临沂市浚河三和水库工程洪水调节计算
2014-05-29公臣
公 臣
水库调洪是在洪水灾害发生时控制和调节水库蓄水及合理分配洪水的技术方法。洪水调节计算是一个系统的过程,计算前期应充分了解工程所在地的自然概况,大量收集相关水文资料,计算过程中应做到原理科学、算法无误、结果精确。本文以“工程概况—水文资料的收集—洪水调节计算原理—洪水调节的演算过程和结果”为体系,对三和水库工程进行洪水调节计算,旨在为相似工程洪水调节计算提供有益参考。
一、工程概况
三和水库位于浚河下游。浚河是祊河干流上源,发源于邹县东部南王村西山峪,经邹县于平邑县北庞王村西入境后注入唐村水库,出库东流于平邑地方镇东北入费县境,在南东州与南支温凉河相汇。汇流口以上浚河全长112km,流域面积2150.97km2;浚河汇流口的南支名温凉河,温凉河长86km,流域面积 752.65km2。浚河、温凉河汇流口以下称祊河,东南流经费县和兰山区,于临沂城东北自右岸汇入沂河。浚河上游支流众多,较大的支流主要有西皋河、上冶河、资邱河、朱田河和公家庄河等。浚河上游建有唐村1座大型水库和昌里、上冶、杨庄、龙王口及公家庄等8座中型水库,控制流域面积667.92km2。三和水库工程主要由拦河闸、防护堤、护险、观测工程、管理单位建设等部分组成。
二、水文资料的收集
三和水库在祊河的一级支流浚河上。上游有唐村水库水文站,下游有角沂水文站。有郑家峪、平邑、临涧、昌里、岳庄、蒋里、杨庄、上冶、唐村水库、公家庄等10处雨量站。山东省境内的水文站、雨量站一般为新中国成立后设立,资料年限一般在40年以上。降水量采用普通雨量器或自记雨量计观测,以每日8时为日分界,观测精度为0.1mm;蒸发量采用Φ80cm蒸发器和E601蒸发器观测,冰期用Φ20cm蒸发器观测,以每日8时为日分界,观测精度为0.1mm;水位观测平水期每日8时观测1次,洪水期加测,观测精度为0.01m;河渠流量用流速仪、浮标等方法测验,测验精度相对误差小于5%~10%。
三、洪水调节计算原理
由水量平衡原理知,在时段△t内,入库水量与出库水量之差应等于该时段内的水库蓄水变化量,其基本公式为:
表1 三和水库工程调洪演算过程表
表2 三和水库工程调洪演算过程表
表3 三和水库拦河闸工程水位~泄量~库容关系表
式中:q1、q2——时段初、时段末的出库流量;
Q1、Q2—— 时段初、时段末的入库流量;
V1、V2—— 时段初、时段末的水库蓄水量;
△t——时段,取△t=1h;
q=f(v)——水库蓄水量与泄量的关系。
根据上述公式,利用蓄率中线法进行调洪演算。
四、洪水调节计算过程和成果
1.起调水位
三和水库拦河闸工程共15孔,单孔净宽10m,正常挡水位为101m,汛期控制水位为 100m。分别以 101m、100m、99.5m为起调水位进行调算,经综合分析比较,考虑到水库度汛安全且蓄水量最大的原则,确定采用100m为起调水位。
2.调洪运用方式
根据枢纽控制运用方案,洪水调节计算按20年一遇防洪高水位控泄。下游河道20年一遇安全泄量为3461m3/s,由此推求防洪高水位;当水位高于30年一遇防洪高水位时不再控泄,按自由出流敞泄,以确保枢纽工程安全。
3.演算过程与计算结果
采用表格的形式陈述本项目洪水调节计算过程和结果,表1与表2所示为演算过程,表3所示为三和水库拦河闸工程水位~泄量~库容关系。
五、结语
通过调算确定三和水库拦河闸防洪高水位为100.81m,设计洪水位为101.14m,校核洪水位为102.5m。洪水调节计算成果为水库的建设及后期运行提供了合理和科学的依据■