清河水库除险加固工程的水库设计及校核洪水位确定

第１８卷第１期　水利科技与经济　Ｖｏｌ＿１８　Ｎｏ．１　２０１２年１月　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｊａｎ．，２０１２　清河水库除险加固工程的水库设计　及校核洪水位确定　董　霞　（辽宁省水利水电勘测设计研究院，沈阳１１０００６）　［摘要］根据辽河干流流域１９５３年和１９９５年两种典型年设计洪水成果，在满足清河水库承　担的水库下游防洪任务的前提下，提出切实可行的清河水库防洪调度运行方式，确定清河水库　除险加固工程的水库设计及校核洪水位。　［关键词］洪水地区组成；防洪调度；清河水库；设计洪水位；校核洪水位　［中图分类号］　ＴＶ６９７．３　［文献标识码］　Ｂ　［文章编号］　１００６—７１７５（２０ｌ２）Ｏｌ一００５３—０２　１　工程概况　为补助病险水库除险加固项目。　１．１　辽河干流水库工程概况　辽河干流地区现有大型水库５座，即左侧支流上有南　城子、清河、柴河和榛子岭４座水库；右侧支流柳河上有闹　德海水库。　１．２清河水库工程概况　清河水库位于辽宁省铁岭市清河区境内，位于辽河　支流清河下游，控制流域面积２　３７６　ｋｍ　，是一座以防洪、　灌溉为主，兼顾工业供水、养鱼、旅游等综合利用的大　（Ⅱ）型水利枢纽工程。　清河水库于１９５８年５月３日开始兴建，１９６０年主体　工程基本竣＿Ｔ，１９６６年９月２６日溢洪道落成，水库工程　全部竣工。原设计时，防洪标准按１　０００年一遇洪水设计，　设计洪水位１３５．３０　Ｉｎ，相应库容８．４７×１０　ｍ　；１０　０００年一　遇洪水校核，校核洪水位１３７．４０　ｍ，总库容９．７１×１０　ｍ　。　图１　辽河干流水库工程位置示意图　水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、左岸泄洪洞及右　岸泄洪洞４部分组成。大坝为黏土斜墙砂砾坝，现状坝顶　３　水　文　高程１３８．１０　ｍ，防浪墙顶高程１３９．１０　ｍ，最大坝高　３．１　设计洪水　３９．５０　ｍ；溢洪道位于大坝右岸约５００．Ｏ０　ｍ处的垭口，为河　２００７年完成的《清河水库安全分析综合评价报告》，　岸开敞式溢洪道，总长５８０．Ｏ０　ｍ；左岸泄洪洞位于大坝左　对清河水库设计洪水进行了详尽的分析计算，洪水资料　岸，洞径４．５０　Ｉｌｌ；右岸泄洪洞位于大坝右岸，隧洞洞径　延长到２００６年。　３．Ｏ０　ｍ，总长７５２．Ｏ０　ｎｌ。　本次清河水库除险加同设计，将清河水库洪水系列　２上级主管部门对清河水库除险加　延长到２０１０年，２００７～２０１０年洪水均为巾小洪水，经适　固的审批意见　线，系列延长后清河设计洪水同《安全评价》阶段成果。　清河水库５　０００年一遇设计洪峰Ｉｌ　９００　ｍ　／ｓ，　日洪量　２００７年５月由辽宁省水利水电勘测设计研究院承担　７．９９×１０　Ｉｎ　，５００年一遇设计洪峰７　８４０　ｍ　／ｓ，　日洪量　水库的安全评价工作。　５．７５×１０　ｍ　。　２０１０年１２月，水利部大坝安全管理中心以坝函　本次设计选用１９５３和１９９５年两个典型年，按采用的　［２０１０］３１２１号文同复辽宁省水利厅《关于清河水库等三　设计洪峰、最大２４　ｈ、三日、七日洪量控制放大典型，得到　座水库三类坝安全鉴定成果的核查意见》，同意清河水库　两典型设计洪水过程线。　［收稿日期］２０１１—１０—０８　［作者简介］　董霞（１９７２一），女，辽宁庄河人，高级工程师，学士，现从事水利工程及水资源规划丁作　第１８卷第１期　２０１２年１月　水利科技与经济　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｖｏ１．１８　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．