受水库泄洪影响的河道设计洪水计算浅析_何滔.pdf

四 川 水 利受水库泄洪影响的河道设计洪水计算浅析何 滔，郑永佳，王 巧（四川煤田一四一建设投资有限公司，四川 德阳，）【摘 要】随着社会经济的飞速发展，越来越多的城市景观水库进行建设，水库泄洪对河道的洪峰流量将产生较大影响。文章以龙泉驿区西江河东安水库段为例，分析计算受水库泄洪影响的河道洪水过程，并进行了成果合理性分析，为同类型河道的洪水计算提供借鉴。【关键词】洪水计算 泄洪影响 合理性 中图分类号：文献标志码：文章编号：（）基本情况 河河道道概概况况西江河在龙泉驿区境内长度，区内流域面积，其中：山区河段长，落差，平均比降；平坝区河段长，落差，平均比降 。河道基本具有平原河流特征，河弯多、河床不稳定，比降小，洪、枯水位变幅大，洪水频繁危害大。工程河段位于成都市龙泉驿区规划东西城市轴线至规划环湖南路处，涉及沿河长度约为。工程河段原状为天然河岸，未建堤防，河道较弯曲。本次工程河段末端控制集雨面积为，控制河长 ，平均比降 。水水库库概概况况：（）飞龙湖水库工程河段上游约 为飞龙湖水库。飞龙湖水库为均质土坝，控制集雨面积 ，主河道长度 ，主河道平均坡降。坝顶宽度为 ，最大坝高 ，坝顶全长，正常库容 万，总库容 万，水库的调洪库容为 万。水库设计洪水标准 年一遇，校核洪水标准 年一遇。（）东安水库工程河段左岸建有东安水库，西江河为该水库的泄洪通道，泄洪放空道位于工程河段桩号 处。东安水库面积约 。工程为等工程，永久性主要建筑物按 级建筑物设计，次要、临时建筑物均按 级建筑物设计。主要建筑物为大坝、引水道及泄洪放空道等。东安水库正常蓄水位 ，对应库容为 万。东安水库的集雨面积为 ，其中陆面面积、水面面积分别为 、。设计洪水计算工程河段上游建有飞龙湖水库，工程河段左岸建有东安湖水库，故本次对飞龙湖水库、工程河段及东安湖水库进行洪水分析计算。飞飞龙龙湖湖水水库库泄泄洪洪影影响响分分析析（）设计洪水总量计算设计暴雨历时的确定由于飞龙湖水库控制集水面积较小，结合该河流的特性，其洪水过程属于单峰洪水，设计暴雨历时由四川省中小流域暴雨洪水计算手册（以下简称手册）中 计算确定。（）设计历时暴雨量的推求：由上式计算得到 ，按手册 计算而得。设计洪水总量采用手册推荐的以下公式计算：式中，为设计洪水总量，万；为历时为 的设计暴雨，；为设计流域面积，；为径流系数。何 滔，郑永佳，王 巧：受水库泄洪影响的河道设计洪水计算浅析 径流系数 按手册综合分区的暴雨径流关系由“四川省小流域暴雨径流关系综合成果表”查得。设计洪水总量的推求成果见表。表 飞龙湖水库设计洪水总量成果项目各频率设计值 设计洪水总量（万）（）洪峰流量分析飞龙湖水库正常库容 万，总库容 万，水库的调洪库容为 万。而飞龙湖水库常年洪水总量为 万，设计洪水总量 万，校核洪水总量 万，均远大于飞龙湖的滞洪库容，飞龙湖水库基本不具有调洪能力，水库下泄洪峰流量基本等于天然洪峰流量，因此工程河段的设计洪峰流量计算时不考虑飞龙湖水库的削峰滞洪作用。工工程程河河段段设设计计洪洪水水计计算算因西江河无实测水文资料，本次采用由暴雨资料推求河流设计洪水。工程河段控制断面流域面积均较小，流域面积仅有 ，符合采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册推荐的小流域推理公式法推求设计洪水的要求。因此，采用上述方法推求河流设计洪水。