理论教育 中国西部地区河流水系及地表水资源统计

中国西部地区河流水系及地表水资源统计

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)水资源总量及变化1.降雨这是贵州水资源的来源。降雨一部分直接形成径流,成为地表水;一部分潜入地下,变成隙流、脉流、管道流和地下河系,构成地下水资源。所以,贵州大部分地区地表水资源量与地下水资源量有密切关系。全省水资源总量1035亿m3 中,含地下水258.7亿m3,占25%。总体上讲,贵州省地表水、地下水的天然水质较好,但在主要城镇及工矿区,水资源已受到不同程度的污染,并有加剧的趋势。

中国西部地区河流水系及地表水资源统计

贵州河流以中部偏南的苗岭为分水岭,以北属长江流域,以南属珠江流域。长江流域部分,分为牛拦江—横江水系、赤水河—綦江水系、乌江水系、沅江水系,流域面积115747km2,占全省总面积的65.7%;珠江流域部分分为南盘江水系、北盘江水系、红水河水系、都柳江水系,流域面积60420 km2,占全省总面积的34.3%。

全省河流以中小河流为主,河网密度为0.56km/km2,东密西疏。全省河流长度大于10km、流域面积大于20km2 的河流有984条。流域面积300km2 以上(含省外汇入部分)的河流共167 条,其中长江流域102 条,珠江流域65条。流域面积大于10000km2 的河流有乌江、六冲河、清水河、南盘江、北盘江、红水河、都柳江等。

全省江、河、湖、库,平水期水域面积为1854 km2,仅占全省总面积的1.05 %。

(一)水资源总量及变化

1.降雨

这是贵州水资源的来源。降雨一部分直接形成径流,成为地表水;一部分潜入地下,变成隙流、脉流、管道流和地下河系,构成地下水资源。贵州省的地下水除小部分向深部补给外,绝大部分在地下流经一段流程后,又流出地面,成为地表水的一部分。所以,贵州大部分地区地表水资源量与地下水资源量有密切关系。

贵州多年平均降雨量1191mm,大致与我国南方相当,属降雨量较丰富的地区。总的分布趋势是:由东南向西北递减,南多北少,东多西少。降水年内分配不均,5~9月降水量约占全年降水量的70%以上,枯期12月至次年3月降水不足全年的10%。降水的年际变化小,变差系数Cv 值在0.12~0.24 之间。暴雨多出现在5~8月。

2.水资源总量

贵州水资源总量控制指标为:多年平均总量1035 亿m2,占全国总量的3.9%,居第9位。每平方公里产水量58.8万m3,人均占有水量2790m3,亩均占有水量3740m3。P=20%丰水年时,水资源量为1201亿m3;P=95%特枯年时,为735亿m3

全省水资源总量1035亿m3 中,含地下水258.7亿m3,占25%。地下水以岩溶水为主,占地下水总量的80%以上。地表水和地下水资源综合类型见图3-35。

图3-35 贵州地区地表水与地下水资源综合类型图

全省入境客水有153.7亿m3,其中长江流域49.3亿m3,珠江流域104.4亿m3

总体上讲,贵州省地表水、地下水的天然水质较好,但在主要城镇及工矿区,水资源已受到不同程度的污染,并有加剧的趋势。全省受污染的河道长度约占河道总长的5.3%,约有1600km 河道水为Ⅳ、Ⅴ类水。其所占比例虽然不大,但均集中在工业发达、人口集中的城镇河段。

3.水能资源

全省水能资源可开发量为1683 万kW,居全国第6 位。其中,大型水利枢纽水能资源可开发量为1009 万kW,中型419.3 万kW,小型255 万kW。

(二)水资源调控能力

1998年,全省用水总量(不含水电站发电用水量)为85.7亿m3,仅占全省多年平均水资源总量的8.3%。其中,农灌用水量最大,为48.2 亿m3,占总用水量的56.2%,亩均用水量654m3,用水定额较大;工业用水量22.29 亿m3,占26%,万元产值用水量为280m3;生活用水量为15.3亿m3,占17.8%(包括城镇用水量4.12 亿m3)。全省人均用水量为235m3/年,但各地差异较大,贵阳市最多,为400m3/年;黔东南州次之,为328m3/年;遵义、安顺地区第3,为282m3/年;其余均低于全省平均水平。

