中陈水库防洪标准探讨.pdf

技术与应用
SHANXI WATER RESOURCES
刘志鹏
(山西省水利水电科学研究院,山西太原030002
[摘要]结合中陈水库工程实际,确定水库永久建筑物的设计及校核防泆标准,通过调洪计算对水库现状正常
运行防洪能力进行复核。结果表明水库大坝现状规模不能满足30年一遇的设计防洪标准,建议及时采取措
施进行加固改造,保证下游防洪安全。
[关键词]大坝;防洪标准;洪水计算;中陈水库
[中图分类号]TV87
[文献标识码]C
文章编号]1004-7042(2013)10-0046-02
1概况
汇流地类为一般山区。在流程历时为8.74h、上涨历
中陈水库位于临汾市襄汾县南辛店乡中陈村南时为2.3h时,频率P=3.33%,P=2%,P=0.33%时洪峰
中陈沟内,属黄河流域汾河水系。设计总库容106万流量分别为84m/s,96m/s,175ms,1d洪量分别为
m3,是一座以灌溉为主、兼有养殖等综合利用的小102万m3,118.7万m3,198万m3。
ー)型水库,水库枢组工程由大坝、溢洪道组成。水库2.3考虑上游小水库泄洪时的洪水复核
坝址位于跃进渠司马水库下游1900m处,库内清水
水库上游1.9km处建有司马水库,同马水库已完
主要由上游司马水库的泄水以及司马水库后沟两岸成除险加固,防洪标准达到现行部颁标准,中陈水库
底部多处出现的泉露头汇集而来。中陈水库坝址以上防洪复核需考虑司马水库同频率洪水条件下的下泄
控制流域面积10.5km2,其中土石山区1.1km2,黄土量。加人司马水库下泄量后,频率P=3.3%,P=2%,P
阶地9.4km2,流域长1.9km、宽5.53km,纵坡2.5%0,0.33%的洪水过程线如下图所示。
上游为吕梁山脉姑射山东侧山坡,下游为汾河右岸
阶地。
设计洪水复核
2.1洪水计算标准
中陈水库属小(一)型水库,工程等级Ⅳ等,永久
性建筑物的主要建筑物为4级,次要建筑物及临时性
0400
建筑物为5级。结合工程实际,确定永久建筑物的洪
水设计标准为30年一遇洪水,校核标准为300年一
遇洪水。通过对P=3.33%,P-2%,P=0.33%等不同频率
时程h
的洪水计算,确定水库现状情况达到的洪水标准。
图1P=3.33%频率下的洪水过程线
110
2.,2洪水计算
2.2.1设计暴雨
水库控制流域面积以上区域的暴雨分区属于中帼70
区,流域形心点1h,6h,24h,72h历时的暴雨均值
分别为30mm,50mm,70mm,80mm,偏差系数分别
为0.55,0.6,0.55,0.55。
000000
2.,2.2产汇流计算
水库控制流域位于半干旱区,其流域地类为超渗
8
时程h
产流区。汇流计算按推理公式配合概化线进行计算,
图2P=2%频率下的洪水过程线
46山西水利
西水利
技术与应用·2013年第10期
3.4防洪能力复核
根据坝顶超高公式、波浪的平均波高和平均波周
期公式进行计算可知,在设计洪水P=3.39%的工况
下,水库静水位为442.0m,风速21m/s,库前水深
据
8.5m,累计波高0.624m,安全加高0.7m,计算坝顶
防浪墙高程为443.32m;在校核洪水P=0.3%的计算
工况下,水库静水位为44.8m,风速14m/s,库前水
深105m,累计波高0.59m,安全加高04m,计算坝
顶防浪墙高程为445.79m。
时程h
水库现状坝顶高程442.65m,无防浪墙。由调洪
图3P-0.33%频率下的洪水过程线
计算结果可知,30年一遇洪水的最高洪水位为
调洪演算
442m,静水位低于现状坝顶高程,计算坝顶防浪墙高
3.1洪水调节计算
程高于现状坝顶高程,不满足要求。由上述计算可知,
根据水库多年的运行管理和满足供水要求的条水库大坝现状规模不能满足30年一遇设计洪水
件,水库管理处提供的汛期限制水位为438.6m,因此要求。
起调水位确定为438.6m。水位一库容曲线采用水库
结语
管理处提供的实测库容曲线。
根据中陈水库工程实际确定其永久建筑物防洪
3.,2泄量计算
设计标准为30年一遇洪水,校核标准为300年一遇
水库泄洪建筑物为溢洪道,进口底高程438.6m,洪水。经本次复核发现,当大坝现状正常运行时,水库
溢洪道泄槽段设有穿坝涵洞,溢洪道泄量按涵泂为控现状规模不能满足设计及校核洪水标准。溢洪道泄槽
制断面计算。涵洞位于泄槽段,底宽16m,洞高段输水明渠护坡有部分破损,且无控制设施。水库防
19m,长70m,浆砌石城门洞形,为无压流。溢洪道泄洪保护范围包括南辛店乡中陈村2000人,耕地面积
量计算采用以下公式计算
0.0353万hm2,房屋480间和下游距大坝0.2km的
Q=mnb V2g HR
大运高速公路,水库失事淹没直接经济损失0.02亿
式中:Q溢洪道泄量,m/s;
元,建议及时对其进行除险加固,保证下游防洪安全。
侧收缩系数;
[作者简介]刘志鹏(1983-),男,2011年毕业于太原理工
m流量系数;
大学水文学及水资源专业,助理工程师。
b一一闻门净宽,m;
[收稿日期]2013-06-19;[修回日期]2013-07-28
n--间孔数量;
Hーー水头,m
根据以上公式计算得水位一泄量关系,水位为
438.6m,439m,440m,441m,442m,442.56m时,对
应的溢洪道泄量分别为0m3s,0.6ms,3.9m/
8.7m/s,16.7m/s,2.6m/s。
3.3调洪计算
水库设计洪水标准为30年一遇、校核洪水标准
300年一遇。调洪计算采用静库容法、水库水量平衡方
程进行。
利用计算得到的水库水位一库容曲线、水位一泄
量关系、设计入库洪水过程线进行洪水调节计算。计
算得出,在起调水位为438.6m的情况下,P=3.33%,
P-2%,P-03%时,最高洪水位分别为442m,442.1m,
444.8m;最大下泄量分别为16.8m3/s,17.6m/s,
28.1m3/s。
2013年10月