水文氣象報告

1、 目 錄1. 前 言11.1工程概況11.2執(zhí)行任務(wù)與目的11.3 勘測技術(shù)方案及完成工作量12線路水文條件22.1小河子察北220kV線路22.2小河子沽源220kV線路53氣象條件63.1氣象站概況63.2常規(guī)氣象條件64設(shè)計風(fēng)速64.1氣象站設(shè)計風(fēng)速74.2風(fēng)壓換算系數(shù)計算74.3 線路設(shè)計風(fēng)速確定75導(dǎo)線覆冰75.1覆冰成因75.2 覆冰調(diào)查85.3線路沿線最大導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)覆冰厚度確定86結(jié)論與意見8 1. 前 言1.2執(zhí)行任務(wù)與目的1）查明本工程附近河流的名稱、湖泊及水利規(guī)劃、設(shè)施的情況；沿線河流頻率為1%的最高洪水位高程； 2）立塔河流逐基塔位處頻率為3.3%的洪水位和最大垂線平均流速

2、、一次洪水最大沖刷深度、河中漂浮物大小及其重量；3）河岸兩側(cè)立塔處頻率為3.3%洪水漫堤后的沖刷范圍（堤外安全距離、如果在沖刷范圍內(nèi)，提供水的流速、沖刷深度及水深；4）沿線內(nèi)澇地區(qū)和頻率為3.3%的洪水淹沒區(qū) (包括分洪區(qū)、泛洪區(qū)、滯洪區(qū)) 逐基塔位處的水深與持續(xù)時間、當(dāng)流動水對地表有沖刷時, 還應(yīng)包括其沖刷深度和流速；5）在河灘上或內(nèi)澇積水地區(qū)逐基塔位的20%的洪水淹沒水深；6）沿線季節(jié)性河流及沖溝的描述。1.3 勘測技術(shù)方案及完成工作量水文調(diào)查規(guī)范SL196-97 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 500092012；電力工程水文技術(shù)規(guī)程DL/T 50842012；電力工程氣象勘測技術(shù)規(guī)程DL/T 5

3、1582012；220kV及以下架空送電線路勘測技術(shù)規(guī)程DL/T 5076-2008。2線路水文條件2.1小河子察北220kV線路2.1.1葫蘆河葫蘆河是天然河道，屬內(nèi)陸河，發(fā)源于沽源縣豐源店村平頭梁附近山區(qū)，經(jīng)豐源店、小廠、石頭城、廟營子等村，最后入棺材山淖，河長98km，沽源縣境內(nèi)長88 km，流域面積821km2，平均基流0.4m3/s，最大流量為65m3/s（據(jù)沽源縣水利志記載發(fā)生在1939年。）。據(jù)了解，七十年代當(dāng)?shù)卣M織群眾對葫蘆河進(jìn)行了人工治理，疏浚了河道。線路在小河子變電站出線后向西隨即跨越葫蘆河，跨河處上游約12km為石頭城水庫，石頭城水庫的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，校

4、核防洪標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)1000年一遇，壩型為均質(zhì)土壩，溢洪道最大泄洪流量為185m3/s。水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)較高，達(dá)到50年一遇，與線路基礎(chǔ)防洪標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)，因此本階段暫不考慮水庫潰壩對線路桿塔基礎(chǔ)的影響。線路跨河處，河道較為開闊平坦，寬約2km，不能一檔跨過，經(jīng)現(xiàn)場了解，當(dāng)發(fā)生大洪水時，洪水將出槽漫溢至兩岸，最大水深約為1m，主槽橫向變遷范圍為主槽左右各100m范圍內(nèi)。建議線路桿塔遠(yuǎn)離河道100m以上布置，將不受河道變遷沖刷影響，但會受到洪水淹沒影響，最大積水深度1m左右，積水時間約7天。2.1.2二道營河二道營河發(fā)源于沽源縣蓮花灘鄉(xiāng)西壩村梁頭，在蓮花灘鄉(xiāng)稱暖水泉河，從東壩小梁底、蓮花灘、東辛營至五甲地稱二

5、道河；經(jīng)三間房以下，米克圖、腦包底、西辛營至二道營河稱頭道河；從馬廠起，經(jīng)貴子溝、界牌、五合莊稱三道河匯合后為二道營河。河長24km，集水面積400km2，多年平均徑流量680萬m3，多年平均徑流深17mm。原在五甲地村建有五甲地水庫，據(jù)向水利部門了解，該水庫目前已經(jīng)廢棄，不進(jìn)行蓄水，上游來水直接敞泄處理，本次按天然狀態(tài)考慮，不考慮水庫影響。線路在毛家營子西側(cè)跨越二道營河，河道較為開闊平坦，寬約1.5km，不能一檔跨過，經(jīng)現(xiàn)場了解，當(dāng)發(fā)生大洪水時，洪水將出槽漫溢至兩岸，最大水深約為0.8m，主槽橫向變遷范圍為主槽左右各150m范圍內(nèi)。建議線路桿塔遠(yuǎn)離河道150m以上布置，將不受河道變遷沖刷影響

