浅谈水库坝顶高程的确定

2016-08-16邓小丽

大科技 2016年17期

关键词：坝顶校核洪水

邓小丽

（贵州聚龙项目投资咨询有限公司 550081）

浅谈水库坝顶高程的确定

邓小丽

（贵州聚龙项目投资咨询有限公司 550081）

在河流、湖泊等水体上兴建的水利水电工程或其他各种工程，都是为了抵御一定量级的洪水或荷载，满足工程初始设计的功能需求。对于这样一些工程，我们需要通过进行防洪安全设计，确定合适的工程规模，来更好的避免防洪安全事故的发生。防洪安全设计的两类课题在水文计算部分的性质都是根据当地暴雨洪水特性，预估工程运用期间可能出现的洪水情况。

防洪安全设计；工程规模

通过对归元溪水库相关资料的分析计算，运用雨洪法得到其设计洪峰流量、设计洪量，在设计洪水标准和校核洪水标准下的设计洪水过程线，并在此基础上进行洪水调节计算，以便于更好的保证归元溪水库更好的发挥其防洪作用和兴利作用。

1 工程概况

归元溪水库位于黔东南州锦屏县启蒙镇，所在河流为归元溪，属于清水江流域二级支流，一级支流为八洋河。归元溪发源于一山峰，源头高程898.2m，由西向东流经归元、便冒、于盘英处与右侧小溪沟汇合，再向西北向玉泉、中寨、丁达，于良连处汇入八洋河。

归元溪流域位于云贵高原东缘向湘西丘陵盆地的过渡地带，地势总体为西高东低、南高北低，山地海拔高程一般为550～915m，地势起伏大，流域上游分水岭地带，地形复杂，两岸多陡峻山峰，基本无耕地。流域内最高点位于归元溪发源地，高程898.2m，最低点位于归元溪与八洋河的汇口处，海拔高程433.0m，最大相对高差465.2m。

水库坝址以上集雨面积3.87km2，主河道长2.54km，主河道坡降66.73‰，流域形状系数f为0.6，流域几何特征值θ为4.46。经实地调查，水库坝址以上无水利工程，仅有几个年久失修的拦河堰，且在项目区流域内暂无规划的其他水利工程。

2 洪水分析计算

水库坝址以上集雨面积小于10km2，属小流域，最大1h暴雨均值及变差系数根据“贵州省最大60min暴雨均值等值线图”及“贵州省最大60min 暴雨 Cv等值线图”确定，取值为 42.0mm/h，Cv=0.40，Cs/Cv=3.5。

根据确定的暴雨参数、工程流域参数和项目流域内岩溶植被情况，采用雨洪法计算得到归元溪水库坝址处的设计洪水成果见表1。据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》中的入库洪水概化过程线坐标，同时结合本流域的特点，可推求得本工程的设计洪水过程线。

表1 水库不同频率设计洪水成果表

3 工程规模

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定，本工程等别为Ⅳ等，工程规模为小（1）型工程。工程区挡水建筑物、泄水建筑物、输水总干管为4级建筑物；次要建筑物为5级建筑物，临时建筑物为5级。大坝采用钢筋混凝土面板堆石坝设计。按规定选取30年一遇洪水为其设计洪水标准（设计洪水洪峰流量QP=3.33%=67.3m3/s）；选取300年一遇洪水为其校核洪水标准（校核洪水洪峰流量QP=0.33%=100m3/s）。

归元溪水库采用不设闸门的自由表孔泄洪，溢流堰形式为开敞式WES堰，堰顶高程为657m，孔宽8m，设1孔，根据公式Q=M·B·H1.5计算溢洪道的泄流能力。水库洪水调节的起调高程即为657m。

根据实测1：1000地形图上量算得到水库库容曲线，查得起调水位对应的起调库容为96.8万m3。由水库入库洪水过程线、库容曲线和溢流堰下泄流量曲线，根据水量平衡原理作调洪演算，计算得设计洪水标准下：P=3.33%，库水位658.83m，对应库容111万m3，最大泄量为41.9m3/s，下游水位613.65m；校核洪水标准下：P=0.33%，库水位659.5m，对应库容116万m3，最大泄量为68.2m3/s，下游水位614.09m。

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），坝顶高程＝水库静水位＋y，其中y为坝顶距水库静水位（正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位）的高度，由下式确定：y＝R＋e＋A。式中：y-坝顶超高，m；R-最大波浪在坝坡上的爬高，m；e-最大风壅水面高度，m；A-安全加高，m。归元溪水库为内陆峡谷水库，按规范采用官厅水库公式分别进行设计洪水位、正常蓄水位及校核洪水位时的波浪爬高及最大风雍水面高度计算，并按规范确定坝顶安全超高，由此计算坝顶高程，即为各种运行情况的水库静水位加上最大风雍水面高度和波浪爬高以及安全超高的最大值确定。计算成果见表2。