水工专业毕业设计概况

综合说明1.1概述临夏市地处黄河上游，平均海拔1800m，距省会兰州150km，为甘肃省西南部中心城市，是临夏回族自治州州府所在地和全州政治、经济、文化中心，史称枹罕、河州，素有“茶马互市”、西部“旱码头”和“河湟雄镇”之称，享有“花儿之乡”、“彩陶之乡”和“牡丹之乡”的美誉。

区域总面积88.6km2，辖4个镇41个行政村，6个街道办事处27个社区。

临夏市地处黄土高原与青藏高原、中原农区与高原牧区、温带与寒带的过渡地带的中心和枢纽位置，是甘南牧区和中原农区两大经济板块的交址地带，两地的生产、生活方式差异较大，互补性很强。

一方面，牧区需要的生活和生产物资从临夏市采购或途经运送。

另一方面，牧区生产的牛羊活畜及其副产品，在临夏市加工、包装、销售或通过临夏运往各地，加上本市和周边县畜牧产业的良好基础，使临夏市成为全国最大的畜产品集散地之一。

临夏市居住着汉、回、东乡、保安、撒拉等18个民族，以回族为主的少数民族人口占一半以上，是国内回族人口最集中的地区之一，具有浓郁的穆斯林风情和风俗文化，素有“中国小麦加”之称，独具特色的八坊民俗文化住宅区和中阿艺术相结合的清真寺建筑风格别致，清真饮食文化历史悠久、独具一格，回族砖雕、汉族木刻、藏族彩绘和葫芦雕刻等非物质文化遗产丰富，紫斑牡丹冠绝国内，“花儿”艺术自成一脉、源远流长。

临夏市是回、藏风情旅游线上的旅游目的地和中转站，市内有民族风情浓郁和地方特色突出的人文景观与历史遗迹，地处城市中心的红园集江南园林建筑与临夏古典建筑于一体，亭台水榭，曲廊回环，四时花木争荣。

东西南北辐射的东郊公园、南龙山森林公园、万寿山公园、枹罕山庄等旅游景点，地势开阔，风景别致，秀色宜人，各具特色，总占地面积7200多亩，绿地和水域面积达90%以上。

东公馆、蝴蝶楼、南关清真大寺、大拱北、万寿观等名胜古迹及其砖雕、木雕艺术闻名遐迩。

周边炳灵寺、刘家峡水库、松鸣岩、拉卜楞寺、桑科草原、九寨沟等旅游胜地更是驰名中外，使人流连忘返。

临夏市现有供水水源地分为罗家堡和槐树关两部分，第一水源地为罗家堡大夏河双洞水源地，于2003年10月建成运行。

罗家堡水源地位于临夏市抱罕镇罗家堡段大夏河左岸，水源为大夏河地表水，因该水源水质高度浑浊，污染严重，平常停用，现作为临夏市应急补充水源。

第二水源地为临夏县槐树关水源地，于2005年10月建成运行。

槐树关水源地位于临夏县尹集镇下何家磨新一社、二社上游，水源为槐树关河地表水，包括引水枢纽一处，各类阀门井35座，输水管道17.86km，现为临夏市主要供水水源。

槐树关水源地经3年多的运行，解决了大夏河罗家堡水源地水质差的问题，缓解了临夏市水源不足的现状。

但是，槐树关河水量随着不同季节有一定的变幅，且在日时段内径流变化了相对较大（0～10时径流较小，10～24时径流较大）。

夏秋两季水源水量富裕，完全能够满足供水要求，但在冬季最寒冷的12月至次年2月的45～60天内，因取水河床较宽、水层薄，受冻融影响，易结冰，供水基本断流。

春季的3～4月约有30天受群众灌溉影响，日缺水量5000m3左右。

同时，现有水源地位置较低，上游由于采砂，下暴雨时源水经常浑浊，再加上水源地上游沿河两岸的居民较多，生活垃圾对河水形成一定的污染，水质逐年恶化。

近年来，随着临夏市城区建设规模的扩大及居民生活水平的提高，城区需水量不断增加，现有水源地水资源量不足及水质污染的问题更加凸显，由此发生的断水现象给居民生活带来极大不便的同时，严重影响了城市经济社会的发展和城区居民的饮用水质量。

