橡胶坝工程对防洪影响的分析与研究——以公主岭市兴隆河引水工程为例

曹 艳吉林省水文水资源局四平分局，吉林四平 136000

橡胶坝工程对防洪影响的分析与研究
——以公主岭市兴隆河引水工程为例

曹 艳
吉林省水文水资源局四平分局，吉林四平 136000

通过对公主岭兴隆河引水工程（新建橡胶坝）位置处的防洪评价计算、新建前后的雍水高度计算，分析了橡胶坝对河道防洪的影响。

橡胶坝；防洪评价；雍水高度；分析

1 建设项目概况

水利工程是工程建设的重要项目之一，关系到一个城市的安全、稳定，加强水利工程建设，能够为促进城市经济发展奠定坚实的保障。伴随着科学技术水平和工程建设水平日益提升，对提高水利工程建设工程整体质量具有十分重要的意义。吉林省公主岭市为提高城市品位，加强城市安全，进一步促进城市经济发展。近两年来，提出了兴建公主岭市兴隆河-公主岭河城区引水工程的战略决策，以期解决当地用水问题和防洪问题。

根据《吉林省公主岭市兴隆河城区段河道治理工程初步设计报告》，橡胶坝主体工程位于兴隆河河道桩号2 000处，距下游长平高速公路60m，距下游102国道300m，坝前蓄水面积为30 000m2。橡胶坝为单跨结构，净跨47.6m，坝高为2.0m。泵房设在兴隆河左岸，泵房内设2台SLOWI00-260型单级双吸中开蜗壳式离心泵，扬程14.5m，流量114.0m3/h。

2 防洪评价计算

河新建橡兴隆胶坝位置处于河道治理工程的城区段，其防洪标准为p=2％，作为本次评价的主要参考依据，依据公主岭水文站资料推算洪峰流量。本文选取了1979—2011年洪峰流量实测资料作为参考资料，用于计算降雨频率，并通过对相关雨量的分析，推算出33年间公主岭的洪峰雨量。如表1所示。

根据以上计算，橡胶坝处2％—遇洪峰流量为268m3/s，5％—遇的洪峰流量为193m3/s。

总的来看，区域内如果前期降雨比较集中，雨量充沛，而后期又连续降雨，就会引起洪水。兴隆流域面积比较大，一般出现河流洪水情况，就容易呈 现出暴涨暴落的情形，对流域沿岸居民生产生活构成威胁。将公主岭水文站33年间是测资料作为研究计算的参考依据，研究中发现，在本次研究中出现了50年一遇的洪峰，该次洪峰流量发生在1989年7月，出现洪峰的主要原因在于连续一段时间内有大降雨。洪峰的起始时间为7 月22日2时，到达峰顶的时间为22日11时，从起涨到峰顶的时间约9小时。到达峰顶之后停留32分钟后开始下落，本次洪峰起涨到落至峰底的时间大约为9小时30分。而橡胶坝工程设计的排水时间为1小时，基本能够满行洪的基本需要，对确保水利工程安全，以及保障周围居民生产生活有序进行具有非常重要的作用。所以，在建设水利工程的时候，只要计算出准确的数据，做好洪水预测预报，就可以保障水利工程和河道安全。

3 雍水高度计算

3.1橡胶坝运行期回水影响分析

新建橡胶坝断面处两岸堤防高程现状分别为：左岸208.65m、右岸207.22m，橡胶坝坝底板高程为202.70m，坝顶高程204.70m，在橡胶坝运行期，橡胶坝充水坝上水深在小于1.50m时，坝址水位低于206.20m，低于左岸2.45m，低于右岸1.02m。根据河道比降推算出回水影响范围为橡胶坝上游1 200m，实测该断面处左岸高程209.55m，右岸高程为209.32m，此时水位均低于河槽左右岸，且远低于p=2％时的洪水位，河水不会出槽，不会对两岸农田及建筑物造成影响。

3.2橡胶坝在洪水期雍水影响

通过对拟建橡胶坝断面的地形进行实测，实测出11个断面及其断面现实水位。再以此为参考依据对断面进行分析计算，得出准确的数据，为建设橡胶坝水利工程提供科学的理论依据。拟建的兴隆河橡胶坝断面处距下游公主岭水文站测验断面9.6km，根据橡胶坝处与公主岭水文站实测水位资料分析计算，天然状态下橡胶坝至公主岭水文站平均比降为1.67‰。其计算公式为：

表1　橡胶坝断面洪峰流量频率计算成果表

式中：Z1指的是下断面水位高程，Z2表示的是上断面的水位高程；

α1表示的是下断面的流速系数，α2表示的是上断面的流速系数；

v1表示的是下断面的流速，v表示的是上断面的流速；

而g、hf、hj则分别表示的是重力加速度、上下游断面之间的沿程水头损失以及局部水头损失。

表2　不同频率水位成果比较表

根据上述能量方程采用一维模型计算橡胶坝处水位见表2。

表3　橡胶坝建设前后附近不同频率水位成果表

在兴隆河该河段发生p=5％、p=2％洪水时，橡胶坝应提前塌坝运行，其雍水高度采用一维模计型计算，橡胶坝建设前后雍水计算结果见表3，橡胶坝处雍水高度与50年一遇洪水位的关系见图1。

4 项目建设对河段行洪影响分析

综上所述，通过对流域50年一遇洪峰流量进行计算分析，得出橡胶坝工程建成后基本满足行洪需要，只要水利水文站做好洪水预测工作，就可以确保水利工程和河道安全。由于流域降雨季雨量较大，不利于工程施工。所以，建设橡胶坝工程的时间应该集中在枯水期，从而为施工安全和施工质量提供充分的保障。橡胶坝在水位达到20年一遇时，要提前进行塌坝泄水运行 ，满足兴隆河橡胶坝处防洪标准50年一遇洪水行洪。橡胶坝处50年一遇洪水位为206.39m，而通过计算显然橡胶坝工程满足行洪需要。所以，建设橡胶坝工程是十分有必要的。

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［2］董新美，杨先利.橡胶坝工程防洪影响评价研究［J］.水利发展研究，2011（11）：44-46.

［3］齐兰，尹会兵.陇县千河生态综合治理工程1#橡胶坝防洪影响评价分析［J］.陕西水利，2011（3）：142-143.

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曹艳，吉林省水文水资源局四平分局。