6、，但會受到洪水淹沒影響，最大積水深度0.8m左右，積水時間約23天。2.1.3小堿灘河線路在唐家營子西北跨越小堿灘河，小堿灘河屬于山區(qū)河流，兩岸均為山體，河道較為開闊平坦，河道沒有明顯的下切痕跡，兩側(cè)沒有河堤。河灘地寬約1km， 在跨越斷面上游5km為七一水庫。七一水庫位于河北省張家口市沽源縣黃蓋淖鄉(xiāng)的田營房村附近，主要攔蓄小堿灘河河水。小堿灘河發(fā)源于沽源縣東北部山區(qū)一帶，水庫上游控制流域面積145.5km2，河長21.5km，水庫1958年動工興建，1960年下馬，1963年續(xù)建，1967年主體工程基本完工，1978年又進(jìn)行了加固。水庫壩型為粘土心墻土壩，最大壩高8.5m，壩頂長度1564m

7、，水庫河底高程86m(假定高程，下同)，壩頂高程94.5m，水庫總庫容900×104m3，是一座以灌溉和水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小（一）型水利樞紐工程。七一水庫技術(shù)指標(biāo)表設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)20年一遇設(shè)計洪峰流量112.4 m3/s校核洪水標(biāo)準(zhǔn) 200年一遇校核洪峰流量 250m3/s調(diào)節(jié)方式年調(diào)節(jié)水庫20年一遇設(shè)計水位92.39m200年一遇校核水位93.64m正常蓄水位91.5m汛限水庫90.5m死水位88.6m 總庫容900×104m3調(diào)節(jié)庫容625×104m3壩型粘土心墻壩壩頂高程94.5m最大壩高8.5m 壩頂長度1564m 壩頂寬度3m最大泄量156m3/s注：表

8、中所有高程均為假設(shè)高程據(jù)向沽源縣水利局了解，目前水庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)僅僅為20年一遇，且有滲漏，屬于病庫，已經(jīng)有上報維護(hù)計劃，但由于多年干旱，也就無險，故一直沒有施工。由于水庫為20年一遇設(shè)計，200年一遇校核，所以30年一遇情況下可按水庫最大泄量156m3/s考慮。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查與綜合分析，跨越斷面河道屬于山區(qū)河道，河道比較穩(wěn)定，不容易發(fā)生主河槽橫向變遷，但主河道某些局部縱向沖刷可以達(dá)到1.5m，兩岸灘地不容易沖刷。河道較為開闊平坦，寬約1.5km，經(jīng)現(xiàn)場了解，當(dāng)發(fā)生大洪水時，洪水將出槽漫溢至兩岸，最大水深約為0.5m，主槽橫向變遷范圍為主槽左右各100m范圍內(nèi)。建議線路桿塔遠(yuǎn)離河道100m以上布置

9、，將不受河道變遷沖刷影響，但會受到洪水淹沒影響，最大積水深度0.5m左右，積水時間約34天。2.1.4燈籠素河線路在方家營村西北跨越燈籠素河，該河為季節(jié)性河流，發(fā)源于張北縣樺皮嶺，總河長52km，集水面積303km2，跨越斷面屬于草原下切的小型河道，河水由南向北流過, 河道寬約25m，常年流水，水深在2030cm。河道周圍草原為濕地保護(hù)區(qū)，含水層比較淺，土質(zhì)較軟。據(jù)現(xiàn)場了解：1975年曾發(fā)生大水，線路跨河周圍水深約為1.5m，持續(xù)2d?，F(xiàn)在該河幾乎每年都發(fā)生大水，一般深度為0.8m，寬度為5060m，23h退去。1991年6月5日下午5時至8時。大囫圇、三號、戰(zhàn)海三鄉(xiāng)鎮(zhèn)驟降暴雨和冰雹，山洪暴發(fā)

