贵溪市病险水库防洪计算及除险加固应注意的问题

江少东

(贵溪市水利局，江西省贵溪市 335400)

贵溪市病险水库防洪计算及除险加固应注意的问题

江少东

(贵溪市水利局，江西省贵溪市 335400)

由于贵溪市的地理、气候环境较为复杂，因此面对复杂多变的气候，做好病险水库的防护加固工作显得尤其重要，笔者较详细地介绍了水库防洪的计算方法及目前病险水库除险加固进展状况，并提出了水库加固工作中需要注意的问题。

病险水库；除险加固；防洪计算

贵溪市地处亚热温室气候区，这里气温偏高，阳光充足，雨量丰沛，全市分布着众多河流，水利资源充足。在这里有中型水库6座，小型水库143座，流域面积有11条达到50km2以上，因此做好雨季防洪工作就显得尤为重要。1998年开始，国家对于大江、大河、大湖的防治力度不断的加大，大型和中小型水库也被列入除险加固工程中，这些水库的防洪标准也有所提高。水库的分布主要在居住区周围，一旦水库发生洪水事件，将给人民的生命财产造成巨大损失，同时还威胁到交通运输干道，因此贵溪市对全市中小型水库的情况进行了详细的勘查和记录，并对其中的一些病险水库采取了除险加固措施，已经取得了不错的成果。

1 水库防洪的计算方法

水库除险加固工作的开展需要从水库的防洪计算开始，只有充分的了解水库的防洪参数，才能为后续的水库除险加固施工提供指导依据。对于中小型水库的洪水计算方法主要是通过实测暴雨，针对流域资料，再通过点面折减、加权平均和算术平均的计算方法对雨量进行分析。

对于中小型水库而言，暴雨流量资料计算比流量资料计算有着较大的优势，特别是在流量资料不够完整时，这种计算方法主要是通过暴雨资料频率分析设计暴雨、净雨产流分析和会流分析3个方面来进行确定。一般情况下，暴雨与设计洪水是同频率的。

1.1 设计暴雨分析计算

设计暴雨就是在符合工程设计标准的基础上，对流域面积上的暴雨特性和暴雨量进行分析绘制。设计暴雨分析计算主要有暴雨时面型、各历时设计暴雨、设计面暴雨以及雨量频率分析和暴雨特性分析等。

（1）暴雨特性分析。

暴雨特性分析主要是对该工程地区的暴雨发生规律进行全面了解，主要从发生季节、中心位置、极值强度、暴雨成因、暴雨覆盖面积以及气候降水特征和流域地理位置情况特征进行入手。

（2）暴雨频率分析。

对于工程要求而言，暴雨频率分析是确定设计暴雨的一个重要手段，通常分为两种，一种是点暴雨量和面暴雨量，再根据相关的条件进行频率分析。

设计暴雨有一定的要求，一般是伴随着洪水汇流历时。点暴雨选样主要是在实测系列中没有发生最大值时，对流域内抑或相邻流域实际的特大暴雨进行移置利用。时段暴雨频率曲线的绘制，一般采用Cs =3.5Cv适线的P-Ⅲ频率曲线。变差系数和均值的技术方法，再辅以适线方法，就可以进行洪水频率计算。

（3）设计面暴雨。

设计暴雨是由面暴雨频率分析得到的，当然，点暴雨也能够达到这一效果。流域设计面暴雨系列是通过流域上个观测点暴雨量得到的，主要是通过等雨深线法、间接法和平均算术法来计算得到的，通过点暴雨频率分析结果，再对暴雨点面之间的相互换算关系得到设计暴雨，暴雨的点面关系主要有动点面和定点定面。

（4）设计暴雨时面雨型。

作为推算设计洪水过程线路的一种重要步骤，设计暴雨时面雨型需要对不同日程雨型进行产汇流结果统计。确定时程分配雨型有着很多种方法，较为常用的主要有长历时同倍比放大雨型法以及同频率相包法和典型暴雨综合概化法。暴雨在流域面上很广，因此产汇流受到严重的影响，就暴雨日程分配和时程分配计算一般取三天，日程分配为H第 1日=0.35×（H72-H24），H第 2日=0.65×（H72-H24），H第3日=H24。时程分配法主要是根据区域进行时段性设计雨型分配。

1.2 产流分析计算

流域产流分析主要作用是对净雨进行推算，是设计洪水中不可缺少的环节。一般情况下，主要是通过扣损法和相关法来对净雨进行分析。作为常见的产流分析法，相关分析能够对径流和降雨之间的关系进行处理。在降雨和径流本身存在良好的关系，考虑环境影响因素，如发生季节、植被状况以及降雨强度和干湿程度，这些条件在一定的程度上还会使它们之间的关系更加密切。对于固定的流域，降雨强度和下垫面的干湿程度都必须考虑到设计流域中。

蓄满产流法也是一种比较常见的设计净雨推算方法，它主要根据设计降雨P和前期影响雨量Pa，再通过流域蓄水容量曲线上查出径流深R 。

1.3 汇流分析计算

汇流分析法较为常用的是推理公式法，这种方法在工程中较为常用，主要是它消除了公式中的一些不确定因素，通过对洪峰径流系数、雨强和汇流时间进行相关联系，并通过一系列的推算、概率化，从而建立相关参数公式。查看qm、H24、K之间的曲线关系，其中qm为单位面积洪峰流量，将单位洪峰量与面积F相乘，将得到最大洪峰量Qm。K的计算公式为：

