爱辉区石头人水库除险加固工程规模复核

爱辉区石头人水库除险加固工程规模复核

第19卷第10期水利科技与经济Vol_19No．102013年1O月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyOct．，2013爱辉区石头人水库除险加固工程规模复核商秋静，袁坤(黑河市水利勘测设计院，黑龙江黑河164300)[摘要]该工程为既有工程除险加固，本着确保安全，充分利用既有工程、原设计功能不变，方案最优、结构设计合理，便于施工及运行管理，投资经济合理的原则。设计标准按10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核。经规模复核，校核洪水位212．63m，设计洪水位211．30m，死水位207．00m，校核总库容20．40×10m，设计总库容13．20×10m，死库容1．20×10m。[关键词]死水位；正常蓄水位；设计洪水位；校核洪水位；工程；规模；复核[中图分类号]TV1223[文献标识码]B[文章编号]1006—7175(2013)10—0077—03库原设计资料残缺不全，无法进行库容曲线比较分析，只1工程概况能通过不同特征水位对应的库容进行简单比较。水库死黑河市爱辉区石头人水库位于黑龙江右岸一级支流水位207．0m，原设计死库容1．4×10m，本次复核死库五道壑洛河上游，在黑河市爱辉区幸福乡幸福村境内，距容1．2×10m；水库正常蓄水位211．3m，原设计兴利库黑河市15km。坝址地理坐标为E127。2246”，N50。1429”。容10．9×10111，本次复核兴利库容12．0×10m。通过比总库容20．40×10m。石头人水库是一座以灌溉为主，兼较发现，水库库底有少量的淤积，而随着水位增高本次复顾防洪和水产养殖等综合利用的小(II)型水库，水库设核库容较原设计稍大，本次设计采用我院实测库容曲线计灌溉水田34．67hm，水库对下游2个村屯、1086人、成果，见表1。133．33hm耕地及黑呼公路具有一定的防洪保护作用。表1水库库容曲线表2设计标准和原则2．1设计标准石头人水库原设计标准为20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核。根据行业标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)，石头人水库属于V等工程，主要建筑物为5级，水库现最大坝高低于15ITI，上下游最大水头差不超过10m，因此采用平原区标准下限，本次采用10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核。根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—1999)，结合工程实际情况，确定本工程的农田灌溉设计保证率为75％。2．2设计原则3．1．2水库损失该工程为既有工程除险加固，本着确保安全，充分利按水文分析成果，水库多年平均蒸发损失深度用既有工程、原设计功能不变，方案最优、结构设计合理，230mm。渗漏量根据地质条件取1mm／d，年蒸发渗漏总损便于施工及运行管理，投资经济合理的原则。失595mm。见表2。3．1．3来水量3工程规模复核流域内水库上游无用水量，年径流采用水文计算成3．1基本资料果，多年平均径流深183．0mm，多年平均径流量3．1．1水库特性曲线58．6×10m，75％设计保证率径流量38．1×10m。。本次设计水库库容曲线采用黑河市水利勘测设计院3．1．4用水量及用水过程于2011年7月实测的1：1000库区地形图进行计算。水黑河市爱辉区境内有宋集屯灌区，根据多年来的实[收稿日期]2013—07—08[作者简介】商秋静(1976一)，女，黑龙江青岗人，工程师，现从事水利工程设计工作；袁坤(1985一)，女，辽宁沈阳人，助理工程师，现从事水利工程设计工作．一77—n第19卷第10期水利科技与经济V01．19No．102013年10月WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyOct．，2013际灌溉情况，宋集屯灌区水田灌溉净定额为5850m／人水库下游可灌溉水田34．67hm，灌溉需水量hm，灌溉水利用系数0．6，灌溉毛定额为9750m。／hm。33．8×10m。灌溉需水量及分配过程见表3。本次设计石头人水库采用宋集屯灌区的灌溉定额。石头表2蒸发渗漏损失表项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月l0月l1月12月合计△E1．43．59．723．539．837．535．931．522．517．06．01．82303128313O313O313130313O31365总损失32．431．540．