为解决临夏市现有供水水源存在的问题，受临夏州发改委的委托，甘肃省甘兰水利水电建筑设计院（以下简称我院）经过对临夏市周围的水资源及水文地质进行调查，对水资源的水量、水质进行初步评价，提出了临夏市的供水改造方案，并初步拟定了供水工程的供水规模、取水方案、建筑物布置及工程投资，于2009年7月完成了《临夏市供水水源工程可行性研究报告》。

2009年7月28日由甘肃省政府投资项目评审中心组织专家赴现场进行了调研并于次日召开了该工程《可研报告》评估论证会。

会后，我院受临夏州发改委的委托，根据专家的评估意见，在《可研报告》的基础上，作了大量深入的勘察研究工作，完成了《临夏市供水水源工程初步设计报告》。

1.2水文与气象1.2.1流域概况槐树关河是大夏河右岸的一级支流，发源于太子山南麓，源地海拔高程约3600m，自东向西流经查噶于土房大庄下游约三公里处折转向北经铁寨于双城附近注入大夏河。

流域为长条型，两岸支流短小。

流域大部分属土石山林区，中上游地处太子山地，山巅岩石裸露，山麓有森林和草类覆盖，山地以外为黄土覆盖地区，由于河流的切割，呈沟谷纵横的黄土丘陵地形，河流两岸地表成阶梯状起伏的川地和塬地。

山地为高山气候，阴湿寒冷、多雨，山地以北为温带干旱区。

流域中上游河床质为块石及砂卵石，下游河床质为卵石及砂砾石，河道有长流水，滩地有杂草和少量树木。

本供水工程引水枢纽位于槐树关河上游，坝址断面以上控制流域面积138km2。

1.2.2气象槐树关河位于大夏河的下游段、临夏县的东南部。

临夏县的气候，山地以南属高山气候区，常年比较阴湿寒冷；山地以北属于温带半干旱气候。

由于深居内陆，远离海洋，日照比较多，热量不富，干湿分明，气温年差较大，具有冷暖悬殊的特点，这种气候特点的形成不仅为林牧业的发展提供了良好的条件，也为川台塬地提供了优越的农业生产条件。

降水多集中于夏秋季，且降水变率大，具有明显的大陆性气候特征；同时，由于夏季多偏东南风，温暖多雨，冬季多西北风，寒冷干燥，于是又呈现出典型的季风型气候特征。

据流域西北约15km的临夏县1971～2000年气象资料统计，多年平均气温5.9℃，极端最高气温29.7℃（1975年7月2T），极端最低气温-24.8℃（1975年12月2T），年内气温变化的特点是：春秋升降温急剧，冬夏较平稳，春温高于秋温，降温快于升温；年降水量630.6mm，由于流域紧靠甘肃中部干旱区，降水年际变化较大，时间比较集中，主要集中在5～9月间，五个月降水之和达505.3mm，占年降水量的80.1％，各季中，以夏季为最多，秋季次之，在时空分布上，夏季多于冬季，东部多于西部；年蒸发量1264.2mm，季节中以夏季为最大，春季次之，冬季最小；平均相对湿度66%；平均风速1.6m/s，最大风速18.0m/s；最大冻土深111cm；最大积雪深度16cm。

1.2.3径流水库的径流计算采用如下两种方法来分析确定：1．大夏河干流上：夏河站F=1692km2，双城F=6144km2。

对夏河～双城区间调节年度天然年径流系列按连续系列进行频率统计计算，用P—Ⅲ型曲线按经验适线法适线，得到径流成果见表1—1。

夏河～双城区间年径流成果表表1—1用水文比拟法，将夏河～双城区间年径流设计成果按面积比折算到枢纽，得到水库枢纽年径流成果见表1—2。

槐树关水库枢纽年径流成果表表1—22. 据了解，夏河～双城区间的水文气象及自然地理特性与槐树关河上游流域有所差异，根据现有掌握的资料得知槐树关河发源于太子山南麓，上游植被良好，且本地区又是降水的高值区，因而采用夏河～双城区间径流成果推算的水库径流成果可能有所偏小。