至1998年底,全省共建成水利工程8.7 万处(其中蓄水工程2 万多处,引水工程5.5万处,提水工程1.1 万处);总计工程供水能力86.1 亿m3,提水工程供水27.3 亿m3(包括农村人蓄饮水及地下水自备水源供水);全省供水量和用水量基本持平,工程供水量略大于用水量。

至1998年,全省有效灌溉面积达到958 万亩,占总耕地面积的34.6%,其中万亩以上灌区74处,有效灌溉面积129万亩;防洪除涝面积65万亩;解决人畜饮水困难796万人、516头;治理水土流失面积1.64万km2,建成农村初级电气化县13 个;地方电站装机达到90 万kW。

(三)典型地表水资源开发实例

在贵州省岩溶地区开发地表水资源,取得较成功的例子是猫跳河梯级开发、大型水利水电枢纽乌江渡、东风水库及天生桥二级引水发电式水电站。

1.猫跳河梯级开发

猫跳河全长180km,落差549m,平均坡降为3.05%,流域面积为3113km2,多年平均流量为49.4 m3/s,分6 级开发,总装机容量为23.9 万kW(图3-36)。

图3-36 贵州猫跳河梯级水电站位置图

(据电力部贵阳水电勘测设计研究院)(www.daowen.com)

流域内有震旦、寒武、二叠纪及三叠纪碳酸盐岩地层分布,岩溶发育,主要有溶丘洼地、溶丘谷地及岩溶中低山类型。猫跳河上游为早期发育的宽谷,河流坡降1.21%;中游为窄谷,坡降1.77%;下游为深切峡谷,坡降达6.88%。这种反均衡剖面的特点,与构造的上升及猫跳河汇入的乌江主干河道的深切有关,使目前猫跳河溯源侵蚀的活跃裂点带,仍处在猫跳河下游与中游地带,尚未波及上游宽谷的高原面(图3-37)。因此,在宽谷所在位置修建第一梯级,可具有较大的库容,对下面5 个梯级起着总的调蓄地表水资源的作用,在一级以下,没有具有更大汇水面积的主流的汇入。

图3-37 贵州猫跳河岩溶地貌纵剖面示意图

1—主要层组代号;2—主要断层;3—剥夷剖面分期;4—岩溶;5—溶洞或暗河出口;6—暗河出口形成瀑布;7—梯级枢纽和库水位
(据邹成杰)

猫跳河4级窄巷口水库发生有渗漏现象,坝址河流多年平均流量45m3/s,坝址河水位1054m,水库正常蓄水位1092m,最大坝高54.7m,装机容量4.5万kW。左岸1064m高程的廊道边(530m长),钻孔揭藏大小溶洞35个。水库蓄水初期,渗漏量达20m3/s,通过勘查,进行渗漏地带水流中氚测定,在主要的渗漏带,氚(3H)值达20T.U。通过对水库迎水面10多处漏水溶洞的处理,包括做混凝土截水墙、浆砌块石截水墙等,使渗漏量减为15m3/s(图3-38及图3-39)。

图3-38 窄巷口水电站坝址防渗线地质剖面

1—下二叠统灰岩;2—C2+P铝土岩、灰岩、页岩;3—中上寒武统白云岩;4—岩层界线;5—断层及编号;6—钻孔及编号(如新10 为地面钻孔);7—地下水位;8—设计防渗帷幕下部界线;9—灌浆廊道;(1)…(5)—岩溶渗漏带编号
(据邹成杰)

图3-39 窄巷口电站渗漏量与库水位关系曲线

Ⅰ—堵截FK3 溶洞前的渗漏曲线,Q=7.5+0.25h+0.058h2-0.001h3,r=0.98;Ⅱ—堵截FK3溶洞后的渗漏曲线,Q=0.14e0.16h,r=0.99
(据邹成杰)

