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西藏阿里地区扎达县加德灌区工程设计

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1.1绪言
1.1.1地理位置
札达县位于西藏自治区西部、阿里地区西南部,象泉河流域,东临噶尔县、东南毗邻普兰县;西部和南部与印度接壤。地理坐标北纬31°28′~31°29′,东经79°46′~79°48′,平均海拔4030m左右,全县总面积24601.59km2,人口0.71万人。县城所在地距狮泉河镇夏季公路240km,冬季公路400km。
加德灌区工程位于札达县西北部香孜乡境内,热布加林河与香孜河交汇处的河谷地带,取水枢纽位置为东经79°30′39″,北纬31°46′41″。灌区地势为西北高,东南低,地形较平坦,土壤肥沃,呈带状分布,平均海拔4030m,距狮泉河镇310km,距札达县70km。渠道右侧有一条乡村公路,交通较便利。   
加德灌区水源系朗钦藏布一级支流的热布加林河,该河多年平均径流为Q=8.28m3/s,水量较为充沛。本工程为一项节水配套改造工程,属自流灌区。工程主要由取水枢纽,干渠及渠系建筑物组成。
1.1.2工程新建缘由
1、取水枢纽老化严重
2、引水干渠建设标准低,渠系利用系数低
3、取水口布置不合理,不能充分利用水资源
为了加快农村基础设施建设,合理配套灌溉设施,加强农业基础建设,扩大保灌面积,改善农牧民生活条件,提高农牧民经济收入,建设社会主义农村,合理开发利用区域性水资源。因此,兴建加德灌区工程是当地政府和农牧民群众期盼已久,迫切希望的。
1.1.3勘测设计
我院于2009年受西藏阿里地区札达县委托,承担了西藏阿里地区札达县加德农场引水灌溉工程初步设计阶段的勘测设计任务,及时组建了“加德农场引水灌溉工程初步设计阶段勘测设计小组”,按期开展了勘测和规划设计工作。
根据工程建设任务,我所组织人员对灌区的灌溉控制面积进行了实勘调查和分划,并聘请阿里地区水文大队进行地形图测量和水文调查等工作,随即进入室内设计阶段,于2009年10月完成了加德灌区工程初设阶段的全部工作。
1.2水文气象
1.2.1流域自然地理概况
拟建加德灌区工程位于札达县西北,距札达县距离约70km,位于热布加林河上。热布加林河系朗钦藏布下游右岸一级支流,发源于札达克拉山,源头为冰川区,海拔高程约6200m,其上源分为两支,由东北折向西南流。
该工程取水口位于加德农场上游7.0km,其地理坐标:东经79°30′、北纬31°46′,坝址以上集水面积815.0km2,其中冰川面积25km2,河长13.4km,河道平均比降0.112,坝址处海拔4030m。本流域径流的组成主要为降水,其次为冰川融水、地下水。
1.2.2气象
本流域属高原亚寒带干旱气候区,坝址处海拔略低于狮泉河。经分析,坝端最高气温为28.3℃,极端最低气温-34.0℃,多年平均降水量大于札达县城,主要是源头有25.0km2冰川,因此,水汽充足,查等值线用多年平均降水量为240mm,最大冻土2.0m。
1.2.3水文
1.2.3.1设计径流
加德灌区取水口断面典型年的径流年内分配参照狮泉河水文站典型年的径流年内分配成果(根据该项目任务书的要求分别选取P=25%、50%、85%,其典型年分别是2000、1999、1997年),经同倍比缩放后得到加德灌区取水口处断面设计频率的径流年内分配成果见下表1.2-1。
             







加德灌区取水口处河道断面径流年内分配表
单位:m3/s                                                       表:1.2-1
月份
典型年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年均
P=15% 0.72 0.77 0.97 1.00 0.94 0.81 3.50 5.86 2.98 1.45 0.99 0.85 1.74
P=50% 0.54 0.76 0.89 1.26 0.90 1.11 1.84 3.24 1.55 1.25 0.95 0.60 1.24
P=85% 0.55 0.62 0.88 0.97 1.02 1.11 1.08 1.63 1.21 1.03 0.71 0.47 0.94

经频率计算,多年平均流量Q=8.28m3/s,Cv=0.32,Cs=3Cv;
1.2.3.1洪峰流量
经计算加德灌区取水口处多年洪峰流量为Q设=68.2m3/s。洪水变差系数CV=0.92,偏态系数CS=3.5CV。,由此可推算出加德灌区取水口处断面的各频率设计洪峰流量成果见下表1.2-2。
加德灌区取水口处断面的各频率设计洪峰流量成果表
(洪峰流量以m3/s计)                                       表:1.2-2
频率(%) 1 2 3.3 5 10 20 多年平均
模比系数Kp 4.80 3.94 3.45 2.84 2.04 1.35
洪峰流量Qm 131 108 94.2 77.5 55.7 36.9 68.2

1.2.3.2河流泥沙及冰情
由于参证站无泥沙资料,经分析采用年楚何江孜站的多年平均含沙量P=1.57kg/m3,从而推算设计流域多年平均输沙量:
W=Q×P×365×86400/107=1.30×1.57×365×86400/107=6.44万吨
推移质输沙量(侵蚀系数取0.2):
R=0.2×6.54=1.29万吨
经现场调查访问,当地村民讲河流12月至2月河流封冻,2月份解冻。
1.3工程地质
1.3.1区域地质概况                                                                                                                                    
札达县位于西藏西部,象泉河流域,该区属藏南山原湖盆宽谷区扎达盆地亚区,平均海拔约4000m。地处冈底斯山与喜马拉雅山之间,地势南北高,中西部低,平均海拔4000m左右,属高山区。热布加林河为郎钦藏布下游右岸一级支流,发源于扎达克拉山,源头为冰川区,海拔高程约6200m,由东北折向西南流,发育有漫滩、阶地、洪积扇、坡积裙等。
根据《区域地质调查报告1/100万噶大克幅》,灌区及其周边区域地层分属冈底斯—喜马拉雅区。区内地层由老至新分述如下:
上第三系札达组(N2z):细砾岩、砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩,局部夹油页岩(札达盆地);
侏罗系下中统才里群(J1+2cl):上组灰岩、生物灰岩、含铁鲕粒砂岩、页岩,下组鲕状灰岩、灰岩(北喜马拉雅分区)
第四系(Q):区内第四系主要分布在朗钦藏布河谷及其主干支流。有残积、坡积、冲积、洪积、湖积、冰积、冻土等多种成因类型及一些混合成因类型。从分布面积看,冲洪积、坡积最广,次为湖积和冰碛,风沙堆积仅在朗钦藏布河谷地带。现将几个主要成因类型分述如下:
冲积层(Q4al):冲积层主要分布在朗钦藏布河谷及主干支流水系河床及Ⅰ-Ⅱ级阶地,厚度5.0-45.0m,以浅灰色卵、砾石为主。砾石磨圆度中等,多为次棱角状、椭圆状。
洪积层(Q4pl):洪积层主要分布在朗钦藏布中上游,主要为砂砾层,分选性差,以漂卵砾石层为主,漂石(块)含量25%-45%,卵石(碎石)含量20%-35%,