，２０１２　３．２设计洪水地区组成　本次为推求开原、铁岭、石佛寺的组合流量，分别进　其中以１９５３年典型的区间设计、水库相应方式组合流量　行了开原、铁岭、石佛寺处的设计洪水地区组成分析，地　区洪水组成方式按同频率法计算，分为区间设计、水库相　应和水库设计、区间相应两种方案。典型年选用１９５３和　１９９５年。　最大，为４　３９３　ｍ　／ｓ，各频率开原站组合成果见表１。　表１　开原站２％洪水组合流量（区间设计，水库相应）　／ｍ　．ｓ一　４　清河水库的防洪任务　清河水库的下游防洪任务是清河区５０年一遇，辽河　干流３０年一遇洪水错峰，与柴河水库、南城子水库、榛子　５．２．２石佛寺组合　两种典型石佛寺３Ｏ年组合最大流量均　岭水库联合运用提高清河及辽干的防洪能力。具体要求　如下：　清河区５０年一遇洪水，安全泄量为５　０００　ｍ。／ｓ；辽河　十流３０年一遇洪水错峰，清河口～巨流河断面安全泄量　为５　５００　ｍ　／ｓ。　５　防洪调度运用方式的确定　根据清河及辽河干流对清河水库的防洪要求采用　１　９５３、１　９９５年两种典型各种洪水地区组成情况，对清河水　库防洪调度运用方式进行了复核，复核后与辽宁省水利　水电勘测设计研究院石佛寺水库设计时确定的清河水库　防洪调度运用方式相同。调度方式如下：　（１）水位１２７．０～１２９．８　ｍ，开启左右泄洪洞。　（２）水位１２９．８～１３４．５　ｍ，左右泄洪洞关闭，水库错　峰。　（３）水位１３４．５～１３５．０　ｍ，开启左右泄洪洞＋溢洪道　２孔泄流。　（４）水位１３５．０～１３５．５　ｍ，开启左右泄洪洞＋溢洪道　４孑Ｌ泄流。　（５）水位１３５．５　ｍ以上，左右泄洪洞＋溢洪道６孑Ｌ泄　流全开。　５．１　基本资料　５．１．１设计洪水　设计洪水过程线采用本次除险加固设计分析计算成　果，按１９５３年典型和１９９５年典型两种情况考虑。　５．１．２水库水位～库容曲线　清河水库运行４０多年，考虑库区泥沙淤积，清河水库　管理局２００８年实测了库区地形，计算了水库库容曲线。　本次计算采用此实测库容曲线成果。　５．１．３输水洞、溢洪道水位～泄量曲线　清河水库泄流设备有溢洪道、左右岸泄洪洞。溢洪　道、左右岸泄洪洞的泄流能力采用本次复核的成果。　５．２全区洪水计算成果　按上述确定的各断面防洪要求，清河水库采用复核　后防洪调度运用方式、南城子水库采用石佛寺可研报告　中防洪调度运用方式，柴河水库、榛子岭水库采用水库除　险加同设计中的防洪调度运用方式，采用１９９５年典型和　１９５３年典型洪水，进行全区洪水调节。　５．２．１　开原站组合　两种典型开原５Ｏ年组合最大流量均＜５　０００　ｍ　／ｓ，　５４．．　——　＜５　５００　ｍ　／ｓ，其中以１９５３年典型的区间设计、水库相应　方式组合流量最大，为５　０３８　ｍ　／ｓ，３０年石佛寺站组合成　果见表２。　表２石佛寺站组合流量（区间设计。水库相应）　／ｍ　．ｓ　５．３本次除险加固工作对石佛寺断面入库的影　响分析　在石佛寺可研报告中，１９５３年石佛寺水库１００年一　遇标准入库洪峰为６　７４８　ｍ　／ｓ，３００年一遇入库洪峰为　８　６００　ｍ　／ｓ；１９９５年石佛寺水库１００年一遇标准入库洪峰　为６　９９８　ｍ　／ｓ，３００年一遇入库洪峰为８　７４０　ｍ　／ｓ。　本次计算１９５３年典型石佛寺１００年一遇标准入库洪　峰６　８０２　ｍ　／ｓ，３００年一遇标准入库洪峰８　６０４　ｍ　／ｓ；１９９５　年典型石佛寺１００年一遇标准入库洪峰６　８３０　ｍ　／ｓ，３００　年一遇标准入库洪峰８　７４０　ｍ　／ｓ，与原设计入库洪峰基本　一致。见表２。　对石佛寺处的１９５３和１９９５年两种典型洪水组合情　况比较分析，辽河干流南城子、清河、柴河及榛子岭４库至　石佛寺区间的洪水，１９５３年典型比１９９５年典型的所占的　比重多一些，４库之间的洪水分布，１９５３年典型略均匀一　些，而１９９５年典型洪水主要集中在清柴二库以上。