2.天生桥二级引水发电式枢纽

南盘江天生桥二级电站,为低坝长隧洞引水(图3-40)开发式,装机容量132 万kW,年发电量82 亿kW·h。共有3 条隧洞,洞径8.7~10.8m,单一隧洞长9.56km。85%的洞长为三叠系石灰岩和白云岩,只有15% 为中三叠统砂页岩。Ⅱ号施工专洞在0 + 619m 处曾遇顺断层发育古暗河,高20~30m,溶洞顶板高出隧洞顶板7m;Ⅰ号隧洞0+ 830~0+ 850m 处遇大型溶洞,宽约20m。Ⅱ号隧洞0+879~0+ 914m 段地下水多。在施工中针对岩溶发育情况,采用了多种施工方法(邹成杰,1994年),包括:钢管混凝土沉进结合钢拱排架施工法、洞底回填跨越法、超前锚杆钢支撑喷混凝土法、钢支撑挑梁法、顶管法、混凝土拱帽施工法。溶洞冒顶引起地面陷落采用管棚法等措施,使工程得以顺利进行。Ⅰ号引水隧洞工程地质纵剖面图见图3-41。

图3-40 南盘江天生桥二级水电站引水隧洞平面地质略图

1—砂页岩夹少量灰岩;2—厚层灰岩、角砾状灰岩;3—白云质灰岩、白云岩;4—灰质白云岩、白云岩;5—地层界线、相变线;6—背斜、向斜;7—逆断层、正断层;8—平移断层;9—岩溶管道水及流向;10—泉水;11—地表分水岭;12—钻孔
(据邹成杰)

图3-41 天生桥二级电站1号引水隧洞工程地质纵剖面图

1—砂页岩;2—厚层状灰岩、角砾状灰岩;3—白云质灰岩、白云岩;4—灰质白云岩、白云岩;5—地质界线、相变线;6—正断层;7—逆断层;8—溶洞;9—岩爆;10—涌流;11—地下水位;12—钻孔
(据电力部贵阳水利水电勘测设计研究院)

3.乌江渡高坝—坝后厂房发电式枢纽

乌江渡水电站是我国岩溶地区(坝址)已建成的最大水电站,坝址建在三叠纪岩溶化碳酸盐岩岩层上,库区也主要是岩溶化地层。大坝高165m,为混凝土重力拱坝,装机容量为63 万kW。坝基处于青岗岭倒转背斜东翼,岩层倾向上游,倾角为60°~70°。河谷深切650~800m,坝基发育有4 条岩溶通道及暗河系统,另在坝肩有多层溶洞发育。针对岩溶较强烈发育情况,通过高压灌浆防渗帷幕(帷幕左岸长450m,右岸长420m,坝基下长305m,总长度1175m),左岸接页岩,右岸接砂页岩的方案,使乌江渡坝基渗漏量只有3.6L/min(初期)至2.0 L/min,基本上为不渗漏水库(图3-42)。

图3-42 乌江渡水电站坝址防渗漏帷幕地质剖面

1—第四系覆盖层;2—玉龙山灰岩;3—沙堡湾页岩;4—长兴灰岩;5—乐平煤组;6—第四系与基岩界线;7—岩层分界线;8—地下水位线;9—断层;10—溶洞;11—钻孔;12—大坝开挖线;13—灌浆廊道;14—防渗帷幕轮廓线;15—物探异常;16—氚异常带
(据刘邦良等)

在高压灌浆帷幕处理中,根据钻孔、孔间无线电透视以及氚值测定大于20T.U.而确定的深处岩溶管道较发育的地带,加强与加深了帷幕灌浆的处理,保证了坝基不发生大的渗漏量。

通过上述三方面的实例,表明贵州省在岩溶地区兴修水利水电方面取得了很大的成功。当然,也有不成功的例子,值得吸取都训。例如,对猫跳河四级窄巷口水电站,由于没有很好地听取多方面地质人员的意见,因而未能预先做好坝址选择和基础处理。安顺附近的大洞口水库,由于盲目兴建,没有进行详细的地质勘测,结果大坝建成后,因为坝址下有大溶洞存在,发生坝体大塌陷,结果投放数百袋水泥也无影无踪。由于没有进行地质勘探而失败的中小型水库,为数还是不少的。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