2 目前病险水库除险加固进展状况

通过对市内大小型水库的防洪计算，为之后的贵溪市水库除险加固工作带来了便利，同时已取得了不错的成效。2009年完成了107座小二型以上的水库除险加固工作。另外，贵溪市专门对全市小二型以上的水库进行了摸底调查，对全市的水库除险加固进行详细的科学规划，根据实际需要制定相关的时间表和可行方案。通过与全国水库除险加固的进度相比，贵溪市走在了其他兄弟城市前面，从全国水库除险加固情况统计（见表1）可以看出，国家虽然在这方面大力倡导，但是成果还有待提高。贵溪市对于水库除险加固方面一直是比较重视的，从招标、合同管制、项目法人和工程监管都较为严格，真正的实现“一个项目，一个机构、一个领导再加一个技术人员”，这样既保证工程质量和进度，同时也能够有序的对病险水库实行除险加固。

3 水库加固工作中需要注意的问题

3.1 明确目标

“十二五”期间，为保证水库除险加固工作的顺利进行，在巩固之前劳动成果的同时，积极推进除险防洪的新方法和新措施，加快小中型水库的建设工作。

3.2 加强病险水库除险加固的领导工作

事实上，一个高效的领导机构对于工作的开展起着积极的作用。为了加强领导对工作的协调和帮助，在原有的水利病险水库除险加固工作领导小组中，增添一些考核机构，实现领导审核的工作制度。

3.3 加强监督

工程项目的主要目的是造福于人民群众的，必须是安全可靠的。工程进行中要保障工序的有效进行，避免出现安全方面的事故，做好工程监督工作，工程进度慢的也要督促，有些工程必须按规定时间完成。

3.4 建立完善的管理体制

要加大对水库调度人员的培训力度，提升管理人员的调度水平和综合素质。要建立良好的管理运行机制，明确责任，采用新的管理机制对水库进行管理。在病险加固初期，首先确定建设管理制度，严格按照相关的水库管理制度对水库进行管理，保证水库管理的规范化和科学化。

3.5 提高地质的勘察力度

在水库除险加固工作中，工程的地质勘查是非常重要的一个环节，可以更加准确的找出水库的病因。因此在工程建设初期，相应的负责部门要委托具有专业资格的地质勘察机构对水库进行全面的检查，并提交设计所需的资料。对于交通不便、机械设备无法运入的工地，要使用试坑取样和人工钻的方法来达到勘察地质的目的。

3.6 对相关的水库设施进行改造

对于具有防洪调蓄功能的水库，要提高水库的防洪标准。首先要对大坝进行加高，提高水库调蓄洪水的能力，降低洪峰对水库造成的影响。其次要增建溢洪道，提高泄洪量。

通过上述两种方法的综合治理，可以提升水库的调蓄库容，提升水库的防洪标准，提高下泄流量。对于建成的水库，在运行一段时间后，要对工程的安全情况进行鉴定。对于比较重要的水库，要尽可能的对坝高进行增加。对于存在比较严重质量问题或者防洪标准不高的水库，要及时进行加固和扩建。

另外，大多数的病险水库都存在着管理设施（如：雨水情测报系统、防汛调度系统、防汛道路、防汛物资仓库等）不符合标准规定的情况，需进行改进。可以增设水文水情测报自动化系统、通信预警系统、大坝监测自动化系统等管理设施，以便更好地提升水库的防洪防御能力。

4 结 语

水利建设项目是服务于人民的，它存在的前提必须是保证人民的生命安全。因此水库的除险加固工作一直都是一项重要的任务，只有充分认识水库防洪工作的重要性，才能够从根本上做好水库的除险加固设计与施工。

[1] 何兆高.浅谈水库除险加固工程监理[J].技术与市场.2010(09)

[2] 李观念.浅议水库大坝除险加固工程[J].中国高新技术企业.2009(17)

[3] 林海金.厦门地区小型病险水库土石坝防渗技术探讨[J].科技与企业2011(08)

水利水电规划设计总院获2013年度大禹科学技术奖

2013年度大禹水利科学技术奖近日揭晓。水利水电规划设计总院作为第一单位完成的《水工程基础和边坡软弱面稳定分析方法研究及应用》项目获大禹科学技术奖二等奖，参与的《中国节水型社会建设理论技术体系及其实践应用》获大禹科学技术奖一等奖。

《水工程基础和边坡软弱面稳定分析方法研究及应用》由水利水电规划设计总院、长江院、中国水科院、中水北方公司共同完成。该项目广泛收集了国内外相关资料，开展了必要的岩体试验，对岩体抗剪强度取值方法、含软弱面的重力坝基础和坝肩边坡抗滑稳定分析方法、安全控制标准等进行了深入系统研究。

该项目的主要研究成果已在多项工程的坝基深层抗滑和边坡抗滑稳定计算分析中得到应用，取得了较好的效果。

（温立成 供稿）

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.01.012

TV122

B

1008-1305（2014）01-0033-03

江少东（1976年-），男，工程师。