邯鄲市東武仕水庫庫容曲線修測的必要性及成果分析

李俊芳

摘 要：論述了東武仕水庫功能定位，從水庫調(diào)度運(yùn)用的角度分析了庫容曲線修測的必要性，通過水文、泥沙、淤積、徑流分析得出了新的庫容曲線。

關(guān)鍵詞：庫容曲線;必要性;水庫功能;水文分析;徑流分析;淤積預(yù)測;成果分析

中圖分類號：TV697.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0112-02

東武仕水庫投入運(yùn)行近60年來，對攔蓄洪水，儲備水源，保護(hù)下游人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，發(fā)揮了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 工程概況

東武仕水庫是一座以防洪和工業(yè)供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電等綜合利用的大（2）型水庫，水庫主要工程建筑物有：大壩、泄洪洞、副壩和輸水洞?？値烊?.615億m3，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇。

2 庫容曲線修測的必要性

東武仕水庫目前使用的庫容曲線是1983年修正的庫容曲線成果，距今已有30余年，加之經(jīng)歷了“96.8”洪水和2016年“7.19”洪水，庫區(qū)現(xiàn)狀情況不明影響著水庫的正常調(diào)度運(yùn)用。

東武仕水庫近年來除了在1991年12月的《滏陽河?xùn)|武仕水庫除險加固工程初步設(shè)計(jì)》中對水庫的興利調(diào)節(jié)進(jìn)行了分析，之后未對水庫的上游來水和下游用水進(jìn)行專門的研究;再者，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水庫實(shí)際運(yùn)用功能是否發(fā)生轉(zhuǎn)變，是否還與原設(shè)計(jì)的一致，這些都是需要進(jìn)行復(fù)核的。

水庫庫容曲線修測和特征值修正是科學(xué)合理實(shí)施水庫調(diào)度的技術(shù)支撐，關(guān)系著水庫的防洪安全和綜合利用效益的充分發(fā)揮;為提高水庫運(yùn)行率和保障安全調(diào)度，因此，對水庫進(jìn)行特征值修正是必要的。

3 水文分析

水庫流域?qū)俦睖貛О霛駶櫚敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，年內(nèi)氣候變化較大，降水量時空分布很不均勻，多年平均降水量為523mm，其中75%左右集中在6～9月份。

3.1 水文基本資料

東武仕水庫水文站為壩下站，主要觀測庫水位，水庫泄洪洞、輸水洞流量以及下泄水量的含沙量。該站自1951年6月建站，控制流域面積340km2，具有1956～2016年連續(xù)60年的水文實(shí)測資料。

3.2 徑流資料

3.2.1 徑流資料系列

東武仕水庫站具有1956～2016年連續(xù)60年的入庫徑流實(shí)測資料。2004年編制的《河北省水資源評價》具有東武仕水庫1956～2000年的徑流分析成果，本次徑流分析，1956～2000年徑流系列直接采用《河北省水資源評價》中的分析成果，只對2001～2016年的徑流系列進(jìn)行還原計(jì)算。

3.2.2 徑流資料復(fù)核

為了保證徑流資料的一致性，需對下墊面受人類活動影響顯著的資料進(jìn)行系列一致性修正。2004年編制的《河北省水資源評價》對人類活動影響較大的分區(qū)內(nèi)單站及區(qū)間的1956～1979年地表水資源量系列，進(jìn)行了一致性修正計(jì)算。

3.2.3 反推入庫徑流

東武仕水庫站有1959～2016年的實(shí)測出庫流量和相應(yīng)時段的水庫蓄水位、蓄水量，由此可反推出入庫的實(shí)測徑流系列。

以2013年實(shí)測系列為例，通過計(jì)算可得到水庫的實(shí)測出庫量和水庫蓄水變量，由此反推得到入庫徑流量，計(jì)算表見表1。

4 水庫泥沙分析

東武仕水庫的入庫泥沙由兩部分組成，一部分為本流域自產(chǎn)徑流攜帶入庫，一部分是由大、小躍峰渠引漳河水入庫攜帶的泥沙。東武仕水庫在1959年建成蓄水前曾在壩前和庫底進(jìn)行過徹底清理。水庫庫區(qū)以上流域多為石質(zhì)山區(qū)，且水庫建成57年來，流域內(nèi)發(fā)生過1963年一次特大洪水，1978、1996和2016年三場較大的洪水，加之流域內(nèi)植被較好，因而水庫淤積很少。根據(jù)《河北省水資源評價》，清漳河年均入庫泥沙量為4.85萬m3/a。

東武仕水庫入庫泥沙量為10.68萬m3/a。經(jīng)分析，泥沙在大水年份通過泄洪洞泄洪排沙較為明顯，平時多為清水出流，按20%考慮泥沙實(shí)際排沙比，得出理論計(jì)算的每年淤積在庫區(qū)的泥沙量為8.54萬m3/a。

5 成果分析

5.1 水庫水沙特性

東武仕水庫年平均入庫沙量為10.68萬m3。庫沙比15163/10.68=1420>100，說明水庫泥沙淤積不嚴(yán)重。水庫運(yùn)行年限按22年至2039年，運(yùn)行到2039年后的淤沙總量為187.99萬m3。

由1964～2016年共53實(shí)測資料計(jì)算， 0.5，水庫淤積形態(tài)為帶狀分布。

5.2 淤積分析與預(yù)測

本次水庫淤積分析采用面積減少法進(jìn)行計(jì)算，見表2所示。

通過計(jì)算，東武仕水庫的m=2.85，因此判斷東武仕水庫形態(tài)為Ⅱ型。

5.3 水庫淤積前后庫容對比

根據(jù)1983年的實(shí)測庫容曲線成果，水庫庫底高程為86.0m。水庫正常蓄水位為109.68m，水庫運(yùn)行22年后的淤積總量為187.99萬m3，經(jīng)判斷水庫為Ⅱ型，通過試算，可得出水庫的壩前淤積高程為87.28m，水庫淤積前后的水位～面積～容積關(guān)系見表3。