3水文3.1流域概況擬建的響河峽水庫位于祁家川的支溝西溝上游，祁家川為湟水南岸一級支流，發源于青沙山和牛心山，流經平安縣石灰窯鄉、寺臺鄉，三合鎮和小峽鎮，于古城崖匯入湟水，流域面積269.3km2，主河道河長34.5km，河道平均比降為47.6‰。祁家川河在三合鎮以上分為東溝、西溝兩支，東溝又名寺臺溝，流域面積85km2；西溝又名石灰窯溝，流域面積77.6km2。西溝在上游支流建有法臺水庫，水庫壩址以上集水面積11km2，法臺水庫以上的溝道有月龍灣、加拉灣、陰溝灣、法臺槽等，溝道短小，源頭海拔3145m。東溝在寺臺鄉上游分為東、西兩支，分別為天重河及瓦窯臺溝。響河峽水庫壩址處的地理坐標為東經101°50′18″，北緯36°19′07″，壩址以上河長3.17km，集水面積3.64km2，河道平均比降203‰。水庫所在的西溝位于祁家川流域的上游，為腦山區。水庫所在流域內植被良好，大部分地區有草皮和灌木覆蓋，河溝內常年水量穩定，河水清澈。洪水季節為6～9月份，來水略顯渾濁，挾沙量小。流域水系圖見圖3-1。圖3-1

祁家川流域水系及雨量站點分布圖1.1緒言1.1.1工程概況響河峽水庫位于祁家川的支溝西溝—石灰窯溝的上游響河峽，壩址處在平安縣石灰窯鄉上莊村，距平安縣城35km。響河峽水庫為一座攔蓄式水庫，水庫的主要任務是為下游人畜飲水提供保障。響河峽水庫壩址以上河長3.17km，集水面積3.64km2，河道平均比降203‰。祁家川為湟水南岸一級支流，發源于青沙山和牛心山，流經平安縣石灰窯鄉、寺臺鄉，三合鎮和小峽鎮，于古城崖匯入湟水。祁家川河在三合鎮以上分為東溝、西溝兩支，東溝又名寺臺溝，流域面積85km2；西溝又名石灰窯溝，流域面積77.6km2。西溝上游支流建有法臺水庫，水庫壩址以上集水面積11km2，法臺水庫以上的溝道有月龍灣、加拉灣、陰溝灣、法臺槽等，溝道短小，源頭海拔3145m。響河峽水庫工程任務以人畜飲水為主，水庫總庫容24.96×104m3，本水庫屬Ⅴ等?。?）型工程，其主要建筑物包括大壩、溢洪道、導流放水洞。響河峽水庫壩址處的地理坐標為東經101°50′18″，北緯36°19′07″。水庫壩址到上唐隆臺村有近2km的簡易土路，上唐隆臺村到平安縣城有縣鄉公路（柏油路面），交通便利、施工方便。1.5建設規模經水庫調節計算、泥沙淤積計算及調洪計算，最終確定水庫總庫容24.96×104m3，其中死庫容4×104m3，興利庫容18.42×104m3，防洪庫容2.54×104m3；相應死水位3022.74m，正常蓄水位3037.63m，設計洪水位3038.29m，校核洪水位3038.93m。1.6工程布置及建筑物1.6.1工程等級及級別響河峽水庫總庫容24.96×104m3，根據《水利水電工程等別劃分及洪水標準》（SL252-2000）和《防洪標準》（GB50201-94）的規定，本水庫屬Ⅴ等小（2）型工程，其主要建筑物（大壩、溢洪道、導流放水洞）級別為5級，次要和臨時建筑物（導流圍堰）級別為5級。水庫大壩的防洪標準采用30年一遇設計（洪峰流量14.8m3/s），300年一遇校核（洪峰流量33.8m3/s）。導流洞采用5年一遇洪水設計（洪峰流量4.59m3/s），臨時建筑物（導流圍堰）防洪標準采用5年一遇（洪峰流量4.59m3/s）。3.2氣象水庫所在流域，周圍為低山丘陵，具有顯著的高原干旱大陸性氣候特點。該區光照充足，日照強烈，冬寒夏涼，氣溫變化劇烈，干旱少雨，降水集中。流域海拔高程在2734m～3940m之間，年平均氣溫7℃左右，極端最高溫度34℃，極端最低溫度-24℃，晝夜溫差大。流域內降雨量集中，年平均降雨量400mm～500mm，源頭區降水達600mm左右，全年降水80%以上集中在5～9月，多集中在7～9三個月，年際差異大，多雨年和少雨年差2倍以上。流域平均蒸發量750mm，蒸發量最高可達1419mm左右，屬于半干旱～半濕潤過渡地區。項目區多東風，年平均風速1.6m/s，最大風速19m/s。項目區冰凍期長，11月至翌年的3月底為霜凍期，年無霜期138天左右，根據《中國季節性凍土標準凍深圖》，該區標準凍深166cm。3.3水文基本資料響河峽水庫所在的祁家川流域有灣子、三合、下河灘等三處雨量站，下河灘、灣子雨量站有1975～2004年共30年的降水資料，三合雨量站有1978～2004年27年的降水資料，雨量站分布見上圖3-1。流域內未設立水文站，沒有徑流及洪水資料。臨近的小南川流域有王家莊站，小南川流域1959年6月設立小南川徑流站，1960年5月基本斷面上遷12km，為小南川（二）站，1962年6月改為水文站，8月基本斷面下遷13km，為小南川（三）站，1971年1月又下遷2km，更名為王家莊水文站。該站集水面積370km2，控制河長40.8km，河道平均比降21.7‰，距河口2.1km。觀測項目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發、冰情、岸溫、比降等。王家莊水文站有1959～2010年的實測水文資料，該水文資料已經過青海省水文水資源勘測局的整編和審查，可作為水文分析計算的依據。水文站資料情況見表3-1。水文站資料情況表表3-1站名地理坐標集水面積(km2)河長(km)至河口距離(km)河道平均比降（‰）實測資料系列東經北緯王家莊101°56′36°33′37040.82.121.71959～2010年

