光伏电站建设项目对水库淹没范围影响分析

崔玉乙

（瓦房店市水库移民后期扶持工作办公室，辽宁 瓦房店 116300）

光伏电站建设项目对水库淹没范围影响分析

崔玉乙

（瓦房店市水库移民后期扶持工作办公室，辽宁 瓦房店 116300）

通过对七方地水库进行水文计算和调洪分析计算，结合光伏电站建设项目对水库调洪、安全泄洪、上下游河势变化和水库淹没范围的影响分析，结果表明光伏电站建设项目对水库行洪安全影响较小，同时也为相关工程设计提供参考。

光伏电站；调洪；淹没；影响

1 概述

七方地水库于1972年5月开工兴建，1975年5月竣工蓄水，原设计防洪标准20年一遇，校核洪水标准100年一遇。当时为小（2）型水库，溢洪道设4孔闸门，每孔净宽4m；1976年水库扩建，原溢洪道扩建至5孔，每孔净宽4m，扩建后为小（1）型水库，以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等效益。

七方地水库本流域设计灌溉面积133.33hm2，保护下游耕地166.67hm2，人口8500人。水库蓄水主要由大清沟水库引水。设计年引水250万m3，增加灌溉面积166.67万hm2。现状水库枢纽由大坝（包括主坝、东、西副坝）、溢洪道、输水洞组成。

2 水库现状

七方地水库大坝为均质土坝，最大坝高5.6m，主坝坝长695m，河底高程47.0m，坝顶高程52.60m，主坝坝顶宽5.0m；西副坝坝长150m，高3m，坝顶宽5m，东副坝长1140m，最大坝高4.5m，坝顶宽3m。经现场查验，上游均无护坡，下游为天然草皮护坡，无排水棱体。

溢洪道位于主坝左坝肩，由进口渐变段、闸室控制段、出口渐变段、陡槽段、消能段组成。①进口渐变段：进口段长5m，梯型过水断面，底宽由25.7m渐变至23.2m；②闸室控制段：长8m，开敞式平顶宽顶堰，堰顶高程49.5m，钢筋混凝土结构；③出口渐变段：长50.0m，梯型断面过水段面，宽由23.2m渐变至10.0m，比降为1∶16；④陡槽段：陡槽段长50m，共8节，每6m设置一伸缩缝，矩型过水断面，板梁式整体钢筋混凝土结构；⑤消能段：消能段长2m，为挑流式消能，基础为双排井柱共6根，整体钢筋混凝土结构。

七方地水库设有两座输水洞，一座位于主坝左坝肩，（左侧输水洞）溢洪道左侧100.0m。由进口段、闸室段、洞体段、出口渐变段、陡槽段和石笼护底段组成，全长50.0m。另一座位于主坝东侧，由引渠段、洞身段、闸阀井和出口段组成，全长93.6m。

3 水库调洪分析

3.1 水位～泄量关系曲线计算

水位～泄量关系曲线计算采用式（1）。

式中 m为宽顶堰流量系数，由SL253—2000《溢洪道设计规范》得m=0.385；Ho为计入行进流速的堰上总水头（m）；B为溢洪道总净宽（m），B=20m；ε为侧收缩系数，与堰型、边壁的形式、淹没程度、作用水头、孔宽及孔数有关，取0.95。溢洪道泄量计算成果如表1。

表1 溢洪道泄量计算成果

3.2 水库洪水调节计算

七方地水库原汛限水位49.50m （堰顶高程），本次除险加固设计溢洪道堰顶高程无变化，为此，调洪计算仍以原防洪限制水位49.50m作为起调水位。采用半图解法计算，如式（2）。

式中 Q1，Q2为时段初和时段末的入库流量（m3/s）；q1，q2为时段初和时段末的出库流量（m3/s）；V1，V2为时段初和时段末的水库蓄水量 （万m3）；Δt为时段，Δt=0.5h=0.18万s。

3.3 调洪成果

经计算，设计标准P=10%时，设计洪水位50.506m，溢洪道最大泄量32.9m3/s；校核标准P=2%，校核洪水位51.377m，溢洪道最大泄量83.5m3/s。如表2。

