站各月平均流量相关线，由陕县水文站实测月平均流量插补出了兰州水文站1919年5月～1934年7月各月平均流量，并于1962年由黄委会刊印在《黄河干支流主要断面1919年～1960年水量、沙量计算成果表》中。黄河上游各站设计年径流采用陕县～兰州站的月平均流量相关，由陕县插补延长兰州站的实测流量资料，再依次插补延长兰州站至上游唐乃亥站之间各代表站流量资料，经插补延长后兰州站至上游唐乃亥站之间各代表站的资料系列为1919年～2000年共81年。3.3 径流还原分析黄河上游已建的、具有年调节性能的水库为刘家峡和龙羊峡水库，其中刘家峡水库于1968年10月28日开始蓄水，龙羊峡水库于1986年10月水库下闸蓄水，使水库下游相应各水文站实测资料不再是天然径流。本次设计根据黄河上游各水文站水库还原计算方法，从唐乃亥水文站开始逐级还原贵德、循化、上诠、兰州水文站。具体方法如下：1）受刘家峡水库影响（1968年以后）的资料还原上诠站天然流量为循化站、红旗站（洮河）和冯家台站（大夏河）三站天然流量之和。兰州站天然流量为上诠站天然流量加上上诠～兰州区间流量，上诠～兰州区间流量为上诠站与兰州站同一天流量之差。安宁渡站天然流量为上诠站天然流量加上上诠～安宁渡区间流量，其中上诠～安宁渡区间流量为安宁渡站与上诠站实测流量错一天之差。2）受龙羊峡水库影响（1980年以后）的资料还原对1980年以后龙羊峡水库影响的资料还原用马斯京根法将唐乃亥逐日流量过程演算至贵德，得到贵德站逐日流量过程线，由于没有考虑唐乃亥～贵德区间入流的影响，略为偏小。其修正方法是通过建立唐乃亥与贵德两站最大15天、45天洪量（W15、W45）相关关系，推求出贵德站W15、W45，以此量为准对演算的贵德站逐日流量过程中的W15演、W45演予以修正。还原结果经合理性检查和上下游平衡，精度较高。循化站天然流量为贵德站天然流量加循化～贵德区间流量，循化～贵德区间流量为贵德站与循化站实测流量错一天之差。由于1996年12月26日李家峡水库下闸蓄水，故其后的循化站天然流量的资料还原计算考虑了李家峡水库的蓄水影响。(2）水库调蓄还原各水文站断面以上历年逐月灌溉用水量统一采用黄委会整编的资料，各水文站经水库还原的逐月、逐年天然径流量加上对应年、月灌溉水系列即还原为天然流量。以上各站水量还原的计算方法及成果在“西北院”进行积石峡、柴家峡、黑山峡等水电站设计时均经过审查，本次直接采用