浍河水库洪水地区组成分析

梁尚英

（临汾市水利勘测设计院，山西临汾，041000）

浍河水库洪水地区组成分析

梁尚英

（临汾市水利勘测设计院，山西临汾，041000）

浍河水库的洪水由上游小河口水库下泄水量及小河口水库至浍河水库区间形成的洪水组合而成。分析以小河口水库为主、区间相应的洪水组成和以区间为主、小河口水库相应的洪水组成，认为以区间为主、小河口水库相应的洪水组合对浍河水库防洪较为不利，故以此作为浍河水库设计洪水。

浍河水库；区间；小河口水库；洪水地区组成

1 水库概况

浍河为汾河的一级支流，浍河水库位于曲沃县城东10 km处东周村附近的浍河干流上。浍河水库上游有小河口水库，下游有浍河二库，三个水库以串联形式控制着浍河的大部分流域。浍河水库1959年建成投入运行，总库容7 517万m3，小河口水库1960年建成运行，总库容3 290万m3。由于浍河水库防洪标准低，缺少大泄量的泄洪设施，需要进行除险加固，重新计算设计洪水。从浍河水库的地理位置看，浍河水库的洪水由两部分组成：小河口水库下泄水量、小河口水库至浍河水库区间形成的洪水。这两部分洪水通过一定形式组合，形成浍河水库洪水，因此，浍河水库的洪水推求存在一个洪水地区组成问题。

2 基本资料

浍河水库洪水地区组成计算需要有三个洪水系列及洪水系列的频率分析成果。洪水系列有以下三个：（1）浍河水库洪水系列（流域面积1 260 km2）；（2）小河口水库洪水系列（流域面积338 km2）；（3）小河口水库至浍河水库之间（简称区间）洪水系列（流域面积922 km2），见表1。三个洪水系列的频率分析成果见表2。

3 洪水地区组成分析

分析1960～1992年实测洪水资料，统计出浍河水库、小河口水库及区间三个断面上，洪峰流量超过100 m3/s等几个量级的洪水的发生次数，见表3。

从表3可以看出，从洪水发生总次数看，小河口发生的次数多，区间的次数少。在洪峰流量大于300 m3/s的大洪水中，有以小河口水库为主，有以区间为主，也有两个流域同时发生的情况，其中小河口水库和区间同时发生而形成的洪水占多数。

为进一步分析大洪水的地区组成，选择了浍河水库控制流域1960～1992年13次大洪水进行分析。浍河水库控制流域排位前13位大水年的24 h洪量组成情况见表4。

从表4可以看出，24 h洪量W24＞400万m3的13次大洪水中，水库控制流域的24 h洪量的组成有以下几种情况：

表1 小河口水库、区间及浍河水库流域最大洪峰、洪量系列表Table 1 Maximum flood peak and flood volume of Xiaohekou reservoir,section and Huihe reservoir basin

表2 洪水系列频率分析成果表Table 2 Frequency analysis results of flood series

表3 各断面洪水发生次数统计表Table 3 Statistics of flood occurrence times in each section

表4 浍河水库前13位大水年24 h洪量组成情况表Table 4 24 h flood volume of Huihe reservoir in the 13 largest flood years

（1）小河口为主的有3年，占23.1%，分别是1970年7月1日、1971年8月21日和1979年6月30日。

（2）区间为主的有3年，占23.1%，分别是1964年7月27日、1966年7月22日和1985年9月16日。

（3）来水较均匀地接近面积比的（小河口26.8%，区间73.2%），即小河口水库与区间同时发生大洪水的有7年，占53.8%。

通过以上分析，浍河水库控制流域的洪水组成有三种情况：以小河口水库来水为主、以区间为主、小河口水库和区间同时发生洪水，其中，以小河口水库和区间同时发生大洪水的组合占多数。

