考慮上游中小水庫(kù)影響的長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度研究

1、考慮上游中小水庫(kù)影響的長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度研究摘要：對(duì)不同頻率的設(shè)計(jì)洪水按天然流域情況進(jìn)展調(diào)洪演算，推求出長(zhǎng)潭水庫(kù)相應(yīng)頻率的調(diào)洪演算結(jié)果；對(duì)某一標(biāo)準(zhǔn)p的長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水，假定但凡校核標(biāo)準(zhǔn)低于p的中小水庫(kù)都潰壩，將各潰壩洪水過(guò)程進(jìn)展河道洪水演進(jìn)后與標(biāo)準(zhǔn)為p的長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程疊加并進(jìn)展調(diào)洪演算，推求出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)p下的長(zhǎng)潭水庫(kù)的調(diào)洪演算結(jié)果；指定某一標(biāo)準(zhǔn)p，假設(shè)僅當(dāng)發(fā)生超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，中小水庫(kù)才統(tǒng)一發(fā)生潰壩，將各潰壩洪水過(guò)程進(jìn)展河道洪水演進(jìn)后與超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程疊加并進(jìn)展調(diào)洪演算，推求出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)p的長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算結(jié)果；分別對(duì)上述調(diào)洪演算結(jié)果進(jìn)展比照，定量分析不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條件下，流域

2、內(nèi)中小水庫(kù)的運(yùn)行對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算結(jié)果的影響，為合理制定長(zhǎng)潭水庫(kù)運(yùn)行原那么提供科學(xué)根據(jù)。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)洪水調(diào)洪演算校核標(biāo)準(zhǔn)潰壩洪水1問(wèn)題提出長(zhǎng)潭水庫(kù)位于廣東省梅州市蕉嶺縣石窟河長(zhǎng)潭峽谷段中，壩址以上集水面積1990k2。水庫(kù)百年設(shè)計(jì)洪水位151.5，萬(wàn)年校核洪水位156.0，正常高水位148.0，汛期控制水位144.0，發(fā)電極限水位134.6，總庫(kù)容1.691083，屬季調(diào)節(jié)水庫(kù)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速開展和國(guó)家對(duì)水利水電建立的日益重視，流域內(nèi)近年來(lái)先后修建了假設(shè)干中小水庫(kù)，6001043以上的水庫(kù)四宗，分別為東留水庫(kù)：集水面積為233k2，總庫(kù)容為23801043，按五十年設(shè)計(jì)，五百年校核；石磺峰

3、水庫(kù)：集水面積為637.4k2，總庫(kù)容為32201043，按五十年設(shè)計(jì)；下壩水庫(kù):集水面積為1100k2,總庫(kù)容為22951043，按五十年設(shè)計(jì)；竹嶺水庫(kù):集水面積為558k2,總庫(kù)容為620.41043，按五十年設(shè)計(jì)。以上四個(gè)水庫(kù)，集水總面積為1891k2，占長(zhǎng)潭水庫(kù)集水面積的95。中小水庫(kù)的建立對(duì)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)開展發(fā)揮了一定的作用，但這些中小水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低。當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生較小洪水時(shí)，各中小水庫(kù)將攔蓄局部洪水以滿足當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)消費(fèi)和生活用水的需要；當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生大洪水時(shí)，各中小水庫(kù)為了自身平安將開閘放水；當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，某中小水庫(kù)可能發(fā)生潰壩。所有這些事件的發(fā)生都將對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的防洪和平安運(yùn)

