某流域并聯(lián)水庫防洪庫容研究

【摘?要】文章對某流域并聯(lián)水庫的防洪作用進行了研究，通過對流域洪水地區(qū)組成特點進行分析，在滿足流域防洪任務前提下分別提出兩座并聯(lián)水庫防洪庫容。通過文章研究，意在為水庫規(guī)模確定及后期防洪調(diào)度提供參考。

【關鍵詞】防洪;庫容;研究

【Abstract】In this paper， the flood control effect of a parallel reservoir in a basin is studied. By analyzing the composition characteristics of the flood area in the basin， the flood storage capacity of two parallel reservoirs is proposed under the premise of meeting the flood control task of the basin. Through the article research， it is intended to provide reference for reservoir size determination and post-flood control.

【Key words】Flood control;Storage capacity;Research

1. 基本概況

某流域上游由K河、T河兩大支流組成，形成一個不規(guī)則的“扇”狀水系，兩大支流在X水文站匯合后始稱A河。流域汛期洪水歷時長，洪峰流量大，加之上游各支流尚未建設控制性水庫工程，平原區(qū)又缺少高標準堤防，因此，防洪任務十分繁重，洪水已成為流域的主要災害之一。根據(jù)流域整體布局，在K河上游規(guī)劃有K庫，在T河上游規(guī)劃有T庫，兩座并聯(lián)水庫共同承擔A河綜合利用任務，其中防洪任務是其任務之一。因此，兩庫防洪庫容確定至關重要。

2. 防洪控制斷面及安全泄量

（1）防洪控制斷面選擇。

根據(jù)流域經(jīng)濟社會發(fā)展狀況及地域特點，流域重點防洪保護對象主要為X水文站以下的A市。該市作為地區(qū)政治經(jīng)濟文化中心，具有重要地位?？紤]到流域重點保護對象A市主要分布在X水文站以下，且X水文站為A河的水量控制站，因此防洪控制斷面選擇X水文站斷面。

（2）防洪控制斷面安全泄量確定。

根據(jù)城市發(fā)展規(guī)模，A市防護等級為城市防護區(qū)Ⅲ等，防洪標準采用50年一遇。按照流域防洪工程體系建設情況，A市堤防建設標準最終達到30年一遇。因此，按照30年一遇行洪能力考慮，確定X水文站斷面安全泄量為2762m3/s。

3. 洪水地區(qū)組成典型設計洪水選擇

X水文站斷面位于K河和T河匯合口，K庫及T庫位于上游山區(qū)段，至X水文站斷面區(qū)間河道長，無控區(qū)間大，洪水地區(qū)組成較為復雜。結合流域防洪特點，洪水地區(qū)組成主要針對防洪控制斷面X水文站斷面，按照“兩庫一區(qū)間”進行分析。洪水地區(qū)組成采用典型年法，以下游防洪控制斷面為總控制，從防洪控制斷面的實測資料中選擇有代表性、對防洪不利的大洪水作為典型。然后按典型年各分區(qū)洪量占斷面洪量的比例，把下游防洪控制斷面的洪水過程分配到各分區(qū)。

3.1?典型年的選取。

本次流域洪水地區(qū)組成典型年法計算典型年以最大7日洪量為標準，從大到小排列，選取1999年、1997年2005年等最大的前15場洪水為典型。

3.2?設計洪水過程線放大方法。

典型年法計算洪水地區(qū)組成所有分區(qū)的洪水過程線按照同倍比進行放大，考慮流域洪水歷時和影響水庫調(diào)洪的時段，選擇X水文站斷面以上分區(qū)最大設計3日洪量與典型年最大3日洪量的倍比放大各分區(qū)洪水過程線。

3.3?設計洪水過程線合理性檢查。

（1）按照X水文站斷面以上分區(qū)最大設計3日洪量與典型年最大3日洪量的倍比放大各分區(qū)洪水過程線后，分別統(tǒng)計放大后的K庫分區(qū)、T庫分區(qū)各時段的最大洪量，并與其設計洪量進行對比，得出相應時段洪量的重現(xiàn)期，從中剔除K庫分區(qū)和T庫分區(qū)入庫洪水過程線顯著超標的典型。

（2）經(jīng)設計洪水過程線合理性檢查分析，設計典型年洪水過程線采用1978年、1981年、1983年、1984年、1987年、1998年、1999年、2001年、2002年、2005年、2007年共11個典型計算的成果。

