苏巴姑水电站径流复核分析

晋良辅

（上海勘测设计研究院有限公司四川分公司四川成都610094）

苏巴姑水电站径流复核分析

晋良辅

（上海勘测设计研究院有限公司四川分公司四川成都610094）

水电站设计中，径流设计成果是电站装机选择的重要依据，对于已投产运营的电站年发电量偏小的问题，需从径流复核出发，首先分析来水因素。本文以苏巴姑电站径流复核为例，采用多种方法对初设报告径流成果进行复核。结果表明，原设计径流采用的样本具有较好的代表性，径流参数基本稳定，2007年～2009年在整个年径流系列中处于枯水段之中，而2011年是坝址流域近50年以来的枯水年。

水文分析；径流复核；综合修正系数；相关定线

1　工程概况

苏巴姑水电站是古里沟一库三级梯级开发的最下游梯级，电站位于四川省凉山彝族自治州昭觉县境内，工程开发任务为水力发电，电站装机容量2×26MW，采用引水式开发，首部枢纽采用底格栏栅坝，洞内调节，调节库容4.0万m3，设计水头1175m，属亚洲第一。

古里沟是美姑河下游段右岸的支流，流域地理位置界于北纬27°50′～28°4′，东经103°4′～103°16′之间，流域面积288km2。首部枢纽位于古里沟下游鲁瑙依打沟汇口上游约800m，控制集水面积245.5km2；另外，于鲁瑙依打沟沟口处取水引入坝前发电，取水口以上控制集水面积15.7km2。2007年11月28日，苏巴姑水电站初步设计报告［1］通过审查，2011年初投产发电，商业运行一年后，业主反映机组的年利用小时数偏低。本文对降雨修正系数进行复核，并结合水文站同步实测资料分析，采用多种方法计算坝址径流。

2　电站设计径流主要成果

初步设计采用美姑（一）站1959年～2005年共46年（水文年）径流系列（包括2001年以后由美姑（二）站推算的资料）。分别进行年、丰水期及枯水期平均流量频率计算，按数学期望公式P=m/（n+1）×100%计算经验频率，采用P-Ⅲ型曲线适线［2］确定统计参数。坝址径流采用面积比和流域降雨修正的方法推算，降雨修正系数取值0.85，由此可得古里沟苏巴姑水电站坝址和鲁瑙依打沟取水口断面多年平均流量分别为4.35m3/s和0.278m3/s。

3　径流复核

3.1新增水文资料

美姑水文站，补充收集了2006年～2009年、2011年径流资料，该站径流系列延长到52年；古里沟水文站，于2006年4月21日在古里沟沟口设立，有2006年4月～2009年的整编成果；2011年6月16日在苏巴姑电站沉砂池进口闸断面进行测流，该日平均流量为1.54m3/s。3.2美姑水文站设计年径流复核

根据美姑水文站1959年6月～2009年5月共50年（水文年）径流系列，分别进行各期平均流量计算，与初步设计相比较各时段均值基本一致，详见表3-1。

表3-1　美姑水文站时段径流复核表流量单位：m3/s

3.3苏巴姑坝址径流复核

3.3.1降雨修正系数分析

苏巴姑水电站坝址位于美姑河下游右岸的古里沟，距美姑水文站近50km，美姑河流域径流深有由上游向下游递减的趋势，与降水量的地区分布相一致，定性上古里沟的径流深应小于美姑站。因此，不宜仅按面积比直接移用美姑站径流。本次采用最新出版的《四川省1956年～2005年平均年降水量等值线图》对降雨修正系数进行复核。从等值线图可以看到年降水量在美姑河干流河源及支流年渣老河上游一带为1400mm左右，至河口已降至700mm，美姑水文站以上流域基本都处在1000mm以上，而古里沟流域则由800mm至1200mm的等雨量线控制，经量算美姑水文站以上流域和古里沟流域面平均年降雨量［3］分别以998mm和1160mm计，则降雨修正系数K=0.86，与初步设计采用的0.85基本一致。美姑河流域及周边多年平均降雨量等值线图见图1。

