北台子水库工程特性表序号 项目名称 单位 数值 备注一 自然特性及气象水文1 流域面积 Km2 10.52 河道比降 1/50-1/703 年最高气温 30.14 年最低气温 -33.15 年平均风速 m/s 4.46 年蒸发量 mm 16967 年降水量 mm 3428 保证率 p=50%的年径流量 万 m3 736.729 设计洪水标准及洪峰流量（q5%） m3/s 23 经验公式法10 校核洪水标准及洪峰流量（q0.5%）m3/s 42.4 经验公式法11 设计洪水总量 万 m3 18 水文图集12 校核洪水总量 万 m3 32 水文图集13 主河道流程 km 8 坝址以上二 水库特征1 正常水位 m 2355.12 有效库容 万 m3 127 年调节3 兴利库容 万 m3 1274 死水位 m 2346.2北台子水库工程特性表序号 项目名称 单位 数值 备注5 死库容 万 m3 46 汛期限制水位 m 2352.617 汛期限制库容 万 m3 69.18 设计洪水位 m 2352.449 校核洪水位 m 2352.9910 防洪库容 万 m3 61.911 总库容 万 m3 131三 建筑物特性1 主坝型 壤土均质坝2 坝顶高程 m 2356.9 3 坝长 m 660 4 坝顶宽 m 6 5 最大坝高 m 13.7 6 输水洞型式 城门洞型 7 输水洞最大泄量 m3/s 318 输水洞长 m 1119 副坝型式 倒梯形 10 截水槽底宽 m 311 截水槽边坡 1：0.5二一一年度北台子水库控制运用计划第一章 基本情况一、流域概况北台子水库位于山丹县霍城镇沙沟村，距县城南 47 公里，处在霍城河红岩坝河中游，清霍公路蓝桥以上 1.8km 处，属黑河水系，发源于霍城镇西湾湖，是山丹马营河的支流。红岩坝河流域东至驼岭山和霍城大河西岸、西至民乐县圆圈子及霍城西山，南起民乐通三场公路，北到李霍公路蓝桥。水库坝址以上水系呈树枝状，主要有上游的常家湖、王家泥沟子、黄胶泥口子、教场湖以及其它零星泉水。红岩坝河位于湖区东侧，红岩坝、西山坝、新开坝均以湖区自然地势自成三个独立引水渠系，从东向西依次排列，从每年的 2 月 3 日开始，各坝陆续压水灌溉，至 11 月 28 日冬灌结束后，新开坝、西山坝水量均归红岩坝河，在霍城蓝桥处与霍城东河水相交入霍城河归李桥水库。流域两岸及河床内大部均为农田，河床比降为五十分之一至七十分之一间，且上游不延伸到祁连山区，东西宽 1.1-1.5km 之间，南北长约 10km，控制流域面积 10.5 km2。二、水库工程概况水库工程初步设计经张掖市水务局，张掖市发展和改革委员会以张掖市水发200580 号文件批复，并以张掖市水发200596 号文件批准，于 2005 年 7 月正式开工建设，2007 年 11 月竣工，并下闸蓄水，投入试运行。完成总工程量 56 万 m3，劳动工日 72 万个，总投资900 万元。工程枢纽总体布置包括拦河大坝、副坝、输水洞三部分组成。大坝为壤土均质坝，坝长 660m，最大坝高 13.7m（从清基线算起） ，相应高程 2356.9m，坝顶宽 6m，上游坡比 1：2.5、下游坡比 1：2；副坝布设在河床右岸，接主坝桩号 0+660 处，并向库区延伸至回水线以上，总长 387m，主要防止水库侧向渗漏，为倒梯形截水槽形式，用壤土回填防渗；输水洞布设在右坝肩，为城门洞型，全长 111m，担负着灌溉、泄洪等任务，最大下泄流量为 31m3/s，主要建筑按四级设计，地震烈度为 8 度，设防标准为 20 年一遇洪水设计、洪峰流量为23 立米/秒，200 年一遇洪水校核、洪水流量为 42.4m3/s。水库坝顶高程 2356.9m，正常蓄水位 2355.1m，相应库容 130 万m，兴利库容 126 万 m，死水位 2346m，相应库容 4 万 m。