4 典型洪水过程线的选择

根据浍河水库洪水组成情况，在选择典型年时，分别选取了三个类别的四次大洪水为典型：（1）以小河口为主的1970年7月1日洪水，这次洪水全流域、小河口及区间24 h洪量分别是581万m3、573万m3和184万m3，全流域洪峰509 m3/s；（2）以区间为主的1966年7月22日洪水，全流域、小河口及区间24 h洪量分别是853万m3、161万m3和734万m3，全流域洪峰245 m3/s；（3）小河口水库与区间同时发生洪水的1971年6月28日洪水，全流域、小河口及区间24 h洪量分别是1 164万m3、436万m3和728万m3，全流域洪峰632 m3/s；（4）小河口水库与区间同时发生洪水的1982年8月2日洪水，全流域、小河口及区间24 h洪量分别是2 019万m3、510万m3和1 597万m3，全流域洪峰470 m3/s。按同频率法进行洪水地区组成计算时，分别对上述典型洪水过程同频率放大，计算出浍河设计洪水过程线，并对浍河水库调洪计算结果进行比较，最后选取洪水位最高的1971年6月28日的洪水过程为典型洪水过程线。洪水地区组成计算以1971年6月28日的洪水过程为典型洪水过程线进行分析计算。

5 洪水地区组成计算

5.1 浍河水库洪水计算中对小河口水库的考虑

浍河水库的洪水计算中，要考虑小河口与区间的组合问题，小河口水库按不垮坝最高达到重现期300年，而浍河水库的校核标准为重现期1 000年，这样在计算洪水中，小河口改建与不改建结果大不一样。

小河口水库是一座设施较完善的中型水库，控制灌溉面积达0.5万ha，现有的灌溉面积0.375万ha，灌区对翼城县的农业生产和人民生活起着举足轻重的作用，另一方面，水库有充分的加坝条件，故在进行浍河水库洪水计算时，按小河口水库改建考虑。由于多方面原因，不可能同时对小河口水库也进行改建设计，而在洪水地区组成计算时，需要将小河口洪水按加坝后的下泄过程与区间进行叠加，本次设计采用如下方法确定小河口水库加坝后库容曲线及泄量曲线：洪水频率小于或等于重现期300年时，用实测库容曲线及现状泄量曲线；当洪水频率大于重现期300年时，用上述两种曲线的延长线，起调水位仍用现状的起调水位。

5.2 同频率法进行洪水地区组成计算

5.2.1 小河口至浍河水库之间洪水传播时间的分析

若小河口水库和浍河水库河运站两断面都有实测的水位和流量资料，可用上、下游站的水位相关分析，寻找两断面间的洪水传播时间，或用上、下游断面同一洪峰出现的时间来确定。对小河口水库历年最大泄量和河运站对应的洪峰进行检查分析，两站缺乏实测大洪水资料，一般情况下，小河口水库下泄到河道的流量仅8～10 m3/s，受河槽调蓄，洪峰坦化。仅有一次下泄较大流量：1971年8月21日14时30分最大下泄量达260 m3/s，17时48分，在河运站出现单峰为351 m3/s，洪水传播时间为3 h 18 min。

另外，河运站1971年8月21日实测断面平均流速为2.3 m/s，又知小河口水库至浍河水库两断面间距离为32.67 km，这样利用平均流速v和洪水传播速度V的关系（矩形断面V=3/2v，抛物线断面V=4/3v），分别算得传播时间为2 h 38 min和2 h 57 min，最后采用洪水传播时间为3 h。

上述传播时间为3 h的洪水，相当频率5%的设计洪水，通过计算知，垮坝洪水演进到河运断面为1 h 26 min，故认为P=0.1%的洪水推后时间为1 h 48 min，其他频率的洪水传播时间按12 min的时间间隔变化，具体见表5和表6。

5.2.2 同频率法进行洪水地区组成计算

用同频率法分析浍河水库的设计洪水。根据同频率法对典型年的要求，小河口和区间都选1971年6月28日洪水过程为典型。

在1971年6月28日发生的洪水过程中，小河口洪峰332 m3/s，小河口24 h洪量436万m3，区间洪峰流量407 m3/s，区间24 h洪量728万m3，全流域洪峰632 m3/s，全流域24 h洪量1 164万m3。