4. 水庫防洪調(diào)度運用方式

（1）考慮到流域洪水地區(qū)組成問題復雜，且流域整體預警預報體系尚未形成，難以準確測報山區(qū)水庫至X水文站之間的區(qū)間洪水，因此水庫防洪采用湊泄運用方式難度很大。結合流域特點，山區(qū)水庫采用定泄方式參與下游河道防洪，其運行控制與管理相對簡單，安全性高，因此兩庫防洪調(diào)度考慮采用固定泄量調(diào)度運用方式。

（2）洪水地區(qū)組成采用設計典型年法選取了11場典型洪水過程，以能夠防御絕大場次洪水為原則，確定K庫防洪允許泄量為1550m3/s（3～4年一遇），T庫防洪允許泄量為500m3/s（3～4年一遇），11場典型洪水中，可對其中10場洪水做到有效控制。根據(jù)洪水地區(qū)組成所確定的水庫防洪允許泄量，當X水文站斷面洪水小于安全泄量2762m3/s，K庫及T庫按照入庫洪水來多少泄多少，但K庫最大出庫洪水不超過1550m3/s，T庫最大出庫洪水不超過500m3/s;當X水文站斷面洪水達到安全泄量2762m3/s，且山區(qū)水庫入庫洪水超過防洪允許泄量時，K庫按照1550m3/s控制下泄，T庫按照500m3/s控制下泄。

5. 水庫防洪庫容確定

5.1?洪水調(diào)節(jié)計算。

（1）流域重點防洪保護對象A市防洪標準為50年一遇，防洪控制斷面為X水文站斷面。根據(jù)流域防洪工程體系布局，采用“庫堤結合”方式最終解決A市防洪問題，其中堤防建設標準30年一遇，通過K庫及T庫兩庫聯(lián)合作用，將X水文站斷面50年一遇洪水削減到30年一遇以內(nèi)，以保證A市防洪安全。

（2）K庫及T庫壩址至X水文站斷面無控區(qū)間大，洪水地區(qū)組成復雜，針對防洪控制斷面按照“兩庫一區(qū)間”進行分析，洪水地區(qū)組合采用典型年法，以防洪控制斷面為控制，選擇11個典型年，根據(jù)擬定水庫調(diào)度方式，對各典型年進行洪水調(diào)節(jié)計算，成果見表1。

5.2?防洪庫容確定。

從表1可以看出，按照擬定防洪調(diào)度方式，基本可滿足A市50年一遇防洪保護要求。其中K庫所需防洪庫容范圍為0～10717萬m3，T庫所需防洪庫容范圍為0～12889萬m3。通過洪水地區(qū)組成確定水庫防洪庫容時按偏不利結果取值。根據(jù)本次分析結果，K庫防洪庫容最大值為10717萬m3，次大值為7800萬m3，最大值與次大值相差2917萬m3;T庫防洪庫容最大值為12889萬m3，次大值為11500萬m3，最大值與次大值相差1389萬m3。水庫防洪庫容按偏不利原則取值，同時考慮安全性及經(jīng)濟性兩方面因素，選取次大值。則滿足X水文站斷面50年一遇防洪保護要求K庫防洪庫容確定為7800萬m3，T庫防洪庫容確定為11500萬m3。

6. 結論

某流域重點防洪保護對象A市防洪控制斷面為X水文站斷面。根據(jù)防洪規(guī)劃，流域整體防洪布局采用“庫堤結合”方式，其中A市堤防標準按30年一遇建設，相應防洪控制斷面安全泄量為2762m3/s。通過山區(qū)并聯(lián)水庫K庫及T庫聯(lián)合作用，將X水文站斷面50年一遇洪水削減至30年一遇以內(nèi)，以滿足A市50年一遇防洪保護要求。本文通過洪水地區(qū)組成分析，確定K庫防洪庫容7800萬m3，水庫防洪允許泄量1550m3/s，T庫防洪庫容11500萬m3，水庫防洪允許泄量500m3/s，根據(jù)水庫的防洪調(diào)度運用方式，基本能夠滿足A市50年一遇防洪保護要求。根據(jù)洪水時空分布特點，防洪庫容運用時間確定為6月～8月。

[文章編號]1619-2737（2019）03-05-137

[作者簡介] 江曉銳（198.6-），男，籍貫：新疆伊犁，民族：漢，職稱：高級工程師，主要研究方向：水資源規(guī)劃、水利動能，工作單位：新疆水利水電勘測設計研究院規(guī)劃所。