濟南市春暄變電站項目水文分析

聶圣菊，甘信娟，于海軍

（濟南市水文局，山東 濟南 250014）

濟南市春暄變電站項目水文分析

聶圣菊，甘信娟，于海軍

（濟南市水文局，山東 濟南 250014）

研究楊家河和土河洪水對春暄變電站項目站址的影響。并分析站址處50年、100年洪水水位，歷史最高內澇水位，以及水利規劃情況，為變電站的建立提供可靠的依據。

濟南市；變電站；站址；水文分析

濟南高新區孫村片區域以吸引規模化的電子信息、機電裝備、交通裝備、發電輸配電等產業項目為主，打造國內一流的信息產業基地和裝備制造業基地。隨著區域開發建設項目的逐步竣工投產，用電需求與日俱增，所以在孫村片區西北區域建設變電站是十分必要的。

1 變電站基本情況

春暄110kV變電站擬建于濟南市高新區，位于楊家河西面2.5km處，東臨土河1km。楊家河發源于歷城區彩石鎮西彩石村南，流經高新區及歷城區郭店、董家、臨港3個鎮辦、15個村，穿過經十東路、膠濟鐵路、102省道、濟青高速后，在臨港街道辦鴨旺口村東入小清河，全長21.7km，流域面積74km2，變電站斷面以上流域面積35km2。受地形影響，楊家河歷經多年山洪沖刷，形成自然沖溝，南部較陡，北部為沖積平原，坡度較緩，上游河道寬，向下游斷面逐漸縮小，有些地方河道幾乎沒有河形。

土河發源于唐冶街道圍子山，流經唐冶、郭店、董家、臨港4個鎮辦、16個村，穿過經十東路、膠濟鐵路、102省道、濟青高速后，在臨港街道辦鴨旺口村西入小清河，全長23km，流域面積38.5km2，變電站斷面以上流域面積20km2。由于多年山洪沖刷，形成較大的自然沖溝，上游河道寬且深，向下游斷面逐漸縮小。

項目流域地處華北中緯度地帶，暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，屬半干旱、半濕潤地區。年內四季分明，雨熱同期：春季多西南風，空氣干燥，蒸發量大，光照充足，溫度回升快；夏季受太平洋暖濕氣流及西北高空槽控制影響，臺風、熱帶風暴及寒溫氣旋常波及該地區形成洪澇災害；秋季溫度、濕度適宜，天高氣爽，陽光燦爛；冬季氣候寒冷，光照時數少，季風多東北風。年平均氣溫13.4℃，多年平均降水量665mm，多年平均陸面蒸發量550mm，降水量年內分配不均勻，汛期（6～9月）多年平均降水量499.5mm，約占全年的75%。

2 變電站站址水文分析

2.1 水文資料

變電站附近流域有王家莊、群井2處雨量站，各站的觀測雨量系列長度均在40年以上，其資料作為設計洪水計算的依據。

2.2 設計洪水計算

2.2.1 設計洪水計算方法與流域特征

由于站址斷面處無實測水文資料，變電站斷面設計洪水采用由設計暴雨推算設計洪水的方法，根據流域情況，將站址斷面以上流域分成土河流域和楊家河流域2個計算分區。

2.2.2 設計面雨量

1）實測面雨量法。根據流域附近的王家莊、群井2處雨量站的實測暴雨資料計算流域面雨量，在計算流域面雨量時采用算術平均值。根據流域暴雨洪水特性的分析，流域洪水過程一般為1～3d，故設計雨期選用3d。設計雨型采用同頻率內包，即3d內包24h的設計雨型。

利用“山東省國家水文數據庫系統”進行資料系列統計選樣，采用定時段年最大值獨立選樣法統計流域上各站歷年最大24h、最大3d雨量連續系列資

料。以群井、王家莊2站的資料統計斷面以上歷年年最大24h、最大3d面雨量系列，對面雨量進行從大到小排序，在n項連續最大降雨量系列中，按大小排序的第m項最大降雨量的經驗頻率Pm采用數學期望公式進行計算。

采用頻率適線法進行設計面雨量分析，按矩法公式初估頻率曲線的統計參數均值X、變差系數Cv，取偏態系數Cs=3.5Cv，采用皮爾遜Ⅲ型頻率曲線適線，以理論頻率曲線與經驗點據擬合較好為原則，并重點考慮頻率曲線中上部的點據擬合情況。經適線后，得年最大24h、最大3d面雨量系列均值和Cv值，計算求得變電站以上流域100年一遇最大24h設計面雨量為240.7mm、最大3d設計面雨量為265.0mm。

2）暴雨參數等直線法。采用暴雨參數等直線法，從“山東省多年平均年最大24h降水量等值線”和“山東省年最大24h降水量變差系數Cv等值線”圖中，查得計算流域年平均最大24h降水量和變差系數Cv，由皮爾遜Ⅲ型曲線的模比系數Kp值表（Cs= 3.5Cv）查得Kp，計算出P=1%時設計暴雨。

2.2.3 產流計算

該項目的產流計算采用降雨徑流相關法，降雨徑流關系線分山丘區和平原區2種情況，山丘區采用山東省水利勘測設計院1975年分析的小清河流域山丘區降雨徑流關系線，設計前期影響雨量Pa取40mm，平原區采用《山東省水文圖集》中泰沂山北區的平原地區8號降雨徑流關系線，設計前期影響雨量Pa取40mm。（第二天和第三天的Pa應按雨量進行計算）。

2.2.4 匯流計算

1）單位線。匯流計算采用綜合瞬時單位線，單位線參數M1根據《山東省水文圖集》經地區綜合的公式計算。計算結果詳見表1。

2）設計洪水過程線的推求。根據以上計算的設計時段凈雨及單位線，進行匯流計算，加基流（基流按流域面積，每100km2加1m3/s的比例計算）后，即求得設計洪水過程。土河、楊家河變電站以上流域100年一遇設計洪峰流量分別為155m3/s、265m3/s。

表1 各流域時段單位線表m3/s

2.3 站址斷面100年一遇設計洪水位

根據變電站位置確定站址所在的河道橫斷面，對站址所在斷面進行河道橫斷面測量，采用曼寧公式計算站址斷面的100年一遇設計洪峰流量的相應水位。其中：楊家河為70.78m，土河為59.15m。

3 設計水文條件

3.1 土河、楊家河洪水對站址的影響

楊家河站址斷面處設計成果為：100年一遇洪峰流量為265m3/s，相應水位為70.78m，河堤高程為72m；土河站址斷面處設計成果為：100年一遇洪峰流量為155m3/s，相應水位為59.15m，河堤高程為60m；變電站地面高程為62m，楊家河、土河洪水不會對站址造成影響。

3.2 當地內澇洪水對站址的影響

經實地調查，站址所在區域在大雨時無積水現象，當地內澇洪水對站址無影響。

4 結 語

擬建的春暄110kV輸變電工程附近有楊家河和土河，經上述分析，該輸變電工程站址處不受楊家河和土河100年一遇洪水的威脅；站址所在區域在大雨時無積水現象，當地內澇洪水對站址無影響，但建議地基加高0.5～1.0m。另調查知站址周圍近期也沒有興建水利工程的規劃。

（責任編輯趙其芬）

P333

B

1009-6159（2013）-07-0048-02

2013-06-06

聶圣菊（1974—），女，助理工程師