泉州新安水库除险加固设计洪水成果合理性评价

泉州新安水库除险加固设计洪水成果合理性评价

总第67期第7期中国水能及电气化TbtelNo．672010年7月CHINAⅥ，ATERPOWER&ELECTRIFICAT10NJuly．，2010泉州新安水库除险加固设计洪水成果合理性评价黄岁钿(南安市丰州镇水利工作站，福建南安362300)摘要：设计洪水在水利工程设计中极为重要，设计洪水设计往往有多种途径和多种方法，这些途径和方法都有一定的理论依据，也都有其优缺点。本文以泉州新安水库除险加固设计洪水设计为例，采用多种方法进行分析比较，进行合理性评价，得出对不同设计洪水成果如何进行取值以满足工程设计需要的方法。关键词：水库；设计洪水；合理性评价TheRationalityAssessmentofDesignFloodofXin’ANReservoirHUANGSui—tian(Nan’anFengshuiWaterStations，Nan'an362300,ChinAbstract：Designfloodisextremelyimportantinhydraulicengineeringdesign．Thereareseveralmethodstodesigntheflood．A1lthesemethodsbasedonsometheoreticalbasishavetheiradvantagesanddisadvantages．TakingQuanzhouXin’anreservoirreinforcementdesignfloodasanexample，thispaperhasanalyzedtherationalityofdifferentmethods，andrecommendationsfortheparametersofdesignfloodstatisticshavebeenmade．Kevwords：reservoir；designflood；reasonableevaluation中图分类号：TV122+．3文献标志码：B文章编号：l673—8241(20l0)07—0047—041工程概况源。九十九溪流域地处福建省东南沿海的泉州市境内，东临泉州湾，北与晋江流域相邻，是晋江市的主要河流，其发源于南安市大旗尾山，流域1．1流域概况面积354km，主河道总长47km，主河道平均坡泉州新安水库位于九十九溪上游的梅岑支流降1．6％0，流域形状系数0．16。九十九溪流域上游梅溪上，坝址以上集雨面积12．48km，主河道长属中低山地，中下游地势低洼平坦，沟渠纵横交错，5km，河道平均坡降为7．5％o，水库建于1960年，河网密集。1979年进行保坝加固，是晋江市的重要供水水1．2暴雨及洪水特性收稿日期：2010-04—01九十九溪流域属南亚热带海洋性季风气候区，作者简介：黄岁钿(1969-)，男，助理工程师也是我国台风登陆的主要路径之一，台风活动极n48中国水能及电气化第7期为频繁，极易造成台风暴雨，加之其上游位于凤年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。巢暴雨中心边缘，因而本流域各历时暴雨强度均较大。流域洪水多由持续时间短且强度大的暴雨2设计洪水分析计算造成，一般表现为陡涨陡落，单一峰型，洪峰模数要比邻近流域相应频率的洪峰模数大。由于九十九溪流域无实测流量资料，本次设计拟通过暴雨推求洪水方法(华东地区特小流域)1．3新安水库设计洪水标准和地区综合线法两种方法推求新安水库坝址处设新安水库主坝是粘土心墙多种土质坝，最大计洪水，并通过比较分析进行合理取值。坝高24m，总库容1782万m，调洪库容为6432．1设计暴雨推求法万m。新安水库原设计及保坝加固时设计洪水标准为100年一遇，校核标准为10000年一遇加九十九溪流域内有晋江、磁灶等雨量站，邻18．5％；2007年安全鉴定阶段根据防洪标准近流域有泉州大桥、南安、石壁头等雨量站，对(GB50201—94)、水利水电工程等级划分及洪水标这几个站的自设站的暴雨资料分析整编，进行单准(SL252—2000)，取设计洪水标准为100年一遇，站频率适线，分析统计各雨量站的年1h、6h及校核洪水标准为2000年一遇。在除险加固设计时，24h三个时段的最大暴雨均值及变差系数．。晋根据安全鉴定时坝顶高程不够等情况，并结合专江九十九溪及邻近流域各水文站暴雨分布特性见家分析意见和建议，新安水库设计洪水标准为50表l。表1九十九溪及邻近流域各雨量站暴雨参数统计表单．位．：nlln根据求得的各雨量站各时段的暴雨统计参数净雨过程，冉由设计净雨过程推求设计洪水。拟成果，点绘本流域各时段年最大雨量均值、，等定设计暴雨时考虑到汇流面积较小，可以忽略点值线图。