肖繼良
【摘要】充分的防治水庫設計洪水復核的相關問題是一項有著一定難度的工作,這離不開社會各界的大力支持,也離不開水庫設計健全而完善的技術管理體系。本文首先介紹了水庫設計洪水復核的主要內容,然后主要從雨量參數的取值、防洪標準的確定、雨型和計算時段的選取、設計洪水成果的合理性、計算的方法等方面就水庫設計洪水復核提出了一些建設性的意見和建議。
【關鍵詞】水庫設計;洪水復核;問題;分析
一、引言
近年來,時代在突飛猛進的發展中,對于水庫設計洪水復核來說,在當今社會中占有重要的地位,在我國許多城市,往往都擁有技術含量高的標志性的水庫工程,并且還有很多后起之秀在繼續的發展當中,這樣一來,就使得一些之前的水庫設計洪水復核技術管理理念稍感落后,需要不斷更新自身理念,從而與其的迅猛發展保持一致。當諸多城市的水庫設計洪水復核技術都在逐步為人們所重視的時候,諸多學者和專家也對其開始關注,在這個過程中,水庫設計洪水復核應注意的幾個問題分析也成為了諸多研究學家的關注熱點。
二、水庫設計洪水復核的主要內容
該項工作主要包括兩大類,一是針對于大壩壩頂高程展開的復核工作,二是泄洪建筑物的安全性及消能防沖方面的復核工作,具體包括如下內容。
2.1 大壩壩頂高程復核
針對該方面的復核工作應依據《碾壓式土石壩設計規范》(SL274-2001)等相關標準與行業操作規范進行。對大壩的安全超高、壩頂高程、風浪爬高等相關指標進行計算,分別獲得設計工況與校核工況下的數值。有副壩的水庫,也要計算出副壩相對應的數值。有防浪墻的情況下,要仔細檢查其穩定性與不透水性,特別是針對其與壩體結合的部分更要加強檢查工作,確保其能夠抵御可能出現的風浪。除此之外,還要對防滲體進行復核。根據現有的工程標準來看,其設計工況下應超高30-60CM,校核工況下,應始終保持的校核洪水位之上。
2.2 泄洪建筑物的安全復核和消能防沖復核
針對該部分的復核應參照《溢洪道設計規范》(SL253-2000)內標準與規范進行操作,主要涉及的部分包括泄槽段側墻高程、溢洪道控制段、消能防沖設施等。泄槽段側墻在校核的過程中,其高度應滿足水庫泄流時的要求,其底板應不被沖刷。在宣泄校核的過程中,溢洪道控制段頂高程應高于洪水位,在擋水校核的過程中,其應高于蓄水位。在對消能防沖設施進行復核的過程中,要對照原有的設計要求進行逐一核對,確保其功能符合要求。針對那些缺乏該方面設施的水庫工程,要全面考量該方面設施缺失可能對下游帶來的影響。
2.3 防洪能力復核結論
該結論應具有科學性與客觀性,能夠反映出水庫的真實防洪能力,應滿足我國相關行業施工標準與復核規范的要求。水庫的防洪能力和其規模與所處的自然條件為位置等多個方面,都必須符合《防洪標準》(GB50201-94)內的具體要求。一旦出現復核結果不能滿足該標準內的有關規定時,應該針對水庫的大壩情況進行進一步的測算,確知其安全范圍內可以通過的洪水流量。針對整個水庫工程的復核結論應包括如下幾個方面:一是該水庫在設計方面是否需要調整,主要指的是防洪方面的相關設計;二是該水庫大壩等方面的相關設計與施工情況是否滿足相關的國家標準;三是該水庫的各項泄洪設施能否支持最大泄洪量;四是針對該水庫大壩的安全性能進行分類評級,并作出全面的概述與總結。
三、水庫設計洪水復核應注意的幾個問題
3.1 雨量參數的取值
在針對水文情況進行全面分析的時候離不開大量的水文資料,其中雨量參數是最為重要參照資料,是整個水文分析工作所依賴的基礎資料,關系到整個分析結果的科學性與準確性。目前全國大部分的小型水庫在進行水文分析的過程中,往往缺乏相應的資料,給其實際工作帶來了很多困難。在雨量參數的選擇上,應將歷史資料與近年情況相結合,綜合進行比對,從而最終獲得科學而準確的數值。
3.2 防洪標準的確定
不同等級的水庫,其規模與相關建筑物多會依賴于不同的防洪要求而建設。我國《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)內對于不同類型的水庫在防洪能力上有著詳細規定。該標準中對水庫下游所涵蓋的范圍進行確定,包括水庫大壩下五公里內的局面區和各種設施,從而為水庫防洪方面的設計提供了參考。對于那些上下游水平面落差少于十米,整個大壩高于十五米的水庫應合理降低防洪要求。水庫在防洪方面的設置應充分考慮其對下游區域的影響,合理安排。
3.3 雨型和計算時段的選取
小型水庫往往在泄洪方面的能力有限,洪峰對其的影響非常巨大,因此針對洪峰的流量情況進行合理計算非常重要。洪峰的流量情況一般是由一定時間段內的暴雨所形成,因而在對該方面進行計算的時候,應選擇那些不利于水庫的暴雨雨形作為參考資料。△t在數值選擇上應與整個時間段保持對等,若選擇的量過大往往會出現漏峰,而影響最終計算值的準確度,若過小,則會使得整個計算量非常大,也難以有合適的雨型與之匹配,脫離實際。
3.4 設計洪水成果的合理性
在設計洪水的計算過程中要根據當地的暴雨降水資料和流域內的水文資料,采用全面的檢查與分析相結合的辦法,從而最終獲取準確而精密的結果。在此過程中應針對可能出現的問題及時采取應對措施。通常,瞬時單位線法與推理公式法的計算成果相差在20%以內的,采用瞬時單位線法的計算成果。主要原因是推理公式法對降雨過程的變化沒有充分考慮,導致洪量過于集中,但瞬時單位線法能較好地反映降雨過程的變化和流域匯流特性,經實測洪峰驗證,精度要比推理公式法高。當復核的設計洪水成果與原設計成果相比,偏小在10%以內或偏大在5%以內時,仍可認定原設計成果繼續作為工程設計依據,否則應修改原設計洪水成果。除此之外,還要根據實際情況,針對不同情況下出現的洪水差異進行分析,找出其存在的原因,并作出正確的評價。
3.5 關于計算的方法
水庫的安全性能非常重要,進行防洪計算方面的業務量非常大,缺難有可以應用的現代化計算軟件。除此之外,由于整個業務開展的過程中所涉及和運用的公式非常多,數據量龐大,在手工情況下出錯率非常高,對最終的計算結果造成了不良影響。
四、結束語
綜上所述,對于水庫設計洪水復核來說,其洪水復核的主要內容及應注意的幾個問題等是緊密相連且不可分割的,而就目前來說,因為各類原因的存在,水庫設計洪水復核中還存在不少問題,這是水庫設計隨著社會經濟不斷進步的必然產物,也是順應時代發展的必然選擇。而充分的防治水庫設計洪水復核的相關問題是一項有著一定難度的工作,這離不開社會各界的大力支持,也離不開水庫設計健全而完善的技術管理體系,而在這個過程中,水庫設計洪水復核的技術管理觀念的及時轉變更是離不開的。
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