4、行產(chǎn)生影響。因此，研究上游中小水庫(kù)的洪水行為對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度的影響，對(duì)確定長(zhǎng)潭水庫(kù)運(yùn)行原那么有著重要的意義。2典型洪水頻率分析計(jì)算流域內(nèi)修建中小水庫(kù)后，使流域的產(chǎn)匯流特征和水力條件發(fā)生了很大的變化。中小水庫(kù)一方面增加了長(zhǎng)潭水庫(kù)防洪才能，但其調(diào)度的隨意性卻在一定程度上增加了長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)度的難度，對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的防洪與水資源的綜合開發(fā)利用具有一定的影響。為了進(jìn)步水庫(kù)的綜合效益，針對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的實(shí)際情況，對(duì)重現(xiàn)期T=2030P=5%3.33%年間的洪水進(jìn)展了系統(tǒng)研究。由于各中小水庫(kù)所在斷面無(wú)P=5%3.33%的洪水流量過(guò)程，故由暴雨過(guò)程經(jīng)流域水文模型產(chǎn)匯流計(jì)算推求出其洪水過(guò)程；用典型地區(qū)組合同倍比放大

5、組成地區(qū)洪水；然后分別對(duì)各局部洪水進(jìn)展河道演算，逐級(jí)演算至長(zhǎng)潭水庫(kù)后將其線性疊加，推求出長(zhǎng)潭水庫(kù)的入庫(kù)洪水過(guò)程；對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)入庫(kù)洪水過(guò)程進(jìn)展調(diào)洪演算，推求出該重現(xiàn)期考慮上游中小水庫(kù)影響下的長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)度成果1。長(zhǎng)潭水庫(kù)不同頻率的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程直接采用廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院1995年11月研究的?廣東省長(zhǎng)潭水電站水庫(kù)洪水復(fù)查報(bào)告?中成果，見(jiàn)圖1。2.1典型洪水選取選取典型洪水的原那么是既能滿足設(shè)計(jì)洪水對(duì)典型洪水的要求，同時(shí)還能代表流域內(nèi)洪水地區(qū)組成的特點(diǎn)。由歷史資料分析后認(rèn)為，1983年6月發(fā)生過(guò)的一場(chǎng)洪水洪峰流量Q=32813/s大體上能滿足上述條件。應(yīng)選取該場(chǎng)洪水作為典型洪水。2.2

6、典型洪水暴雨資料按照天然流域劃分方法將長(zhǎng)潭水庫(kù)壩址以上流域分為東留、東留石磺峰、石磺峰下壩、竹嶺和長(zhǎng)潭區(qū)間5塊單元面積。每塊單元面積上選取3個(gè)雨量站，用加權(quán)平均法推求出每塊單元面積上的面雨量。2.3由暴雨資料推求洪水過(guò)程長(zhǎng)潭水庫(kù)壩址以上流域地處南方潮濕地區(qū)，氣候溫和，雨量豐沛，由暴雨資料推求洪水過(guò)程選用在潮濕和半潮濕地區(qū)廣泛應(yīng)用且行之有效的三水源新安江模型。模型的構(gòu)造及計(jì)算方法大家都熟知，在此不再贅述2。根據(jù)1983年6月14日8時(shí)6月18日8時(shí)暴雨資料經(jīng)流域水文模型產(chǎn)匯流計(jì)算推求出其進(jìn)入長(zhǎng)潭水庫(kù)的洪水過(guò)程，見(jiàn)圖2。3水庫(kù)調(diào)洪演算根據(jù)長(zhǎng)潭水庫(kù)水量平衡方程、水庫(kù)調(diào)度原那么和入庫(kù)洪水過(guò)程經(jīng)調(diào)洪演算

7、，推求出水庫(kù)下泄過(guò)程和各特征水位。3.1不考慮上游中小水庫(kù)影響不考慮上游中小水庫(kù)的影響(天然情況，下同)，分別對(duì)不同頻率的設(shè)計(jì)洪水進(jìn)展調(diào)洪演算，成果見(jiàn)表1。3.2考慮上游中小水庫(kù)影響當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=5%3.33%洪水時(shí)，上游中小水庫(kù)將攔蓄局部洪水，具有一定的調(diào)蓄作用。為了考慮其調(diào)蓄作用對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算的影響，將1983年6月發(fā)生的洪水進(jìn)展同倍比放大后得到P=5%3.33%長(zhǎng)潭水庫(kù)洪水過(guò)程。分別按汛限水位144.0保持不變和將汛限水位分別進(jìn)步到144.5、145.0進(jìn)展調(diào)洪演算，成果見(jiàn)表2。3.3上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=0.1%洪水時(shí)，根據(jù)上游中小水庫(kù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為下壩、竹嶺、石

