王家油房水库洪水总量计算探析

宫克峰

(辽宁省抚顺水文局， 辽宁 抚顺 113015)

王家油房水库洪水总量计算探析

宫克峰

(辽宁省抚顺水文局， 辽宁 抚顺 113015)

为了缓解老四平乡用水之矛盾，现拟定在王家油房修建小型水库一座，以此来兴修水利，拦蓄地表水，开发利用地表水、地下水。为了宣泄规划库容所不能容纳的洪水，为此进行了洪水计算，防止洪水漫坝顶，保证大坝安全。

大坝； 溢洪道； 涵洞； 设计

1 概 述

昌图县老四平乡位于昌图县西北部，全乡区域面积82km2，耕地面积74414亩，全乡人口18601，农业人口17265，农业劳动力4479。流经老四平乡的河流有三条，流域面积12万亩，沟岔18条，河流总长27.2km,人均占有水量0.2m3。

昌图县老四平乡王家油房水库，控制面积7.04km2，距坝址2.48km上游有小(1)型水库一座，该水库控制面积38.6 km2，流域内多位于丘陵地带，河两岸为农田，河道常流水，汛期流量较大。其中上游的小(1)型水库——北洼子水库20年设计最大下泄洪峰流量为40.4m3/s,50年设计最大下泄洪峰流量为51.2m3/s。

2 年降雨量及年蒸发量

水库坝址附近无实测水文资料，所以依据《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》及《辽宁省水文手册成果图》知水库位于水文分区Ⅲ7区。

2.1 降雨量

2.1.1 不同频率下的年降水量

查得多年平均降雨量为610mm，年降水量变差系数Cv=0.28,Cs=2Cv,查有关表格知不同频率的模比系数，用该数与多年平均降水量相乘即得不同频率降水量，见表1。

表1 不同频率年降水量

2.1.2 降水量年内分配

经分析实际资料知可以以开原站为代表站。查《辽宁省水文手册》的代表站降水量的年内分配，见表2、表3。根据保证率查表1得年降水量，用该值与各月分配百分数相乘即得月降水量，其结果如表2、表3所列。

表2 保证率为50%降水量的年内分配

表3 保证率为75%降水量的年内分配

2.2 蒸发量计算

2.2.1 多年平均蒸发量

查《辽宁省水文手册》流域重心处的年蒸发量为Z=1520mm，Ⅲ7区的蒸发量折算系数K=0.62(开原站)，因此多年平均蒸发量为Z=1520×0.62=942.4mm。

2.2.2 蒸发量年内分配

查《辽宁省水文手册》知蒸发量年内分配百分数,用多年平均年蒸发量与各月分配百分数相乘即得月蒸发量，结果见表4。

表4 蒸发量年内分配

3 年径流计算

查《辽宁省水文手册》流域中心处多年平均径流深为y=100mm，年径流变差系数Cv=0.7,采用Cs=2Cv。

3.1 王家油房水库多年平均径流总量

由库区地形图可知王家油房库区集雨面积为7.04km2,则

W =1000Fy=1000×7.04×100=704000m3

查皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数Kp值表可得不同保证率的多年平均径流量，见表5。

表5 不同保证率的多年平均径流总量

3.2 流域多年平均径流总量

流域总面积为38.6+7.04=45.64km2,则

W =1000F总y=1000×45.64×100=4564000m3

查皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数Kp值,计算得不同保证率的多年平均径流总量，见表6。

表6 不同保证率的多年平均径流总量

4 设计洪水

4.1 设计暴雨计算

流域年最大三日暴雨均值P三日=100mm，年最大24h暴雨均值P24=80mm，年最大24h(三日)暴雨变差系数Cv=0.6，采用Cs=3.5Cv。各种频率下的暴雨均值如表7。