等值线图中的1h、6h及24h三个时段均面雨量的差异。根据设计暴雨成果和流域特征值表现出九十九溪流域上游区域位于一暴雨高值区资料，按推理公式法推求设计洪水，汇流计算如下．(凤巢)边缘，各暴雨统计参数并由此高值中心区=向中下游逐渐减小。由图查得九十九溪流域的各时寺c特小流域段暴雨统计参数如下：=44ram，Cv，=0．40；L(特小流域)==87mm，C0．50；H24h135mm，C0．41。v6v24根据暴雨设计成果和流域特征值，设计洪水采用华东地区特小流域暴雨推求设计洪水方法推0．278L求，即拟定设计暴雨过程，由设计暴雨过程确定n总第67期黄岁钿：泉州新安水库除险加固设计洪水成果合理性评价49当tc时，即全面汇流情况下：尺——汇流历时内的最大地表净雨量(mm)；一尺——产流历时内的地表净雨量(mm)；0=0．278·—·一^采用暴雨推求设计洪水方法求得新安水库坝当tcr时，即局部汇流情况下：址设计洪水成果见表2。D：o．278．．F一2．2地区综合线法式中：九十九溪未设水文站，没有实测流量资料。新——地表洪峰流量(m／s)；安水库所在位置靠近沿海，地区综合法选用闽东南流域面积(km)；流域邻近的水文站点，即东张、溪源宫、上河、赤桥、流域汇流历时(hr)；度里、东圳、造水共7个站点进行地区综合的分析f——地表产流历时(hr)；计算。各水文站的设计洪水统计参数成果见表3。表2新安水库坝址设计洪水成果表表3闽东南流域及邻近各站洪水统计参数表根据各水文站的洪水统计参数点绘晋江及邻从探讨设计暴雨推求设计洪水法和地区综合线法近流域的各站年最大洪峰流量均值、变差系数．两种推求设计洪水的方法上的差异对各自设计洪与集水面积关系线并统计参数进行地区综合分析，水成果进行合理性分析，并最终确定新安水库坝并由地区综合分析的年最大洪峰流量均值Q变址的设计洪水。差系数与集水面积F关系线，查算新安水库坝暴雨推求设计洪水成果的准确性取决于暴雨址断面设计洪水参数，成果如下：资料的可靠与否和引用的产汇流参数合适与否。本次采用的暴雨资料是诸多雨量站实测暴雨资料，Qm=465m／sCv=0．59C／Cv=3．5并经水文单位分析整编所得，成果较为可靠；引3设计洪水成果合理性评价用的产汇流参数是经全省众多水文站实测资料统计分析而来，成果可用。暴雨推求洪水推理公式由表3可以看出，暴雨推求设计洪水法和地法比较适合小流域的设计洪水计算，但由于涉及区综合线法计算的设计洪水成果相差较大，下面的参数取值环节较多，有时可能造成的误差较大。n50中国水能及电气化第7期地区综合线法：地区综合线法是根据工程所在福州解放溪赤桥水文站和厦门汀溪造水水文站为流域及邻近流域各水文站设计洪水参数进行地区综参证站，按水文比拟法复核新安水库坝址设计洪合，主要是点绘年最大洪峰流量均值Q、变差系水，计算公式为：数．与集水面积F关系曲线，此法注重设计洪水一——参数与集水面积的关系，均化了本区域的各设计洪Q坝===()木Q参，其中值取2／3』’参水参数，未考虑流域的雨量及河长、坡降等具体特性，但如果工程站址和所选水文站汇流时间和降雨据此计算得新安水库坝址设计洪水成果见表4特性较为接近，用该方法推求也是合适可用的。由上表可见，用赤桥水文站和造水水文站推为进一步论证设计洪水成果的合理性，选择算的设计洪水成果大多高于暴雨推求设计洪水的设表4新安水库坝址设计洪水成果表计成果，且由造水水文站推算的成果远高于其它方要，但影响设计洪水的因素十分复杂，主要是观法推求的设计洪水成果，主要是造水水文站位于福测资料不足、理论和计算方法不完善及工作人员建省暴雨特高值区，形成的暴雨洪峰偏高(但同级技术水平和经验的差异等。多种因素的影响常使别洪水洪量基本一致)，用造水水文站做参证站应设计洪水成果偏不利或偏保守，从而影响工程的有足够的暴雨资料支持，本次由于缺乏造水和新安设计甚而造成极为惨重的损失。因此，为了使洪水库同时段暴雨相关资料分析，故不采用造水水文水设计成果具有充分的可靠性，把设计洪水分析站为参证站的设计洪水成果。而地区综合法推求的透彻些，从多方面进行认真的合理性检查、评价设计洪水成果位于赤桥和造水水文站推求的设计洪是十分必要的。不同设计人员、不同设计方法推水之间，基本能反映该流域的设计洪水成果，故认算的设计洪水成果可能差别很大，设计中不宜简为采用地区综合法推求的设计洪水成果是较为合理单的以偏保守角度考虑取高值，而应进行合理性的，新安水库坝址50年一遇设计洪水洪峰流量为分析，兼顾安全与经济、理论与实际来选用合理187m3／s，1000年一遇校核洪水洪峰流量为337rn／s。的成果。4结论参考文献：[1]王国安，李文家．水文设计成果合理性评价设计洪水在水电站、水利工程设计中十分重[M]．黄河水利出版社，2002．