采用《甘肃省地表水资源》（1984年）年径流深等值线图查的水库流域重心处径流深为254mm，C v值采用夏河～双城区间值0.44，C s取3.0C v，以径流深等统计参数计算后参考下游铁寨引水枢纽建成以来的实际运行情况得到槐树关水库年径流成果见表1—3。

经现场踏勘和了解，分析比较后认为采用表1-3成果较为合理。

1.2.4水库设计洪水1.2.4.1设计洪水、洪量槐树关水库没有实测资料，属无资料地区，主要采用暴雨分析计算来确定设计洪水大小。

由设计暴雨通过暴雨的产流、汇流分析推求得到槐树关河槐树关水库设计年径流成果表表1—3设计洪水。

其设计洪水计算采用《甘肃省暴雨洪水图集》中的瞬时单位线法进行分析计算确定。

暴雨参数根据甘肃省水文水资源勘测局2003年7月修编完成的《甘肃省暴雨特性研究》成果查取；集水面积、主流程长度及河道平均比降等参数由五万分之一地形图量算。

工程区分属黄土山林区，进行设计面雨量过程和产汇流计算得到设计洪水成果见表1—4。

大夏河支流槐树关河槐树关水库设计洪水成果表表1—41.2.5 分期洪水槐树关水库无实测资料，主汛期洪水直接采用年最大洪峰流量设计成果，其它分期参考双城分期洪水成果推算。

成果见表1—5。

槐树关水库分期洪水成果表单位：（m3/s）表1—51.2.6泥沙槐树关水库设计断面处无实测泥沙资料。

干流上游夏河站有1963.7～1967年(n=4年)连续但不完整实测悬移质输沙率资料。

根据1964～1967年n=4年完整实测悬移质输沙率资料统计计算：多年平均输沙率为4.09kg/s，多年平均年输沙量为12.93×104T，多年平均含沙量为0.25kg/ m3，年最大断面平均含沙量为7.72kg/m3（1967.5.03）。

干流下游双城站从1955年开始施测悬移质泥沙输沙率，根据1955～1990年（n=36年）实测悬移质泥沙资料统计，多年平均输沙率为28.4kg/s，多年平均年输沙量89.5×104t，多年平均含沙量为0.92kg/ m3，年最大断面平均含沙量298kg/ m3（1973.4.27）。

水库所在河流位于大夏河两水文站之间，其设计断面悬移质年输沙量根据上、下游水文站统计计算成果进行估算。

枢纽处集水面积F=138km2，则多年平均年输沙量为 2.37×104t，多年平均含沙量为0.677kg/m3。

由夏河、双城站资料可知：大夏河输沙量的年际变化很大，年内分配也很不均匀，主要集中在汛期5～9月间，其量占年输沙量的95.6％以上，而其中7～9月份输沙量就占了年输沙量的77.9％以上。

推移质沙量无观测资料，对于山区性河流可以近似按悬移质输沙量的0.15～0.30范围估算，根据河床组成情况，本河道取0.3，因此槐树关水库推移质年输沙量为0.71×104t。

水库坝址处总的年输沙量为3.08×104t。

1.3工程地质本区在地貌单元上属西秦岭山系，本供水工程引水枢纽位于槐树关河上游，坝址断面以上控制流域面积138km2。

工程区两岸山体高程约2580～2700m，山体陡峻，基岩裸露，岩性为下二叠统灰岩、砂质板岩，呈整体块状结构，自然山体坡度约55～65°，槐树关河河谷高程约2500m 左右，河谷最窄处宽约仅50.0m左右，两岸阶地不发育，仅在河流出山口以后发育I～III级阶地。

工程区新构造运动主要表现为地壳的垂直升降运动及沿老构造线的继承性活动。

根据国家地震局2001年版《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306－2001）（1：400万），本区50年超越概率为10％时的地震动峰值加速度为0.10g，相应的地震基本烈度为Ⅶ度，地震动反应谱特征周期为0.40s～0.45s。