试论水库设计中洪水技术的处理方法

□（丹东市水利勘测设计研究院）

试论水库设计中洪水技术的处理方法

□耿 华（丹东市水利勘测设计研究院）

文章首先对洪水技术处理方法的应用意义进行研究，给出洪水地区单库防洪系统以及梯级水库防洪系统的数学描述模型，结合某流域某梯级水库系统实例，对洪水技术的处理方法应用问题进行分析与研究，并结合某流域下游梯级水库实例，对洪水技术的处理与算法进行研究，希望能够引起同行的关注与重视。

水库设计；洪水技术；处理方法

0 引言

随着社会经济发展水平的不断提高，水利基础设施建设也在不断完善与进步，大众对于防洪抗灾的意识也有所强化。因此，防洪措施的合理运用以及对水库设计方案的不断优化在降低洪水多发区域损害方面具有重要意义。

1 洪水技术处理方法的应用意义

目前水库设计中针对洪水技术处理方法的应用以风险概念为主，设计洪水技术处理方法时必须充分考虑所处地区在水文特征方面的特点，选择合理的风险管控手段进行管理。由于洪水灾害的发生具有不确定性的特点，因此在风险管理中还必须重视对罕遇洪水事件的处理问题。除此以外，水库设计人员在对水库所在流域洪水灾害发生问题进行设计预防时一般以现存资料为设计依据，同时考虑相应流域的水文特征以及水库工程的施工特点，给出具体的安全评估标准，并作为水库洪水处理方式的选择依据。水库工程施工中必须以水库控制参数为标准框架，以确保水库洪水处理方法能够真正反映水库工程所处流域内防洪抗灾的实际需求，实现对洪水处理方法的动态科学管理。

2 洪水地区数学描述

结合流域内水库分布情况，水库防洪主要有两种形式：第一是单库防洪，第二是梯级水库防洪。我国目前各大流域应用较为广泛的是上、下两个水库所构成的梯级水库。图1、图2分别为单库防洪系统及梯级水库防洪系统的数学结构示意图。

结合图2，定义上游水库为A，天然来水量为X，区间为B，天然来水量为Y，下游断面为C，天然来水量为Z，则结合二元分布可得下游断面天然来水量Z的分布函数，如下式：

图1 单库防洪系统数学结构示意图

图2 梯级水库防洪系统数学结构示意图

3 洪水技术处理方法实例

以某流域某梯级水库为例，在洪水技术处理方法设计中，应综合对该流域历史时期上游水库坝址流量、区间流量等基础参数的统计分析，应用地区组成法进行计算。

具体操作中，选择断面不同频率下的年最大3 d洪水量设计值进行分析（本案例中在0.10%频率下最大洪水量设计值为24 300 m3/s；在0.50%频率下最大洪水量设计值为20 500 m3/s；在1.00%频率下最大洪水量设计值为18 800 m3/s；在2.00%频率下最大洪水量设计值为17 100 m3/s；在5.00%频率下最大洪水量设计值为14 700 m3/s），每种设计值分别对应两类洪水地区组成条件，按照不同类型的组成方式分配断面3d洪水量给该流域区间，以洪量为控制并按照典型洪水过程线对各自洪水过程线进行缩放处理，输入上游水库调洪进行断面演算处理，进而得到该流域最大洪峰流量水平。经过上述处理后所得结果与传统典型年法处理结果对比如表1所示。

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