10、沖毀河壩，淹沒莊稼。根據(jù)河道情況判斷，河道基本穩(wěn)定，不易發(fā)生主河槽橫向變遷；河道兩側(cè)植被情況良好，對洪水期洪水起到滯緩作用。洪水發(fā)生時，洪水呈現(xiàn)大面積漫流，不易產(chǎn)生沖刷。線路跨越燈籠樹河時需注意避開主河道，保留一定距離，在兩岸灘地上立塔僅需考慮內(nèi)澇積水的影響。 2.1.5其它水文條件線路沿線將跨越一些山洪溝以及草原型季節(jié)性小河流，應(yīng)使桿塔遠(yuǎn)離溝邊及主河槽，在下階段確定桿塔位置時需做進(jìn)一步踏勘，確保桿塔安全。2.2小河子沽源220kV線路2.2.1葫蘆河葫蘆河是天然河道，屬內(nèi)陸河，發(fā)源于沽源縣豐源店村平頭梁附近山區(qū)，經(jīng)豐源店、小廠、石頭城、廟營子等村，最后入棺材山淖，河長98km，沽源縣境內(nèi)長8

11、8 km，流域面積821km2，平均基流0.4m3/s，最大流量為65m3/s（據(jù)沽源縣水利志記載發(fā)生在1939年。）。據(jù)了解，七十年代當(dāng)?shù)卣M織群眾對葫蘆河進(jìn)行了人工治理，疏浚了河道。線路在小河子變電站出線后向南第一次跨越葫蘆河，跨河處上游約12km為石頭城水庫，石頭城水庫的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到50年一遇，校核防洪標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)1000年一遇，壩型為均質(zhì)土壩，溢洪道最大泄洪流量為185m3/s。水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)較高，達(dá)到50年一遇，與線路基礎(chǔ)防洪標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)，因此本階段暫不考慮水庫潰壩對線路桿塔基礎(chǔ)的影響。線路跨河處，河道較為開闊平坦，寬約2km，不能一檔跨過，經(jīng)現(xiàn)場了解，當(dāng)發(fā)生大洪水時，洪水將出槽漫溢

12、至兩岸，最大水深約為1m，主槽橫向變遷范圍為主槽左右各100m范圍內(nèi)。建議線路桿塔遠(yuǎn)離河道100m以上布置，將不受河道變遷沖刷影響，但會受到洪水淹沒影響，最大積水深度1m左右，積水時間約一個星期左右。線路在饅頭山村北第二次跨越葫蘆河，線路跨河段河道順直，土沙質(zhì)河床，河深2-3m，兩岸有土堤，堤高一般為1.5m左右，部分地段堤防遭破壞，河寬約10-20m。據(jù)現(xiàn)場踏勘和對附近村莊調(diào)查了解，線路葫蘆河跨河段河道較窄，兩岸基本穩(wěn)定，幾十年來葫蘆河河岸未發(fā)生變遷，預(yù)計未來3050年內(nèi)線路葫蘆河跨河段河道基本穩(wěn)定，河道無橫向變遷。河道縱坡較大，河水下泄較快，據(jù)調(diào)查，多次大洪水跨河段河道內(nèi)僅半槽水且均安全下

13、泄，故根據(jù)實際情況分析，遇30年一遇洪水時，沒有潰堤問題。不受其洪水淹沒沖刷影響。桿塔布置時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主河槽，并避免放置于低洼地帶，下階段確定桿塔位置時需詳盡踏勘，確保桿塔安全。2.2.2其它水文條件由于線路出線端地勢較為低洼，東側(cè)有一山洪溝，據(jù)了解2007年夏季，當(dāng)?shù)剡B降暴雨，上游山洪暴發(fā)，東部山區(qū)洪水順地勢自東向西漫流造成洪水災(zāi)情，使線路241省道東側(cè)低洼地內(nèi)被淹，一般淹沒水深1.0m左右，滯水時間1小時，因該低洼地內(nèi)全是粉沙土，洪水過后低洼地內(nèi)局部有0.5m左右的沖坑。故該范圍內(nèi)的桿塔考慮淹沒沖刷影響，經(jīng)現(xiàn)場踏勘、了解，因變電站修建，導(dǎo)致附近低洼地帶洪水排泄困難，淹沒時間將延長，該范圍桿

14、塔受到淹沒、沖刷影響，淹沒深度1m，持續(xù)時間35天，沖刷深度0.5m左右，待下階段確定桿塔位置時需詳細(xì)踏勘，確保桿塔安全。3氣象條件3.1氣象站概況張北縣氣象站，建于1956年，站址設(shè)在張北縣西門外“郊外”，地理位置：北緯41°09，東經(jīng)114°42，觀測場海拔高度為1393.3m，至今已有近60年觀測資料。沽源縣氣象站始建于1958年1月，為國家一般氣象站，至今已有57年觀測記錄，建站至今有兩次遷站，現(xiàn)站址位于沽源縣平定堡鎮(zhèn)，北緯41°40，東經(jīng)115°40，觀測場海拔高度為1412.0m。3.2常規(guī)氣象條件張北縣和沽源縣氣象站距本工程路徑距離較近，且