753．570．867．566．962．552．548．036．032．8595表3灌溉用水年内分配表／10m3．2死水位水位保持在死水位以上但不超过正常蓄水位，当来水量石头人水库原设计死水位207．O0m。水库以灌溉为小不能满足灌溉需求时，不能满足灌溉。主，死水位的确定主要考虑满足灌溉放水和泥沙淤积两3．3．3兴利调节方面。水库年淤积量25．8m，预计未来50年淤积量达兴利规模是按已确定的死水位满足灌溉用水要求确1290m，淤积深度约为1．25m，预计淤积到205．23m，原定兴利库容。水库下游有可灌溉水田34．67hm，年灌溉定死水位能满足淤积要求。新建泄洪(输水)洞洞底板顶需水量33．8×10m，年损失水量2．2×10m，而灌溉保高程采用205．90m，原定死水位能满足灌溉放水要求。本证率75％的年来水量为38．1×10m，水库属于完全年调次设计死水位仍采用207．O0m，死库容为1．20×10m。节。年调节计算见表4，经计算灌溉34．67hm水田所需3．3正常蓄水位与汛限水位兴利库容为8．6×10m，水库既定死水位207．0m，死库容1．2×10m，计算得兴利水位210．52m，低于水库已定3．3．1正常蓄水位常蓄水位。石头人水库兴利规模主要由农田灌溉决定。水库除险加固设计不改变水库现有正常蓄水位，正常蓄水位仍3．3．4汛限水位复核采用211．30m，相应库容l3．2×10m。石头人水库不具有防洪能力，通过自然削峰对下游起到一定防洪作用。因此水库没有防洪库容，不设汛期3．3．2兴利调度原则限制水位，汛期限制水位与正常蓄水位保持一致，即水库兴利首先满足灌溉，兴利调度方式为年调节。211．30m进入汛期水库维持汛限水位运行，汛期末段至第二年灌溉期前蓄水，储存水量用来满足第二年灌溉期用水，水库表4年调节计算表／10m3．4防洪特征水位时，当来水量小于泄洪(输水)洞泄流能力时，按来水量下泄；当来水大于下泄能力时，按照泄洪能力下泄，但应确3．4．1洪水调度原则保最大下泄流量不超过入库洪峰流量。石头人水库采用泄洪(输水)洞泄洪，水库规模有限，通过自然削峰对下游起到一定防洪作用。水库发生洪水一78一n商秋静，等：爱辉区石头人水库除险加固工程规模复核第10期3．4．2泄洪建筑物3．4．3起调水位本次设计拟定3种泄洪方案，即正常溢洪道加灌溉输水库起调水位为水库正常蓄水位211．30m。水洞、有闸控制溢洪道加灌溉输水洞和泄洪(输水)洞，通3．4．4洪水调节过经济技术比较，选定合适建筑物。1)正常溢洪道加灌溉输水洞方案。正常溢洪道为溢洪道泄流能力按下式计算：开敞式宽顶堰，流量系数M=1．48，堰顶高程为正常蓄水0：MBs位211．30m，溢流段宽度L=3m。式中：Q为溢流坝泄流能力，m／s；M为流量系数；H为堰2)有闸门控制溢洪道加灌溉输水洞方案。堰型为顶净宽，nq；曰为堰上水头，m。宽顶堰，流量系数M：1．48，堰顶高程为210．8Om。溢流段泄洪(输水)洞泄流能力按下式计算：宽度L=2m。无压状态：9=o'mb(2g)H3)深水泄洪(输水)洞方案。泄洪洞采用1．0mX式中：m为流量系数，m=0．334；为洞前水深，m；b为放1．8ITI方涵，进口底板高程为205．90m。水洞宽，I1"1；为淹没系数，=0．95。调洪计算方法为水量平衡法。计算公式为：半有压状态：Q=／．uo[2g(H—r／a)q2，q1、．Ql+q2．．式中：肛为流量系数，：0．6；H为洞前水深，m；为过水丁一ql断面面积，m；叼为洞口水流收缩系数；n为涵洞洞高，m。式中：、为计算时段始末的库容，m；q、Q为计算时有压状态：Q=／aw[2g(Ho+也一)]段始末的入库流量，m／s；g、q：为计算时段始末的出库流式中：为流量系数，“=0．63；凰为洞前水深，m；为过量，Ill／s；At为计算时段，s。水断面面积，m。；／3为势能修正系数；a为涵洞洞高，m；L洪水调节计算成果见表5。为涵洞长度，m；i为涵洞底坡。表5洪水调节成果表由洪水调节成果表可以看出，泄洪建筑物选择方案[参考文献]三即洞身断面尺寸为1．0mX1．8m方涵合理，投资最小。3．5工程规模复核结论[1]sL211—1998，水工建筑物抗冰冻设计规范[s]．1)死水位仍采用207．00m，相应死库容为[2]GB50286—1998，堤防工程设计规范[s]．1．2×10m。[3]SL252—2000，水利水电工程等级划分及洪水标准2)正常蓄水位仍维持原正常蓄水位211．3m，相应[s]．库容12．0X10m。水库可灌溉水田34．67hm。[4]SL／T225—1998，水利水电工程土工合成材料应用技3)设计洪水位211．30m，校核洪水位212．63m，校核术规范[s]．总库容为20．40X10m。[5]DL5021—1993，水利水电工程初步设计报告编制规泄洪建筑物选择方案三即洞身断面尺寸为1．0mX程[s]．1．8m方涵合理。(编辑：赵琳琳)．——79—．——