北台子水库由霍城镇、李桥乡、位奇镇的 6 个村受益，水库设计灌溉面积 1.0623 万亩。水库建成运行后，可使下游 1.0623 万亩农田得到适时适量灌溉，彻底解决了红岩坝渠系的灌水紧缺的问题。三、工程运行管理北台子水库工程隶属霍城河水利管理处管理。工程建成后，尚处于试运行阶段，水库蓄水严格执行试运行控制运用标准，2008 年最高蓄水量达 60 万 m3，2009 年达 90 万 m3，2010 年达 130 万 m3。由于受干旱天气的影响，河源来水量相对稳定，本流域内没有产生洪水，由此水库也没有受到洪水的威胁与考验。四、水文气象该流域地处大陆腹地，属高寒半湿润区气候，寒温带大陆性气候特征明显，总的特点是气温低、雨量较少、昼夜温差大、无霜期短、日照充足、辐射强度大。年平均气温 0.20C，最高年平均气温 0.90C，最低年平均气温只有-0.7 oC，极端最高气温为 30.10C，极端最低气温为-33.1 0C，气温自北向南，随海拔升高而降低。多年平均降水量为342mm，多年平均蒸发量 1696mm，蒸发量自北向南随海拔升高而逐渐减少，年平均风速 4.4m/s，最大风速达 19.0m/s，67%的风向为西北风，33%为偏东风，年平均无霜期 101 天，最短无霜期 59 天，最长无霜期 143 天。五、工程安全状况分析评价在三年的试运行期间，管理单位加大对工程各部位观察，对坝后渗流进行定期观测、分析，没有出现任何异常现象，我们认为质量是可靠的，是能够经得起标准内洪水的考验。第二章 汛期控制运用计划一、主次汛期洪水分析1、主、次汛期时段确定根据红岩坝河流域的水文特性及洪水分析情况，全年可分为主汛期、次汛期、非汛期三个时段。主汛期为月 20 日月 20 日，次汛期为 6 月 1 日月 20 日和 8 月 21 日9 月 20 日，非汛期为 9月 21 日至次年的 5 月 31 日。2、洪水分析 红岩坝河属童子坝河废弃老河床，后因地质变化，该河床部分隆起，童子坝河向西改道入民乐县。上游降水形成径流出山后一部分渗入大马营滩补给地下水，一部分由后稍沟渠及大小香沟渠引出大马营滩，沿途农田灌溉。另一部分大马营滩的潜水和灌溉回归水至霍城镇的泉头村等地带出露成泉，形成东湾湖、西湾湖等湖区，成为红岩坝河的主要水源。所以红岩坝河的主要径流来源是地下水即出露泉水。红岩坝河上游的后稍沟、大、小香沟、童子坝河等诸河深入山区，植被较好，降雨多，是河流的主要水源地。从 1：5 万地形图观察和现场实地踏勘，祁连山北麓出山河流，后稍沟、大、小香沟的洪水河道从东侧汇入东河，在坝址以下的李霍公路蓝桥处汇入红岩坝河，其童子坝河洪水向西入民乐县。红岩坝河湖区以上全部为军马场耕地，从地图上观察，为鱼脊型地形，即中间高两侧低，该区域由于全部为耕地，产洪量较小，所产生洪水向东汇入东河，经三场通民乐公路东河桥最终进入马营河，不流经红岩坝河，向西汇入童子坝河下泄。经现场踏勘，在湖区段公路上未发现过洪涵洞、渡槽等排洪建筑物，经向当地居民询问和调查，也证明了这一点。湖区至水库坝址处约8km，流域面积为 10km2左右,且两岸及河床内均为农田，基本不产生地表径流，经现场踏勘询问，无行洪痕迹和行洪历史。红岩坝河左岸为西山，集水面积主要向童子坝河，向东山势较缓，大部分开垦种小麦并夹有部分林草，经全面细致踏勘，在左岸西山坡下未发现任何洪水沟道，耕地也没有冲毁的迹象，经调查询问当地农民，由于西山较小，再加上降雨量不大,不能形成洪水.经以上调查、踏勘分析，由于红岩坝河所处地势的特殊性，流域湖区以上所产洪水均有排泄通道，不会汇入水库，所以本次该河流洪水计算只计算湖区至坝址区域所产生的洪水。二、调洪演算（主汛期）1、洪峰流量推算经以上分析，北台子水库计算洪水流域面积 10.5km2，经现场踏勘和调查，50%以上为农田，西山山坡也为农田，从保险出发，有效产流面积仍按 10.5km2计算。