表5 小河口水库调洪后的下泄洪水过程线推后时间（小河口为主）Table5Advancetimeofdischargefloodhydrographafterthefloodregulationby Xiaohekoureservoir,dominatedbyXiaohekoureservoir

表6 小河口水库调洪后的下泄洪水过程线推后时间（区间为主）Table 6 Advance time of discharge flood hydrograph after the flood regulation by Xiaohekou reservoir,dominated by sectional flood

按下列两种情况进行分析：

（1）区间与浍河水库控制流域发生同频率洪水，小河口相应。

浍河水库控制流域断面（F=1 260 km2）发生某频率的洪水W浍河p时，区间（F=922 km2）也发生同频率的洪水W区间p，则小河口（F=338 km2）相应的洪水为：

W小河口相应=W浍河p-W区间p

将区间和小河口的典型洪水过程分别按W区间p、W小河口相应控制，分析计算出设计洪水过程线，并将小河口相应入库设计洪水过程调洪求得的下泄过程线，按照前面分析的传播时间与区间同频率设计洪水过程叠加，即得考虑小河口水库加高后的浍河水库设计洪水过程线。

区间来水为主时浍河水库设计洪水计算结果见表7。

（2）小河口与浍河水库控制流域发生同频率洪水，区间相应。

浍河水库控制流域断面发生某频率的洪水W浍河p时，小河口也发生同频率的洪水W小河口p，则区间相应的洪水为：

W区间相应=W浍河P-W小河口P

将小河口与区间典型过程分别按W小河口P、W区间相应控制，分析计算出设计洪水过程线，然后将小河口设计洪水过程线调洪求得的下泄过程线，按照传播与区间相应设计洪水过程线叠加，即得考虑小河口水库加高后，小河口来水为主时的浍河水库设计洪水过程线，计算结果见表8。

5.2.3 成果选定

通过分析上面两种情况的洪水地区组成计算结果可知，以区间来水为主的组合情况对浍河水库防洪比较不利，故采用这个组合计算的设计洪水作为浍河水库设计洪水成果，计算成果见表9。

表7 区间来水为主时浍河水库设计洪水计算成果Table 7 Design flood calculation results of Huihe reservoir,dominated by sectional flood

表8 小河口来水为主时浍河水库设计洪水计算成果Table 8 Design flood calculation results of Huihe reservoir,dominated by Xiaohekou reservoir

表9 浍河水库设计洪水过程线Table 9 Design flood hydrograph of Huihe reservoir

6 结语

洪水地区组成是水库设计洪水计算中最重要也是最复杂的一环，结合浍河水库设计中的体会，对浍河水库洪水地区组成做一详细阐述，以期对其他存在洪水地区组成问题的水库设计洪水的推求提供参考。■

[1]华东水利学院,西北农学院,武汉水利电力学院.水文及水利水电规划・上册：工程水文[M].水利电力出版社, 1984.

[2]成都科技大学,华东水利学院,武汉水利电力学院.工程水文及水利计算[M].水利电力出版社,1983.

[3]袁作新.水利计算[M].水利电力出版社,1987.

作者邮箱：sxlflsy998@163.com

The flood of Huihe reservoir is composed of the water discharge from upstream Xiaohekou reservoir and the sectional flood between Xiaohekou reservoir and Huihe reservoir.This paper analyzes the flood dominated by Xiaohekou reservoir and the flood dominated by sectional flood respectively.The analysis result shows the latter combination is more disadvantageous to the flood control of Huihe reservoir,thus it is used as the design flood of Huihe reservoir.

Huihe reservoir;section;Xiaohekou reservoir;flood area composition

TV122

B

1671-1092（2017）02-0045-06

2016-08-22；

2016-10-11

梁尚英（1964-），女，山西临汾人，高级工程师，主要从事水利工程设计工作。

Title:Analysis of flood area composition for Huihe reservoir//by LIANG Shang-ying//Water Conservancy Survey and Design Institute of Linfen