表7 各种频率下的暴雨均值

4.2 设计洪峰及洪量计算

4.2.1 北洼子水库

北洼子水库上游河长L=10.39km，比降J=1.8‰。

4.2.1.1 洪峰计算

L/J0.5=10.39/1.80.5=7.74,查《水文手册成果表》得Ki=0.041。

由公式

Qc=KiP24F=0.041×80×38.6=126.61m3/s

式中Qc——不因频率而变的常数流量，m3/s；

Ki——从《水文手册成果图》中根据所属水文分区由L/J0.5查得，Ki=0.278/241-niτn，其中n为短历时暴雨指数，τ为流域汇流历时。

由此可按下式计算出不同频率下的洪峰流量，见表8。

式中Kp——年最大24h暴雨不同频率的模比系数；

Ψp——不同频率的洪峰径流系数。

表8 不同频率下的洪峰流量

4.2.1.2 洪量计算

一次暴雨洪水总量是确定水库防洪库容的重要依据之一。小河流的洪水陡涨陡落，因此，根据经验，小河流一般可用24小时设计暴雨所形成的洪水总量作为设计洪水总量。由以下公式可求得不同频率下的洪水总量，见表9。

式中 0.1——折算系数；

α——日暴雨径流系数(据分析24h暴雨径流系数与三日暴雨径流系数相差甚小，误差在5%，所以可用三日暴雨径流系数代替24h暴雨径流系数，查得α=0.33)；

H24p——频率为P的24h暴雨量，mm；

F——水库集水面积，km2。

表9 不同频率下的洪水总量

4.2.2 王家油房水库

王家油房水库上游河长(至北洼子水库坝址)L=2.48km，比降由库区地形图算得：

式中z0、z1、z2,…,zn——自河口起沿流程各点的河底高程，m；

L1、L2…Ln——各点间距，m；

L——河道总长度。

计算得J=2.59‰。

4.2.2.1 洪峰计算

L/J0.5=2.48/2.590.5=1.54,查《水文手册成果表》得Ki=0.097。

由公式Qc=KiP24F=0.097×80×7.04=54.63m3/s,按公式Qp=KpΨpQc求得不同频率下的洪峰流量,见表10。

表10 不同频率下的洪峰流量

4.2.2.2 洪量计算

由公式Wp总=0.1αH24pF求得不同频率下的洪水总量，见表11。

表11 不同频率下的洪水总量

5 结 语

通过对王家油房水库洪水总量的计算，为拦蓄地表水，开发利用地表水、地下水,有效合理利用及开发水资源提供了科学保证。水库的建成和安全运用，在防洪、灌溉、发电、城乡供水、环境生态、旅游等方面发挥了巨大作用，取得了显著的经济效益。

[1] 刘恒.大连市大中型水库集总式洪水预报预警技术研究[J].中国水能及电气化.2015(3).

[2] 黄凤岗.水电站工程水能的计算方法研究[J].中国水能及电气化.2015(5).

[3] 宋海波,杨启涛.北台上水库洪水总量预报分析[J].中国防汛抗旱.2011(S1).

[4] 赵建芬,卢双宝,刘立华,封春华.尾矿库防洪影响评价要点[J].南水北调与水利科技.2011(6).

[5] 耿俊华,薛冰.廊坊市2012年“7·21”暴雨洪水分析及建议[J].中国水利.2013(S2).

Analysis on flood volume calculation in Wangjia Youfang Reservoir

GONG Kefeng

(Liaoning Fushun Hydrology Bureau, Fushun 113015, China)

It is proposed that one small-sized reservoir is constructed in Wangjia Youfang currently in order to relieve the contradictions of water consumption in Laosiping Township, thereby building water conservancy project, blocking and storing surface water, developing and utilizing surface water and groundwater. Flood is calculated in order to release flood which cannot be contained in the reservoir, thereby preventing flood overflowing to the top of the dam and ensuring the safety of the dam.

dam; spillway; culvert; design

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.06.015

TV877

A

2096- 0131(2016)06- 0048- 03