本次西江河洪水分两段计算，控制断面分别选择在东安水库泄洪口上游西江河断面 及工程末端 断面，其中工程末端 断面集雨面积扣除东安水库集雨面积，并将设计洪水成果加上东安水库同频率最大下泄流量。（）流域特征值流域面积确定：由于流域处于城市区，采用航测图勾绘的流域面积误差较大，本次结合城区雨水系统排水分区图进行确定，东安水库泄洪口上游西江河断面 及工程河段末端断面（扣除东安水库集雨面积）集雨面积为 和。（）设计洪水计算按上述原则进行计算得出各频率的设计洪水流量如表。东安水库泄洪口上游西江河断面 设计洪水 表 计算成果项目各频率设计值 设计洪峰流量（）东东安安湖湖水水库库下下泄泄流流量量东安湖水库汛期洪水通过泄洪放空道排放至西江河，根据东安湖设计资料，东安水库下游无特殊防洪要求，大坝防洪主要考虑自身安全。水库洪水调节从正常蓄水位 开始起调，放空道设置闸门，下泄流量可控。（）涨水时当来水小于起调水位相应的泄流能力时，水库维持起调水位运行，按来水流量泄流；当来水大于或等于起调水位的泄流能力时，按泄流能力泄流。（）退水时按泄流能力泄流，直至库水位消落到起调水位时，水库维持起调水位按来水流量泄流。按上述调洪原则对东安水库进行调洪计算，成果见表。表 东安水库调洪计算成果项目 洪峰流量（）最高库水位（）相应库容（万）最大下泄流量（）工程河段设计洪水成果整理及成果合理性分析 工工程程河河段段设设计计洪洪水水成成果果东安水库泄洪口上游西江河断面 设计洪水直接采用上述推理公式计算成果，工程河段末端断面 设计洪水采用上述推理公式计算成果与东安水库同频率最大下泄流量之和，成果见表。表 设计洪水成果位置设计洪水（）（）（）东安水库泄洪口上游西江河断面 东安水库（下泄流量）末端断面（扣除东安水库）末端断面 成成果果合合理理性性分分析析 东东安安水水库库削削峰峰作作用用分分析析为复核东安水库削峰作用，本次复核不考虑东安水库削峰作用条件下末端断面的设计洪水，即集雨面积取 。采用上述推理公式法计算成果见表，洪水成果对比见表。四 川 水 利工程末端设计洪水计算成果 表（不考虑东安水库削峰作用）项目各频率设计值 设计洪峰流量（）表 工程末端设计洪水计算成果对比位置（）（）末端断面（考虑东安水库削峰作用）末端断面（不考虑东安水库削峰作用）差值 由表 可以看出，末端断面 在考虑东安水库削峰作用条件下比不考虑东安水库削峰作用 年 一 遇 洪 水 和 年 一 遇 洪 水 分 别 小 和 ，而东安水库调洪计算成果 年一遇洪水和 年一遇洪水削峰流量分别为 、。由此可知末端断面 考虑东安水库削峰作用洪水计算成果基本符合一般规律。与与调调查查“”洪洪水水成成果果比比较较定定性性分分析析 年 月 日 时至 时，龙泉驿区出现区域性暴雨天气过程，共计出现大暴雨 站，暴雨 站，大雨 站。最大降水量出现在经开区，其中七里 、红花 、柏合 、龙 华 社 区 、大 佛 村，本次调查驿马河上游段位于山泉镇和龙泉街道，工程河道断面以上区域最大 降水约，最大 降水约 ，由于流域面积较小，本次洪水频率与暴雨频率同频率考虑，根据产汇流特性分析，区域内 降水成峰，因此将本次调查得出最大 降水量与设计暴雨成果进行分析，可得出本次暴雨发生频率约等于 年一遇。由于工程河段为天然河道，难以调查到可靠洪痕，本次在上游已整治河道调查到可靠洪痕 处，经推流计算洪峰流量约为 。