表2 调洪成果汇总

4 建设项目影响调洪成果分析

根据光伏电站工程设计方案，本工程挤占水库库容部分均为光伏阵列桩基础，共布设直径300mm管桩基础1.8975万根，为影响水库调洪库容的主要因素。工程完工后，由于水库库容发生变化，故调洪辅助曲线表相应变化，如表3。

表3 调洪辅助曲线

由于工程只改变了水库库容，不影响水库设计、校核标准下的洪水过程线和水库水位～流量曲线，故按照工程影响调整后的水库调洪辅助曲线重新计算水库设计、校核标准下的调洪过程。由工程影响调洪验算分析成果可知，设计标准P=10%时，设计洪水位50.63m，溢洪道最大泄量33.6m3/s；校核标准P=2%，校核洪水位51.39m，溢洪道最大泄量84.5m3/s。如表4。

表4 调洪成果汇总（考虑工程影响）

对比表2和表4可知，在10年一遇设计洪水标准下，水库调洪库容减少0.41万m3，溢洪道最大下泄流量增加6.1m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核计洪水标准下，水库调洪库容增加0.93万m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。

4.1 建设项目对上、下游河道水位影响分析

本工程对水库上游河道的壅水范围采用壅水曲线长度计算公式进行计算。壅水曲线全长计算如式（3）。式中 L为壅水曲线的全长（m）；ΔZ为库区最大壅水高度（m），取0.013m；i为入库洪水比降，以小数计，取0.001。

由式（3）进行计算，水库对上游河段的壅水影响范围为26m，回水影响高度0～0.013m，由于水库上游河道在此范围内无防洪保护对象，故可认为此壅水对上游河道的水位及回水长度影响很小。

4.2 建设项目对库区淹没范围影响分析

在原校核水位51.377m下，水库最大淹没面积100.39万m2，在工程影响壅高水位51.39m下，水库水库最大淹没面积100.86万m2，增加淹没范围0.47万m2。由于新增淹没范围内均为林地、耕地等（仍属于水库管理范围），无重点防洪保护对象，且淹没历时较短，故可认为水库水位壅高对此范围的淹没影响很小。

5 结语

光伏电站项目中光伏阵列、汇流箱、逆变器、箱变等建设内容均采用桩基础布置在水库淹没范围以内。由于工程挤占防洪库容，故电站工程建设对水库调洪过程产生一定影响，在10年一遇设计洪水标准下，水库调洪库容减少0.41万m3，溢洪道最大下泄流量增加0.7m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核计洪水标准下，水库调洪库容增加0.93万m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。根据复核计算成果可知，工程建设对水库调洪变化的影响很小，对水库规划设计的除险加固工程不会产生不利影响。

［1］董霞，李学辉.沙里寨水库的库区淹没范围的确定［J］.水利科技与经济，2011（12）.

［2］赖锡军，姜加虎，黄群，等.基于水平集的淹没范围数据变分同化方法［J］.应用基础与工程科学学报，2013（6）.

［3］徐锐，吴恒友，邓敏，等.基于GIS的水库淹没区图斑面积量算方法研究［J］.地矿测绘，2011（1）.

［4］江智健.刍议水库淹没补偿［J］.水电站设计，2015（1）.

［5］董霞，宋荫富.辽宁省观音阁水库输水工程规模确定［J］.吉林水利，2011（8）.

（责任编辑：尹健婷）

Analysis of the influence of photovoltaic power station construction project on the submerging range of reservoir

CUI Yu-yi
（Wafangdian City Reservoir Anaphase Support Office after Resettlement， Wafangdian 116300， China）

Through the hydrological calculation and flood regulation analysis of Qifangdi Reservoir， combined with the influence analysis of photovoltaic power plant construction project on the flood regulation， discharge safety， river regime evolution in the upstream and downstream and submerging range.The result shows that the project has relatively little influence on the reservoir flood safety，this paper also provides a reference for the similar engineering design.

photovoltaic power station； flood regulation； flooding； influence

TV697.1

B

1672-9900（2017）03-0066-03

2017-03-08

崔玉乙（1983-），男（汉族），辽宁瓦房店人，工程师，主要从事水库移民后期扶持工作，（Tel）13704171965。