１９５３　年典型峰高量大，洪水集中，覆盖范围广，反映了该地区　的洪水特性，具有代表性。因此，１９５３年典型作为石佛寺　设计洪水地区组成是合适的。　５．４小结　本次除险加固工作所确定的清河水库防洪调度方式　与石佛寺水库设计时确定的清河水库防洪调度运用方式　相同，本调度方式确保全区防洪目标的安全，并且对石佛　寺水库的入库洪水也没有影响。　６水库设计及校核洪水位确定　本次采用１９５３、１９９５两种典型年设计洪水过程线，按　（下转第６２页）　第１８卷第１期　２０１２年１月　水利科技与经济　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｖ０１．１８　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．，２０１２　２洪水组成分析　２００６年７月这场洪水为全流域型特大洪水，主要受　４８．１％，塘角水文站洪水总量为１７．６８×１０　ｍ　，占武江犁　市（二）水文站洪水总量的８５．３％。　从洪峰流量组成看，犁市（二）水文站７月１６　１３洪峰　流量８　８００　ｍ　／ｓ，其中支流田头水的赤溪（四）水文站７月　上游干流及支流的共同来水影响，从洪水总量组成看，武　江控制站犁市（二）水文站本次洪水总量为　２０．７２×１０　ｍ　，其中支流田头水的赤溪（四）水文站洪水　总量为２．００７×１０　ｍ　，占武江犁市（二）水文站洪水总量　１５　１３洪峰流量２　２４０　ｍ　／ｓ，占合成流量的１４．６％，干流坪　石（二）水文站７月１６日洪峰流量４　８３０　ｍ　／ｓ，占合成流　量的３１．５％，塘角水文站７月１６　１３洪峰流量８　２７０　ｍ　／ｓ，　占合成流量的５３．９％，见表１。　的９．６％，干流坪石（二）水文站洪水总量为　９．９７５×１０　ｍ　，占武江犁市（二）水文站洪水总量的　表１武江流域０６．７洪水情况汇总表　３　结　语　从以上分析可以看出，本次洪水主要来自武江干流　死亡，７２人失踪，造成直接经济损失达２９．９５亿元。通过　对武江流域０６．７洪水过程及其组成分析，对于上下游防　汛减灾及水利工程防洪发电调度尤其是乐昌峡水利枢纽　的上中游及支流田头水和九峰河。由于四号强热带风暴　“碧利斯”的影响，武江流域普降特大暴雨，且具有降水集　中、强度大的特点。由于持续高强度的暴雨，致使武江流　域各水文站点水位暴涨，其中乐昌及其以上河段洪水超　过有实测资料以来的记录，致使乐昌市遭受超百年一遇　的罕见特大洪灾。据统计，乐昌市大部分乡镇和市区受　的调度运行具有重要参考价值。　［参考文献］　［１］Ｌｓ　２１—２００６，降水量观测规范［Ｓ］．　［２］ＬＳ　２５０—２０００，水文情报预报规范［Ｓ］．　［３］ＧＢ／Ｔ　２２４８２—２００８，水文情报预报规范［Ｓ］．　（编辑：赵琳琳）　灾严重，因强降雨引发山洪暴发和地质灾害共造成４６人　（上接第５４页）　上述水库库容曲线、泄量曲线及水库确定的洪水运用方　由表３看出，清河水库５００年一遇设计水位及５　０００　年一遇校核水位以１９９５年典型为高，故清河水库校核水　位、设计水位均采用１９９５年典型调洪成果，即清河水库　５００年一遇设计水位１３５．４５　ｍ，５　０００年一遇校核水位　１３７．５１　ｍ，水库最大库容９．３５×１０　ｍ。。　式进行调洪计算，两种典型调洪计算成果见表３。　表３清河水库洪水调节计算成果表　［参考文献］　［１］ｓＬ　４４—９３，水利水电工程设计洪水计算规范［Ｓ］．　［２］ＳＬ　１０４—９５，水利工程水利计算规范［Ｓ］．　『３］ＳＬ　４２９—２００８，水资源供需预测分析技术规范［ｓ］．　［４］ＳＬ　２５８—２０００，水库大坝安全评价导则［ｓ］．　［５］辽宁省水利水电勘测设计研究院．清河水库工程除　险加固初步设计报告［Ｒ］．沈阳：辽宁省水利水电勘　测设计研究院，２０１　１．　（编辑：杨文）　一６２一