本次西江河东安水库泄洪口以上河段计算 年一遇洪水位 ，略大于上游段调查的 年一遇洪峰流量 ，本次计算洪水成果与调查洪水基本保持一致，可靠性较高。与与地地区区综综合合关关系系分分析析本次收集到龙泉驿区防洪规划报告（年 年）等相关规划、水利工程相关资料，整理得到邻近地区各条河流采用洪水手册中推理公式法推求的设计洪水成果。根据各条河流设计洪水成果，并加入本次计算的东安水库泄洪口上游西江河断面 设计洪水成果，绘制各频率设计洪水洪峰流量流域面积指数关系图。由图可知，年一遇、年一遇、年一遇及 年一遇设计洪水洪峰流域面积指数均略大于 ，相关系数均在 以上，相关性极好。因此，认为本次计算成果与地区综合关系一致，符合洪水的一般变化规律，成果协调合理。设计洪水洪峰流量流域面积指数关系见图。图 设计洪水洪峰流量（）流域面积指数相关性图 设计洪水洪峰流量（）流域面积指数相关性图 设计洪水洪峰流量（）流域面积指数相关性（下转第 页）四 川 水 利（）建立卫星遥感技术和实地调查相结合的综合性监测、监管方法体系，弥补单一方法的缺点，从而达到监测指标获取的全面性，降低工作量，提升监测监管精度和效率。参 考 文 献兰景涛，岳增璧，张保定，等测钎法在水土保持监测应用中存在的问题及解决方案的探讨西北水电，（）：郭 进，赵英天，严冬春，等生产建设项目水土保持监测实践与方法探讨四川水利，（）：刘宪春，王万君，王爱娟，等遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用中国水土保持，（）：康 芮，史明昌，赵 院，等高空间分辨率遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用探讨中国水土保持，（）：卢宝鹏，张 焘，梁志鑫“”技术在隆林至百色高速公路水土保持监测中的应用中国水土保持，（）：史俊凤生产建设项目水土保持监测的 与 的应用研究北京：北京林业大学，陈子琪，李小兵，陈 亮基于遥感技术的县级水土流失动态监测分析 以千阳县为例中国水土保持，（）：常斐杨，行仙峰，王 帆 年包头市水土流失动态监测研究中国水土保持，（）：邝高明，吴光艳，刘超群，等遥感技术在广州市水土保持监督检查中的应用中国水土保持，（）：赵 宇遥感技术在北京市水土保持监督管理工作中的应用中国水土保持，（）：作者简介：唐云逸（），女，汉，四川眉山人，硕士，水土保持工程师，主要从事水土保持与生态环境方面的研究、监测与技术服务工作。（上接第 页）图 设计洪水洪峰流量（）流域面积指数相关性本次工程河段主要采用了推理公式法推求设计洪水，工程设计河段集雨面积较小，而四川省暴雨统计参数图集 一般用于控制水面积在以下，考虑到推理公式法是我省几十年来广泛采用的可行方法，一般都将其计算成果作为工程规划，设计和安全鉴定的依据，末端断面 考虑东安水库削峰作用洪水计算成果符合一般规律，计算洪水成果与调查洪水基本保持一致，与地区综合关系一致，符合洪水的一般变化规律，成果协调合理。故认为本次洪水计算成果较合理。参 考 文 献徐德龙，肖 华小流域设计洪水推理公式计算方法探讨人民长江，（）：王秋梅，付 强，徐淑琴，等水库调洪计算方法的发展农机化研究，（）：温得平，李其江，赵兴明，等受水库调蓄影响的设计洪水分析 以格尔木河大干沟水电站为例水文，（）：作者简介：何 滔（），男，汉，四川德阳人，工程师，学士，主要从事水利工程设计、水土保持方案、行洪论证和河势稳定评价工作。