清河水库设计洪水分析复核探析

朱 辉

(辽宁省农村水利建设管理局，辽宁 沈阳 110003)



清河水库设计洪水分析复核探析

朱 辉

(辽宁省农村水利建设管理局，辽宁 沈阳 110003)

清河是辽河左侧一较大支流，流域面积5 252 km2，河长171 km，比降1.58‰，清河水库位于清河干流上。清河水库正常蓄水位131 m，死水位109.70 m，具有较大的水头差。现状多年平均水库放水流量为4.3×108m3，对水库的设计洪水分析校核,可以了解多年一遇水库的设计洪水情况,能够充分利用水能资源,确保清河水库发挥最大的综合效益。

洪水设计；复核；年径流；清河水库

1 河流概况

清河是辽河左侧一较大支流，发源于辽宁省清原县哈达岭南山，流经清原县、西丰县和开原市，在开原市清辽村附近汇入辽河干流，在开原市老城镇附近有较大支寇河汇入。清河流域面积5 253 km2，河长171 km，比降1.58‰，清河水库位于清河干流上，水库控制集水面积2 376 km2，占清河总流域面积的45%，坝址以上河长129.1 km，比降2.03‰，坝址距下游长大铁路桥和开原县城约13 km。清河水库区间来水量4.47×108m3，多年平均流量14.17 m3/s。清河支流寇河上建有南城子水库，控制面积625 km2。清河主要站流域特性见表1。

2 年径流量计算分析

在《清河水库除险加固工程初步设计报告》中对清河水库天然年径流进行了复核。清河水库天然年径流由本站实测放流加本站以上工农业用水量、水库蓄变量、蒸发渗漏损失量。清河水库年径流系列采用1956～2015年，其中2000年之前径流成果采用《清河水库输水二期工程设计》阶段成果，2001～2015年径流为还原计算，2001～2015年工农业用水资料采用调查成果。

清河水库1956～2015年共60年天然径流系列进行保证率计算，线型采用皮尔逊Ⅲ型，Cs经比较采用2Cv。年径流保证率计算成果见表2。

表1 清河流域主要控制站流域特性表

表2 清河水库年径流量保证率计算成果表 106 m3

表3 清河水库多年平均年径流年内分配表 %

清河流域位于通江口～铁岭段，属地下水补给地表水地区，这类地区水量平衡，其径流主要来自地表水和地下水补给，该地区80.6%为山区，年降雨较多，气候湿润，植被条件较好，河道沿途蒸发、渗漏损失较小，通江口～铁岭段多年平均径流深在200 mm左右，径流系数0.25～0.35之间。清河水库1956～2015年多年平均年径流5.08亿 m3，年径流深213.8 mm，径流系数为0.293。

清河水库径流的丰枯变化较大，清河水库最大年径流13.04亿 m3，最小年径流0.74亿 m3，最大是最小年径流的12.76倍。

清河水库径流年内分配极不均匀，从多年平均径流量年内分配看，7、8两月进入汛期，所占比重较大，1、2两月进入枯水期终端，所占比重较小，与年降水量年内分配相适应。清河水库站1956～2015多年平均径流年内分配见表3。

3 设计洪水

3.1 水库原设计洪水

清河水库原设计洪水来自1966年辽宁省水利水电勘测设计研究院完成的《清河水库溢洪道技术设计》，洪峰重现期为100 a，1951、1953年分别为100 a的第一、第二位，频率计算所用资料共计23 a(1935～1944，1949～1961年)。

经洪水调查及文献考证，自1750年以来，辽河发生的较大洪水有1886、1951、1953三年，由于当时历史文献1750～1856年间资料不全，仅有由辽宁省图书馆编制的《辽河、大小凌河水系水灾历史资料既要》，不好论证1951年洪水为200 a来第一位，但根据洪水调查期可确定是1856年以来最大，当时为安全计取1951年为100 a来第一位，1953年为第二位。

原设计洪水只计算了洪峰、七日洪量，十三日洪量，1953、1951年洪水七日洪量作为1856年以来第二、三位洪水，即重现期约为50 a、30 a左右。十三日洪量按23年连续系列计算。原设计洪水成果见表4。

表4 清河水库原设计洪水成果表 m3/s；108 m3

3.2 清河水库安全鉴定阶段设计洪水

2015年辽宁省水利电力勘测设计研究院在《清河水库安全分析综合评价报告》，对清河水库设计洪水进行了详尽的分析计算，洪水资料延长到2006年，洪峰重现期处理同于《石佛寺水库项目建议书》阶段，即1951、1995、1953年洪峰定为200年第一、第二、第三位，实测系列中提出该三年后2005年排在68 a连续系列的第四位，其前空三位。

三日、七日洪量重现期同于《石佛寺水库项目建议书》阶段，即三日、七日洪量1995、1856、1953、1951分别按200 a的前四位处理。十三日洪量仍按连续系列排位。《安全评价》增加了最大24 h洪量频率计算，24 h洪量参照洪峰重现期，即1995、1953、1951年按200 a第一位、第二位、第三位。清河水库调查期大洪水排位及成果见表5。

表5 清河水库调查期大洪水排位及成果表

《在清河水库除险加固初步设计报告》中将《安全评价》阶段的设计洪水成果与以前各阶段成果做以比较，见表6。《安全评价》清河水库设计洪峰比清河水库原设计洪峰小10%～15%，设计七日洪量比原设计小2%～10%。七日洪量与石佛寺水文分析成果相同，但3日洪量比石佛寺水文分析成果大10%～13%，原因是清河水库站1986年以后，发生了1994、1995、2005等几场较大洪水，以致三日设计洪量有所增大。《安全评价》阶段洪水计算系列较长，重现期分析合理，适线较好。

3.3 除险加固采用设计洪水

清河水库除险加固设计，将清河水库洪水系列延长到2015年，2007-2015年洪水均为中小洪水，经适线，系列延长后清河设计洪水同于《安全评价》阶段成果。清河水库设计洪水采用成果见表6。

表6 清河水库设计洪水采用成果表 峰m3/s；量106m3

4 结语

清河水库区间来水量4.47×108m3，多年平均流量14.17 m3/s。2040年我省重点输水工程建成后，清河水库设计来水量为本流域来水和我省重点输水工程调入水量，共计10.43×108m3，届时，用于发电的水量将达8.47×108m3，多年平均放流量26.86 m3/s。

清河水库水电站工程拦河坝500 a一遇设计洪水标准时洪水位为135.10 m，洪峰流量为7 840 m3/s，10 000 a一遇校核洪水标准时洪水位为138.06 m，洪峰流量为13 100 m3/s。电站厂房尾水渠下游处20 a一遇设计洪水最高水位为96.24 m，洪峰流量300 m3/s；50 a一遇设计洪水最高水位为100 m，洪峰流量1 184 m3/s；100 a一遇设计洪水最高水位为100.01 m，洪峰流量1 187 m3/s。清河水库水电站工程设计洪水采用《清河水库除险加固工程初步设计报告》设计洪水，经本次分析复核，设计洪水成果合理。

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2017-08-14

朱辉(1979-)，男，辽宁锦州人，高级工程师，主要从事农村水利工程管理工作。

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1004-1184(2017)03-0172-02