15、氣候條件和下墊面條件也基本一致。因此，選用張北縣和沽源縣的氣象站觀測資料代表站址處氣象條件。表3.2-1 沿線氣象站氣象要素成果表項 目張北沽源極端最高()35.136.1極端最低()-34.8-39.9多年平均()3.12歷年最大凍土深度 (cm)212293歷年最多雷暴日數(shù)（）6059累年平均雷暴日數(shù)（）43導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)覆冰厚度(mm)無觀測無觀測4設(shè)計風(fēng)速4.1氣象站設(shè)計風(fēng)速本次統(tǒng)計沿線氣象站自記風(fēng)速資料，采用極值型法進(jìn)行頻率計算，張北氣象站處30年一遇10m高10min平均最大風(fēng)速為28m/s；沽源氣象站處30年一遇10m高10min平均最大風(fēng)速為為21.5m/s。沽源縣氣象站周圍均有樓房

16、等障礙物，對風(fēng)速影響較大；而場址周圍地形相對開闊。就風(fēng)速而言，沽源縣氣象站對場址代表性較弱。4.2風(fēng)壓換算系數(shù)計算根據(jù)全國基本風(fēng)壓分布圖線路工程處50年一遇風(fēng)壓0.5 kN/m2， 50年一遇設(shè)計風(fēng)速28.3m/s，并推算出30年一遇設(shè)計風(fēng)速為27.4m/s。4.3 線路設(shè)計風(fēng)速確定1975年5月，張北、康保、尚義、沽源4縣連刮三天大風(fēng)，風(fēng)力最大9級，并伴有凍災(zāi)，谷子、胡麻受災(zāi)嚴(yán)重?？当Ｗ儾毂弊?20kV輸電線路，30年一遇10m高10min平均最大風(fēng)速取值為28.3m/s。參照附近已運(yùn)行多年的線路工程，其運(yùn)行情況良好，設(shè)計風(fēng)速取值一般為2730m/s之間，考慮線路路徑走向、海拔高度，并結(jié)合已

17、有運(yùn)行線路的取值運(yùn)行情況，線路本工程30年一遇10m高10min設(shè)計風(fēng)速采用28m/s。5導(dǎo)線覆冰5.1覆冰成因全球氣候變暖的背景下，極端天氣事件引起的氣象災(zāi)害頻數(shù)和強(qiáng)度呈增加趨勢。我國幅員遼闊，氣象多變，除嶺南等少數(shù)地區(qū)無冰外，多數(shù)地區(qū)都有不同程度的導(dǎo)線覆冰，導(dǎo)致覆冰事故頻繁發(fā)生。覆冰對輸電線路主要造成相間短路、金具損壞、導(dǎo)線斷股、斷線、舞動、桿塔傾斜或倒塌、以及絕緣子串閃絡(luò)等嚴(yán)重危害，截至目前，覆冰仍然在威脅和影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，因此，合理確定覆冰厚度就顯得非常重要。導(dǎo)線覆冰的成因機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，它與多種因素有關(guān)，例如溫度、濕度、風(fēng)速及地形條件和海拔高度等，其中溫度和空氣濕度是導(dǎo)致覆冰的必要

18、條件，風(fēng)有助于覆冰的形成，但若風(fēng)過大則覆冰易被吹掉。因此只有具備氣溫（0以下）、相對空氣濕度（90%以上）和風(fēng)速（010m/s）的有利條件，電線才可能覆冰，三者缺一不可。導(dǎo)線的覆冰按其結(jié)冰的性質(zhì)分為雨凇、霧凇、雨霧混合凇和覆雪四種。雨凇是寒冷的氣溫下（0以下）由過冷卻水滴接觸到很冷的物體時凍結(jié)成的渾然一體的透明狀冰殼，密度大，附著力強(qiáng)；霧凇是由過冷卻霧滴凍結(jié)或由水汽直接凝華而成，形呈針狀或羽毛狀結(jié)晶，密度??；雨霧混合凇是由雨凇、霧凇或覆雪迭凝而成的凍結(jié)物，直徑大，存留時間長；覆雪是雨夾雪沾在電線上形成的。雨凇和雨霧混合凇對通信線和電力線的影響較大。5.2 覆冰調(diào)查本次線路所涉及的康保和張北氣象站無導(dǎo)線覆冰觀測資料，所以，根據(jù)沿線調(diào)查，并參考已有線路實際發(fā)生的導(dǎo)線覆冰厚度確定。經(jīng)了解，上世紀(jì)90年代在沽源縣境內(nèi)西辛營蓮花灘10kV線路上曾發(fā)生過厚度為50mm左右覆冰，有近6km 的