水库设计洪水复核应注意的几个问题分析
2014-10-21肖继良
肖继良
【摘要】充分的防治水库设计洪水复核的相关问题是一项有着一定难度的工作,这离不开社会各界的大力支持,也离不开水库设计健全而完善的技术管理体系。本文首先介绍了水库设计洪水复核的主要内容,然后主要从雨量参数的取值、防洪标准的确定、雨型和计算时段的选取、设计洪水成果的合理性、计算的方法等方面就水库设计洪水复核提出了一些建设性的意见和建议。
【关键词】水库设计;洪水复核;问题;分析
一、引言
近年来,时代在突飞猛进的发展中,对于水库设计洪水复核来说,在当今社会中占有重要的地位,在我国许多城市,往往都拥有技术含量高的标志性的水库工程,并且还有很多后起之秀在继续的发展当中,这样一来,就使得一些之前的水库设计洪水复核技术管理理念稍感落后,需要不断更新自身理念,从而与其的迅猛发展保持一致。当诸多城市的水库设计洪水复核技术都在逐步为人们所重视的时候,诸多学者和专家也对其开始关注,在这个过程中,水库设计洪水复核应注意的几个问题分析也成为了诸多研究学家的关注热点。
二、水库设计洪水复核的主要内容
该项工作主要包括两大类,一是针对于大坝坝顶高程展开的复核工作,二是泄洪建筑物的安全性及消能防冲方面的复核工作,具体包括如下内容。
2.1 大坝坝顶高程复核
针对该方面的复核工作应依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)等相关标准与行业操作规范进行。对大坝的安全超高、坝顶高程、风浪爬高等相关指标进行计算,分别获得设计工况与校核工况下的数值。有副坝的水库,也要计算出副坝相对应的数值。有防浪墙的情况下,要仔细检查其稳定性与不透水性,特别是针对其与坝体结合的部分更要加强检查工作,确保其能够抵御可能出现的风浪。除此之外,还要对防渗体进行复核。根据现有的工程标准来看,其设计工况下应超高30-60CM,校核工况下,应始终保持的校核洪水位之上。
2.2 泄洪建筑物的安全复核和消能防冲复核
针对该部分的复核应参照《溢洪道设计规范》(SL253-2000)内标准与规范进行操作,主要涉及的部分包括泄槽段侧墙高程、溢洪道控制段、消能防冲设施等。泄槽段侧墙在校核的过程中,其高度应满足水库泄流时的要求,其底板应不被冲刷。在宣泄校核的过程中,溢洪道控制段顶高程应高于洪水位,在挡水校核的过程中,其应高于蓄水位。在对消能防冲设施进行复核的过程中,要对照原有的设计要求进行逐一核对,确保其功能符合要求。针对那些缺乏该方面设施的水库工程,要全面考量该方面设施缺失可能对下游带来的影响。
2.3 防洪能力复核结论
该结论应具有科学性与客观性,能够反映出水库的真实防洪能力,应满足我国相关行业施工标准与复核规范的要求。水库的防洪能力和其规模与所处的自然条件为位置等多个方面,都必须符合《防洪标准》(GB50201-94)内的具体要求。一旦出现复核结果不能满足该标准内的有关规定时,应该针对水库的大坝情况进行进一步的测算,确知其安全范围内可以通过的洪水流量。针对整个水库工程的复核结论应包括如下几个方面:一是该水库在设计方面是否需要调整,主要指的是防洪方面的相关设计;二是该水库大坝等方面的相关设计与施工情况是否满足相关的国家标准;三是该水库的各项泄洪设施能否支持最大泄洪量;四是针对该水库大坝的安全性能进行分类评级,并作出全面的概述与总结。
三、水库设计洪水复核应注意的几个问题
3.1 雨量参数的取值
在针对水文情况进行全面分析的时候离不开大量的水文资料,其中雨量参数是最为重要参照资料,是整个水文分析工作所依赖的基础资料,关系到整个分析结果的科学性与准确性。目前全国大部分的小型水库在进行水文分析的过程中,往往缺乏相应的资料,给其实际工作带来了很多困难。在雨量参数的选择上,应将历史资料与近年情况相结合,综合进行比对,从而最终获得科学而准确的数值。
3.2 防洪标准的确定
不同等级的水库,其规模与相关建筑物多会依赖于不同的防洪要求而建设。我国《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)内对于不同类型的水库在防洪能力上有着详细规定。该标准中对水库下游所涵盖的范围进行确定,包括水库大坝下五公里内的局面区和各种设施,从而为水库防洪方面的设计提供了参考。对于那些上下游水平面落差少于十米,整个大坝高于十五米的水库应合理降低防洪要求。水库在防洪方面的设置应充分考虑其对下游区域的影响,合理安排。
3.3 雨型和计算时段的选取
小型水库往往在泄洪方面的能力有限,洪峰对其的影响非常巨大,因此针对洪峰的流量情况进行合理计算非常重要。洪峰的流量情况一般是由一定时间段内的暴雨所形成,因而在对该方面进行计算的时候,应选择那些不利于水库的暴雨雨形作为参考资料。△t在数值选择上应与整个时间段保持对等,若选择的量过大往往会出现漏峰,而影响最终计算值的准确度,若过小,则会使得整个计算量非常大,也难以有合适的雨型与之匹配,脱离实际。
3.4 设计洪水成果的合理性
在设计洪水的计算过程中要根据当地的暴雨降水资料和流域内的水文资料,采用全面的检查与分析相结合的办法,从而最终获取准确而精密的结果。在此过程中应针对可能出现的问题及时采取应对措施。通常,瞬时单位线法与推理公式法的计算成果相差在20%以内的,采用瞬时单位线法的计算成果。主要原因是推理公式法对降雨过程的变化没有充分考虑,导致洪量过于集中,但瞬时单位线法能较好地反映降雨过程的变化和流域汇流特性,经实测洪峰验证,精度要比推理公式法高。当复核的设计洪水成果与原设计成果相比,偏小在10%以内或偏大在5%以内时,仍可认定原设计成果继续作为工程设计依据,否则应修改原设计洪水成果。除此之外,还要根据实际情况,针对不同情况下出现的洪水差异进行分析,找出其存在的原因,并作出正确的评价。
3.5 关于计算的方法
水库的安全性能非常重要,进行防洪计算方面的业务量非常大,缺难有可以应用的现代化计算软件。除此之外,由于整个业务开展的过程中所涉及和运用的公式非常多,数据量庞大,在手工情况下出错率非常高,对最终的计算结果造成了不良影响。
四、结束语
综上所述,对于水库设计洪水复核来说,其洪水复核的主要内容及应注意的几个问题等是紧密相连且不可分割的,而就目前来说,因为各类原因的存在,水库设计洪水复核中还存在不少问题,这是水库设计随着社會经济不断进步的必然产物,也是顺应时代发展的必然选择。而充分的防治水库设计洪水复核的相关问题是一项有着一定难度的工作,这离不开社会各界的大力支持,也离不开水库设计健全而完善的技术管理体系,而在这个过程中,水库设计洪水复核的技术管理观念的及时转变更是离不开的。
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