8、磺峰和東留四個(gè)中小水庫(kù)全部發(fā)生潰壩；當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=0.5%洪水時(shí)，認(rèn)為下壩、竹嶺和石磺峰三個(gè)中小水庫(kù)發(fā)生潰壩，東留不發(fā)生潰壩。將長(zhǎng)潭水庫(kù)設(shè)計(jì)洪過(guò)程水和各水庫(kù)潰壩進(jìn)入長(zhǎng)潭水庫(kù)的洪水過(guò)程疊加后進(jìn)展調(diào)洪演算，成果表3，有關(guān)潰壩洪水的分析計(jì)算將另文討論，不再贅述3。各水庫(kù)計(jì)算的潰壩洪水過(guò)程見(jiàn)圖3。4成果比照分析4.1不考慮上游中小水庫(kù)影響不考慮上游中小水庫(kù)影響的長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算成果比照見(jiàn)表4。從表中可見(jiàn)，P=0.1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)低了1.36；P=0.5%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)低了0.13；P=1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)高了0.56；P=3.33%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)低了0

9、.02；P=5%最高庫(kù)水位計(jì)算值比修改初設(shè)高了0.25。P=0.1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查低了0.14；P=0.5%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查高了0.68；P=1%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查高了0.22；P=3.33%最高庫(kù)水位計(jì)算值比1995年復(fù)查高了0.28；P=5%最高庫(kù)水位計(jì)算值與1995年復(fù)查一樣。由此可見(jiàn)，不考慮上游中小水庫(kù)影響的長(zhǎng)潭水庫(kù)調(diào)洪演算成果總體上與1995年復(fù)查成果相比差異不大。4.2考慮上游中小水庫(kù)影響考慮上游中小水庫(kù)影響的調(diào)洪演算成果比照見(jiàn)表5。從表中可見(jiàn)，當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位為144.0，P=3.33%和P=5%時(shí)，考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水

10、位比不考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位分別低了0.20和1.19；當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位為144.5，P=3.33%和和P=5%時(shí)，考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位比不考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位分別低了0.07和0.71；當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位為145.0，P=3.33%和P=5%時(shí)，考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位比不考慮上游中小水庫(kù)影響的最高庫(kù)水位分別低了0.02和0.26；當(dāng)長(zhǎng)潭水庫(kù)汛限水位高于145.0時(shí)，P=3.33%時(shí)的洪水位將超過(guò)水庫(kù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)水位。4.3上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩的調(diào)洪演算成果比照見(jiàn)表6。從表中可見(jiàn)，P=0.1%上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩的最高庫(kù)水位比

11、修改初設(shè)、1995年復(fù)查和本次計(jì)算的最高庫(kù)水位分別進(jìn)步了4.20、5.45和5.59水位157.73是按水庫(kù)調(diào)度原那么進(jìn)展調(diào)洪演算至25個(gè)時(shí)段時(shí)的值，實(shí)際上調(diào)洪演算至23個(gè)時(shí)段時(shí)，水庫(kù)水位已達(dá)156.68，超過(guò)千年一遇的校核水位0.68；P=0.5%考慮上游中小水庫(kù)發(fā)生潰壩的最高庫(kù)水位比修改初設(shè)、1995年復(fù)查和本次計(jì)算的最高庫(kù)水位分別高了3.58、4.39和3.71。5結(jié)論與建議根據(jù)計(jì)算成果和上面的比照分析知，流域上游中小水庫(kù)的建立對(duì)長(zhǎng)潭水庫(kù)的防洪和平安運(yùn)行將產(chǎn)生一定的影響，影響程度視洪水發(fā)生大小各異。當(dāng)流域內(nèi)發(fā)生P=5%3.33洪水時(shí)尤其是前汛期洪水，假設(shè)長(zhǎng)潭水庫(kù)泄流設(shè)施完好，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地提供水情信息