3.4徑流3.4.1多年平均流量的計算響河峽水庫所在的祁家川無實測水文資料，因此壩址處徑流計算采用經驗公式法、徑流深等值線法、徑流系數法和水文比擬法，經綜合分析后確定水庫壩址處的多年平均流量。（1）經驗公式法根據《青海省水文手冊》中“年平均流量～流域面積經驗公式(湟水流域腦山區)”計算年平均流量。經驗公式：Q=0.0041×F1.11

式中：Q為平均流量（m3/s）；F為集水面積（km2）。計算得水庫壩址處多年平均徑流量為54.3萬m3，多年平均流量為0.017m3/s。（2）徑流深等值線法根據《青海省水資源評價報告》中“1956～2000年徑流深等值線圖”查得水庫壩址以上流域重心多年平均徑流深為200mm，用下式由流域平均徑流深計算多年平均年徑流量：式中：為多年平均年徑流量（m3）；為集水面積（km2）。計算得水庫壩址處多年平均徑流量為72.8萬m3，多年平均流量為0.023m3/s。（3）徑流系數法根據《青海省水資源評價報告》中“1956～2000年降水量等值線圖”查得壩址以上流域重心處多年平均降水量為600mm，根據《青海省水文手冊》中“多年平均年徑流系數等值線圖”，查得流域重心多年平均年徑流系數為=0.35，計算得水庫壩址處多年平均徑流量為76.4萬m3，多年平均流量為0.024m3/s。（4）水文比擬法水庫所在溝道無水文站，臨近的小南川流域有王家莊水文站，故壩址處設計徑流的計算，選取王家莊站為參證站，按水文比擬法計算。王家莊水文站控制流域面積370km2，有1959～2010年的實測水文資料，根據《青海省水資源評價報告》中王家莊站1956～2000年天然徑流成果及徑流系列的還原計算方法，將其2001～2010實測徑流系列進行還原，得到王家莊站1956～2010年55年天然徑流系列。王家莊水文站多年平均流量為1.27m3/s，站址上游年平均雨量采用紅嶺、垃尕、田家寨、梁家雨量站的平均雨量計算，為462.4mm。響河峽水庫壩址以上集水面積3.64km2，壩址以上流域重心處多年平均降水量為600mm。水庫壩址和水文站集水面積相差較大，根據《水利水電工程水文計算規范》（SL278—2002）第3.5.5條：“當工程地址與設計依據站的集水面積相差超過15%，應考慮區間與設計依據站以上流域降水、下墊面條件的差異，推算工程壩址的徑流量?！笔街校篞設計、F設計及P設計：為水庫壩址處的多年平均流量、集水面積及壩址以上流域多年平均降水量；Q參證、F參證及P參證：為參證站的多年平均洪流量、集水面積及站址以上流域多年平均降水量。由上式計算得水庫壩址處多年平均徑流量為51.6萬m3，多年平均流量為0.016m3/s。（5）徑流成果采用本次對壩址處徑流計算采用了經驗公式法、徑流深等值線法、徑流系數法和水文比擬法，計算結果比較見表3-2。通過各方法的比較可知，水文比擬法最小，經驗公式法、徑流系數法與徑流深等值線法接近。經驗公式法以橋頭、峽門、西納川、八里橋、黑林等站的資料參與分析，各水文站集水面積與水庫壩址以上集水面積相差大，因此采用此方法計算洪峰流量誤差較大，不宜采用；徑流系數法是由《青海省水文手冊》中的等值線圖查得的，該方法對小流域精度較低，不予采用；水文比擬法以臨近流域的王家莊站作參證站分析計算壩址處的徑流量，該站資料系列較長、代表性較好，但是水庫壩址以上集水面積與王家莊站相差大，致使計算結果較實際偏小，不采用；徑流深是由《青海省水資源評價報告》中的等值線圖查得的，資料系列長、代表性好，計算結果能較好地反應流域實際情況，因此本次水庫壩址處年徑流量的計算推薦采用徑流深等值線法的結果，見表3-2。各方法徑流計算結果比較表表3-2方法年徑流量（104m3）平均流量（m3/s）經驗公式法54.30.017徑流深等值線法72.80.023徑流系數法76.40.024水文比擬法51.10.016采用值72.80.023

3.4.2設計徑流根據《青海省水文手冊》年徑流Cv等值線圖及年徑流CS/CV分區圖，確定出牙扎水庫壩址以上流域中心多年平均徑流變差系數Cv值為0.40～0.50之間，CS/CV=3.5；同時參照《青海省平安縣文祖口水庫工程（初設）》（已通過審查）中王家莊水文站多年平均徑流變差系數Cv=0.46，Cs/Cv=3.5，綜合分析后，確定本次水庫壩址處設計徑流的Cv=0.46，Cs/Cv=3.5，并根據