图1　美姑河流域及周边多年平均降雨量等值线图

3.3.2古里沟实测流量分析

图2　美姑～古里沟年月径流相关图

古里沟站已具有2006年4月～2009年流量资料，使古里沟站与美姑站具有2006年4月～2009年共45个月的同期月平均流量，建立美姑站～古里沟站同期年、月径流相关（见图2），从点群分布来看，首先关系点大致分布呈带状，其中平、枯水分布相对较为集中，汛期则受上下游暴雨时空分布的不确定性而显得较为散乱；其次几乎所有的点都落在面积比线的下方，水量比明显要小于两者的面积比，这也充分说明了古里沟径流计算如直接采用面积比由美姑站推算则会使成果偏大。从实测资料分析，两站月径流的比值在2006年～2009年3年间平均为0.104，比综合修正系数（面积和雨量综合修正系数K=0.179×0.85 =0.152）偏小。古里沟水文站通过与美姑站相关插补延长，加上实测年份（2006年～2009年）组成的1959年5月～2009年年、月径流系列，其多年平均流量为4.03m3/s，2007年～2009年在整个系列中是偏枯的，3年实测的平均流量仅为3.29m3/s。

3.3.3坝址径流推算

本次复核用两种方法计算苏巴姑水电站古里沟坝址和鲁瑙依打沟取水口断面多年平均流量。方法一与初设相同，即采用面积比和流域降雨修正的方法，即由Q坝=0.85 ×（F坝/F美）×Q美计算出坝址流量。本次增加了美姑站2006年6月～2009年5月的资料以后，计算结果与初设差别很小。方法二采用古里沟站经插补延长后的系列按面积比计算出苏巴姑坝址的径流系列。对比两种方法计算的苏巴姑水电站坝址及鲁瑙依打沟取水口各时段的径流成果，可以看出方法一的计算结果大于方法二，见表3-2。

3.42011年来水量分析

美姑水文站2011年平均流量为17.4m3/s，仅占系列多年均值33.5m3/s的52%，是整个系列中的最小值。采用面积加降雨综合修正的方法推算古里沟2011年年平均流量为2.64m3/s，也是系列中的最小值。

从古里沟水文站实测资料看，历年实测最大断面流量68.3m3/s，最小流量为0.49m3/s，说明该河由于流域比较小，洪枯差异相当大；径流年内分配不均，6月～10月径流占年径流78.5%，11月至翌年5月占21.5%，其中最枯的2月仅占1.6%；径流的年际变化也很大，特别是11月份变幅很大，这与干流不太一样，详见表3-3。设计院于2011年6月16日在苏巴姑电站沉砂池进口闸断面测得流量为1.54m3/s，推算至沟口为1.81m3/s，也是历年该月份的最低值，比实测年份5月的均值还小。

4　结语

1）本工程坝址径流在初步设计时以美姑水文站实测径流资料作依据站，采用面积和雨量综合修正的方法计算，经本次复核的降雨修正系数与初步设计采用的基本一致。

表3-2　苏巴姑水电站时段径流复核表流量单位：m3/s

表3-3　古里沟水文站2006年～2009年年、月平均流量表流量单位：m3/s

2）本次复核将美姑水文站的径流系列延长至2009年后按照初步设计推算的方法计算的闸址径流成果基本一致，说明原美姑水文站径流采用的样本具有较好的代表性，径流参数基本稳定。

3）由古里沟水文站实测流量分析，两站月径流相关在汛期受局地小气候影响，点据散乱，偏离点群较多，平、枯期相对集中，总体相关关系尚可；月径流比值在一个较大范围内变化，平均值小于综合修正系数；由相关关系推算的闸址多年平均流量为要小于初设成果。

4）由美姑站2011年实测流量和苏巴姑电站进水口断面实测流量分析，可认为2011年是美姑河流域近50年以来的枯水年，古里沟水文站2007年～2009年在整个年径流系列中也处于枯水段之中。陕西水利

［1］四川省清源工程咨询有限公司.四川省凉山彝族自治州昭觉县苏巴姑水电站初步设计报告［R］.成都：四川省清源工程咨询有限公司，2007.

［2］黄振平.水文统计学［M］.南京：河海大学出版社，2003.

［3］梁忠民，钟平安，华家鹏.水文水利计算［M］.南京：中国水利水电出版社，2008.

（责任编辑：畅妮）

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