由于该河无实测洪水资料，且流域面积小，并且靠进西大河，因此，洪水计算采用甘肃省水文图集推荐的西大河流域经验公式计算洪峰流量。 0.5%=12.4/F0.477q5%=6.71/F0.477式中：q 0.5%、q 5%分别为 200 年一遇校核和 20 年一遇设计洪峰流量模数。F：集水面积，按 10.5km2计算。根据以上公式，计算得 o.5%=4.04m3/s/km2， q 5%=2.18m3/s/km2由此推算得 200 年一遇校核洪水洪峰流量为 42.4m3/s，20 年一遇设计洪水洪峰流量为 23m3/s。同时，为了对成果进行检验和校核，又采用瞬时单位线法进行了计算，经计算 200 年一遇校核洪水洪峰流量为 39.6m3/s，20 年一遇设计洪水洪峰流量为 19.5 3/s，二者计算成果基本一致。甘兰设计院在 1999 年完成的山丹军马场三场大香沟水库初步设计报告中的大香沟水库洪水计算成果与红岩坝河相比较，如下表。北台子水库与大香沟水库设计洪峰比较 表 26工程名称 北台子水库 大香沟水库流域面积（km 2） 10.5 22.65频率（%） 5% 0.5% 5% 0.5%经验公式法（m 3/s） 23 42.4 60 118瞬时单位线法（m 3/s） 19.5 39.6 44.7 101从上表中可以看出二者成果基本接近,大香沟由于海拔比北台子高,所以计算结果相应也大。由于我省采用瞬时单位线法一般要求流域面积在 100-1000km2，而本流域面积只有 10.5km2，所以其成果仅作定量比较。2、洪水历时计算根据甘肃省水文图集中设计洪水历时经验公式，该流域属于内陆河前山地区，洪水历时计算公式为：=0.769F 0.344式中： T设计洪水历时F集水面积，按 10.5km2计算。按上式计算的洪水历时为 1.73h，说明该流域洪水属于陡涨陡落型，洪峰较大，但来得快、退得快，考虑到该流域内农田面积大，下垫面产流条件不同于裸露山区，洪水历时相对较长，参考邻近流域洪水历时，从安全角度出发，设计洪水历时采用 8h。3、洪量分析洪水总量的分析计算，因无实测资料，采用甘肃省水文图集中洪水总量经验公式内陆河流域的公式进行计算： p=0.047Qp0.952(T+2)1.29式中 Wp某一频率洪水总量(万 m3)Qp某一频率洪峰流量(m 3/s)T设计洪水历时,本处取 8h。根据以上公式计算得:W5%=18 万 m3W0.5%=32 万 m3洪水过程线采用典型洪峰流量过程线百分数分配表计算，设计和校核洪水过程线见附图 2。北台子水库汛期分时段防洪限制成果表 表指 标 主汛期限制水位（m） 次汛期限制水位（m） 正常蓄水位（m）库水位（m） 2352.66 2353.46 2355.1相应库容(万 m3) 70 88 131蓄水量/预留调洪库容(万 m3) 60 42主汛期时段：6 月 20 日8 月 20 日；次汛期：6 月 1 日6 月 20 日、8 月 21 日9 月 20 日北台子水库调洪演算成果表 表 3频率%洪峰流量（m/ 3s）洪水总量（万 m3）最高 洪水位(m)允许最高洪水位（m）低于防洪体顶(m)最大下泄流量(m3/s)安全与否W5% 23 18 2351.9 2355.1 5.6 31 安全W0.5% 42.4 32 2352.6 2355.1 4.89 31 安全三、主次汛期汛限水位确定根据北台子水库调洪计算和洪水分析，由于红岩坝河所处地势的特殊性，流域湖区以上所产生洪水均有排泄通道，不会汇入水库，所以该河流洪水计算只计算湖区至坝址区域所产生的洪水。北台子水库完工后各项检验指标均达到了设计要求，蓄水前霍城水管处及时上报蓄水计划及申请，经张掖市张市水发2007145 号文件批复，于 2007年 11 月 30 日正式蓄水。根据调洪演算及洪水分析，