大雅河水利枢纽工程防洪目标的分析确定

2012-06-30那荣越

东北水利水电 2012年10期

那荣越

（辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳 110006）

1 概况

雅河位于辽宁省东部本溪市桓仁县境内，是浑江右侧主要支流之一，发源于桓仁县与本溪县交界处的草帽顶子山东麓，流经八里甸子、普乐堡、雅河三个乡（镇）至雅河口村汇入浑江，全长83.2 km，流域面积为724 km2，河道平均比降为0.428%。

大雅河水利枢纽工程位于雅河流域中上游姚家堡子附近，夹道子沟河与雅河交汇口上游200 m处，坝址以上控制面积为382.5 km2，设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。大雅河水利枢纽工程任务是以供水、发电、灌溉、防洪为主的综合性中型水利枢纽工程。

2 雅河流域防洪目标及防洪要求

雅河流域大部分河段没有防洪工程，普乐堡镇河段有一段堤防，总长度不足3 km，防洪标准不足10年一遇洪水标准（允许安全泄量为770 m3/s），洪水对两岸村镇及耕地均构成威胁，根据GB50201-94《防洪标准》，并结合该地区经济、社会等特点，选定该地区要求为10年一遇洪水标准。

现状雅河口回水堤防设计防洪标准为10年一遇，允许安全泄量为929 m3/s，根据桓仁县城市发展规划的要求，结合已建的北江工业园区及在建中的西江新城、南江新型产业园区地理位置及重要性，雅河口回水堤需要提高防洪标准，设计要求对原堤按50年重现期洪水进行提高标准设计。

针对下游的防洪目标，大雅河水利枢纽防洪要求分为两级，第一级要求，保证发生10年一遇洪水情况下，普乐堡镇的洪峰组合流量不超770 m3/s；第二级要求，当流域发生 50年一遇洪水情况下，枢纽进行蓄洪消峰，尽量减小雅河口组合流量峰值，雅河口组合流量不超过安全泄量为929 m3/s。

3 大雅河水利枢纽工程防洪能力分析

依据雅河流域“雅河口控制设计洪水地区组成”成果（见表1）可以看出，在“枢雅区间设计”情况下（枢纽至雅河口），50年一遇的洪水洪峰流量为1250 m3/s，大于雅河口安全泄量929 m3/s，说明该情况下，即使大雅河水利枢纽落闸蓄洪，滴水不放，下游区间的洪水大于雅河口堤防的安全泄量，所以完全由大雅河水利枢纽承担雅河口新型产业园区防洪任务不可行。

依据雅河流域“普乐堡控制设计洪水地区组成”成果（见表2）可以看出，在“枢普区间设计”情况下，10年一遇的洪水洪峰流量为401 m3/s，小于普乐堡河段安全泄量770 m3/s，成果表明大雅河水利枢纽工程通过蓄洪应用、错峰调节，保证洪峰组合流量在普乐堡小于770 m3/s还有可操作性。

针对只保证洪峰组合流量在普乐堡镇小于770 m3/s单一防洪任务，进行了大雅河水利枢纽工程的洪水调节计算。

经全区洪水调节计算，大雅河水利枢纽修建后，P=10%普乐堡站最大组合流量769.4 m3/s，可使大雅河水利枢纽以下普乐堡段两岸城镇及农田的防洪标准由现状的不足10年一遇提高到10年一遇。见表3。

大雅河水利枢纽不同频率枢纽设计洪水，经水库洪水调节计算，50年设计洪水位427.49 m；500年校核洪水位430.81 m。枢纽洪水计算成果见表4。

表1 雅河口控制设计洪水地区组成成果表

表2 普乐堡控制设计洪水地区组成成果表

表3 大雅河水利枢纽全区洪水调节计算成果表（普乐堡控制）

表4 大雅河水利枢纽洪水调节计算成果表

4 枢纽承担雅河口新型产业园防洪方案投资分析

针对雅河口新型产业园防洪目标，分别进行由大雅河回水堤防承担防洪任务、大雅河水利枢纽和雅河回水堤防共同承担防洪任务的方案分析，论证雅河口段防洪工程未来建设中的经济合理方案。

1）大雅河口回水堤防整修承担雅河口新型产业园区防洪任务的方案

目前雅河回水堤的设计防洪标准为10年重现期洪水标准，左、右岸从大泉源桥沿河道两岸由西向东延伸，在雅河出口与南老台防洪堤相接，根据桓仁县城市发展规划的要求，并结合已建的北江工业园区及在建中的西江新城、南江新型产业园区地理位置及重要性，设计要求对原堤按50年重现期洪水进行提高标准设计。

经分析，由现状的10年一遇防洪标准提高到50年一遇防洪标准，雅河口回水堤防需要加高加厚整修堤防约1750 m，工程总投资约1620万元。

2）大雅河水利枢纽与雅河口修建堤防结合防洪方案

大雅河水利枢纽与雅河口修高回水堤防结合防洪情况，针对下游的防洪目标，大雅河水利枢纽防洪要求保证发生10年一遇洪水情况下，普乐堡镇的洪峰组合流量不超770 m3/s第一级防洪要求下，当流域发生 50年一遇洪水情况，枢纽进行蓄洪消峰，尽量减小雅河口组合流量峰值，降低堤防规模，减少工程投资。

经全区洪水调节计算，P=2%雅河口站最大组合流量1818.0 m3/s，相对雅河口P=2%设计洪水 2070 m3/s，洪峰消减252 m3/s。详见表5大雅河水利枢纽全区洪水调节计算成果表。

表5 大雅河水利枢纽全区洪水调节计算成果表（普乐堡控制（10%）、雅河口控制（2%））

大雅河水利枢纽不同频率枢纽设计洪水，经水库洪水调节计算，50年设计洪水位428.41 m，相对于仅第一级防洪要求库水位增加0.92 m；500年校核洪水位430.91 m,相对仅第一级防洪要求增加0.10 m。枢纽洪水计算成果见表6。

表6 大雅河水利枢纽库堤结合方案枢纽洪水调节计算成果表

通过全区洪水调节成果可以看出，由于大雅河水利枢纽工程防洪库容太小，针对2%频率洪水情况，经过水库蓄洪错峰运行后，雅河口组合流量为1818 m3/s，可以使雅河口天然洪峰流量2070 m3/s消减252 m3/s。占雅河口50年一遇设计洪水的洪峰的12.0%。经计算，削峰后雅河口回水堤防工程总投资可以降低174.5万元。

考虑雅河口防洪情况，大雅河水利枢纽工程投资相对原设计方案（只保证普乐堡镇的防洪要求）的工程投资方案增加290.38万元，其中闸门增加130.66万元，启闭机增加82.37万元，水工增加77.35万元。