淺析清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限水位設置的必要性

【摘要】本文主要從清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限時段的選擇、汛限時段和非汛限時段設計洪水、洪水調節(jié)計算、回水計算以及技術經濟等方面入手，闡述了清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限水位設置的必要性。

【關鍵詞】汛限時段；設計洪水；回水；技術經濟

1.工程概況

戈家寨水庫位于清鎮(zhèn)市王莊鄉(xiāng)境內，所在河流暗流河（跳蹬河）為長江流域烏江水系貓?zhí)右患壷Я?，壩址以上集水面積147 km2，河長48.8km，河道平均坡降4.27‰，地理位置為東經106°20′，北緯26°51′。壩址位于打磨沖村河頭上組下方，距清鎮(zhèn)市42km，有鄉(xiāng)村公路直達。本工程具有鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民及工業(yè)供水和農田灌溉等綜合效益。正常蓄水位1175.50m，相應庫容1819萬m3，水庫總庫容2266萬m3。建設內容主要有水庫首部樞紐建筑物和輸水建筑物。水庫大壩為混凝土面板堆石壩壩壩頂高程1178.50m，最大壩高35.50m，壩頂凈寬7.00m，壩頂長約215m。建成后，將向鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民提供年毛水量121萬立方米，年凈水量109萬立方米；工業(yè)供水年毛水量1248萬立方米，年凈水量1123萬立方米；總灌面3335畝，其中新增灌面2424畝，改善田911畝；同時解決農村33158人、33154頭大小牲畜的人畜飲水。水庫正常蓄水位1159m時淹沒總面積1.22平方公里，其中陸地面積0.95平方公里，水域面積0.27平方公里。共淹沒耕地861.19畝，林地486.37畝，建設用地15.16畝，未利用土地460.02畝，房屋1650平方米，直接淹沒人口55人，專業(yè)項目設施：四級公路0.32km，公路橋32m，機耕道2.97km，人行橋4座，滾水壩6座。

2.汛期限制水位設置的作用

汛期限制水位是水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，也是水庫在汛期防洪運用時的起調水位。汛期限制水位是協(xié)調防洪和興利關系的關鍵，對工程的防洪、灌溉、發(fā)電、引水、通航及水庫淹沒指標等均有直接影響。汛期限制水位是防洪高水位、設計洪水位、校核洪水位等的調洪計算的依據。隨著社會經濟的發(fā)展，水的供需矛盾日益加劇，人們水庫的防洪安全與供水保障提出了更高的要求。在確保水庫安全的前提下，科學地設計和運行汛限水位，合理地利用水庫防洪與興利的重疊庫容，是提高洪水資源和水能資源的利用率，發(fā)揮水庫綜合利用效益，緩解我國水資源供需矛盾的有效手段之一。主要作用表現(xiàn)如下：

（1）可減少專用防洪庫容，降低設計投資；

（2）可提高防洪標準；

（3）可提高興利庫容蓄滿率和設計洪水保證率；

（4）可增加洪水資源的利用量。

3.清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限水位設置分析

3.1 汛限時段的選擇

點繪麥翁水文站1961-2011年歷年逐月最大洪峰流量。

汛期在5～10月，主汛期在5～7月。

暗流河流域5～10月為汛期，一般從5月份開始相繼有洪水出現(xiàn)，到10月份基本結束。年最大洪峰主要集中在5～7月，其次是在8～10月。在5～7月發(fā)生的洪水不僅次數(shù)頻繁而且峰高量大，洪水過程歷時較長。

另從水庫興利調節(jié)來看，汛期限制水位設置時段越短，水庫才能迅速的在后期蓄滿。根據興利調節(jié)計算，若水庫從8月開始蓄水，則能確保P=95%的供水量，若水庫從9月開始蓄水，P=95%的供水量則不能保證。經綜合分析，結合水庫的洪水特性及興利調算的需要，本次擬定汛期限制水位的時段為5～7月。

3.2 初擬汛限水位

本次汛限水位的確定，是以興利成果不變?yōu)榍疤幔诟昙艺畮煺Ｐ钏?175.5m以下設置1174.5m汛限水位。

3.3 汛限時段和非汛限時段設計洪水

戈家寨水庫汛限時段和非汛限時段設計洪水均采用貴州省“雨洪法”計算成果。

3.4 洪水調節(jié)計算

溢洪布置：設3表孔6m寬6m高閘門，綜合流量系數(shù)為1.75；

洪水調度原則：汛期以汛限水位起調，非汛限時段以正常蓄水位1175.5m起調，當水位超過起調水位時，依次打開表孔中的中孔、表孔中的左右孔，適時調整表孔的開度，直到全開；開閘過程中絕對不允許最大下泄流量大于入庫洪峰流量，當洪峰過后，洪水流量減小時應按相反的順序逐孔關閉溢洪道閘門，在開啟過程中局部開啟時，應派人值班，觀察閘門的運行情況，當閘門發(fā)生運行震動時，應立即調節(jié)閘門開度避開振動區(qū)域運行。水庫后汛期關閉閘門蓄水，保證水庫興利庫容。

3.5 回水計算

戈家寨水庫壩址設置汛限水位1174.5m，分汛期和非汛期分別自壩址斷面（B1）逐個向上推算，P=5%和P=20%非汛限時段起調水位均為正常蓄水位1175.5m，P=5%和P=20%非汛限洪峰流量分別為177m3/s和99.4m3/s，水面線高程取汛限和非汛限時段的外包線。

3.6 技術經濟比選

根據回水計算成果結合1：10000地形圖，設置汛限水位后，建設征地移民有以下變化：

設置汛限水位1174.5m后，在A29～B7斷面人口房屋遷移線比正常蓄水位1175.5m人口房屋遷移線降低0.01～0.15米，降低后對人口房屋無影響。土地征收線降低0. 02～ 0.26米，降低后減少土地面積36畝，減少投資171.88；其他斷面均無變化。設置汛限水位投資變化情況見表2：

結語

根據不同汛限水位回水成果，經技術經濟比較，汛限水位1174.5m較不設置汛限水位減少移民投資171.88萬元，占移民總投資3.87億元（正常蓄水位1175.5m成果）的0.44%，設置汛限水位后減少的投資比例很小，因此，戈家寨水庫汛期不考慮設置汛限水位。

參考文獻：

[1]李娜.跋山水庫洪水調度及汛限水位研究[D].山東大學.2009（05）：29-30

[2]邱瑞田.王本德.周惠成.水庫汛期限制水位控制理論與觀念的更新探討[J].水科學進展.2004年01期.555-6

[3]孫立志.朱成立.張巧玉.張凌智.提高水庫汛限水位研究[J].長江科學院院報.2011年03期.19-21

作者簡介：樊述全，民族：漢，學歷：研究生，單位郵編：550002.籍貫：四川省達州市，職稱：工程師，主要從事工作：水文水利計算，水資源規(guī)劃管理，出生年月：1979年11月。