團結水庫設計洪水計算方法分析

任佳木

團結水庫設計洪水計算方法分析

任佳木

（黑龍江省新奧博工程設計有限公司，哈爾濱150090）

東寧縣大肚川鎮團結水庫所在的浪東溝西溝流域上無實測的水文觀測資料，僅在其所在的綏芬河干流上建有4處水文站，有實測的水文資料。對各站水文資料整理分析后，采用太平溝水文站作為本次的設計參證站。采用圖集和參證站法分別推求設計洪水，通過對比分析比較，推薦采用偏大的參證站法推求的設計洪水成果。

水庫；設計洪水；查圖集法；參證站法；成果對比

0 引 言

小型水庫是江河防洪體系的重要組成部分。病險水庫時刻威脅著廣大人民群眾的生命和財產安全，是防洪體系中的薄弱環節，是心腹之患。2000年以來，黨中央、國務院對病險水庫除險加固高度重視，國家實施積極的財政政策，加大了病險水庫除險加固的投資力度。

團結水庫是位于牡丹江市東寧縣的小型水庫，在除險加固設計中涉及到設計洪水及計算方法，具體闡述如下：

1 地理位置

團結水庫位于牡丹江市東寧縣大肚川鎮團結村以南3 km處，位于E131°61′54″，N43°57′30″，控制流域面積5.5 km2。水庫攔截浪東溝西溝中上游來水，浪東溝西溝是瑚布圖河二級支流，河流長5.86 km，距大肚川鎮2.5 km。

水庫所處位置屬低山丘陵區，區內低山縱橫，溝壑眾多，植被一般，林木為人工林和次生林，緩坡處大部分已開墾為耕地。

2 暴雨洪水特性

1 d降雨占7 d降雨的50%～60%，3 d降雨占7d降雨的70%～80%，而1d降雨的72%又集中在6h。與之相應，一次洪水過程約為7d，7d洪量集中在1d～3d，1d洪量和3d洪量分別占7d洪量的30%和62%，3日洪量的45%集中在1d之內。洪水過程線多為單峰，峰型尖瘦。

綏芬河屬山區河流，坡度較陡，根據實測河道測量資料分析，小綏芬河河道比降一般為1／200～1／600，因坡陡流急，洪水傳播時間也短，道河站～東寧站洪水傳播時間為6h～9h，平均約7 h。

3 資料情況

我國境內綏芬河流域共有4處水文站，具體如下：

3.1 道河水文站。

位于小綏芬河下游距大小綏芬河交匯口5.7 km處，流域面積為3 420 km2。1985年7月1日設站觀測水位、流量、降水和冰情。測驗資料由省水文總站統一整編刊印。

3.2 太平溝水文站

位于大綏芬河上游吉林省境內，集水面積為1 338 km2。1958年6月14日設站觀測水位、流量，1962年7月改為水位站只觀測水位，1966年1月1日又改為水文站，觀測項目有水位、流量、降水和冰情。具有1958—1992年水位資料和1958—1962、1966—1992年流量資料，均由省水文總站整編刊印。

3.3 奔樓頭水文站

位于大綏芬河下游，集水面積為4 359 km2。1958年7月11日設站觀測水位、流量、降水和冰情。1970年以后給位汛期水位站。該站只具有1958—1970年的水位、流量觀測資料和1971—1992年的汛期水位觀測資料，資料由省水文總站整編刊印。

3.4 東寧水文站

位于綏芬河干流東寧縣，集水面積為8 374 km2。1950年設立為水位站，1957年3月9日將基本水尺斷面上移5 230 m并改為水文站，1980年1月1日將基本水尺斷面各項測驗設備下遷3 600 m，站名改為東寧（二）站，新舊斷面有對比觀測資料。觀測項目有水位、流量、減稅、蒸發、泥沙、水位和冰凌。具有1957年—1992年共計36 a水位、流量、降水、泥沙等觀測資料，均由黑龍江省水文總站統一整編刊印。

太平溝為國家基本水文站，觀測項目有水位、流量、降水、蒸發等，具有1959年—1961年、1966年、1968年—2006年水位、流量、降水、泥沙等觀測資料，均由吉林省水文局整編刊印，其水文資料的測驗及整編均按規范進行，資料連續可靠，精度較高，可直接使用。因此，作為本次計算的參證站［1］。

4 洪水計算

在團結水庫消險初步設計中采用1996年版《黑龍江省水文圖集》［2］中的洪水參數等值線圖法、參證站洪水參數修正法兩種方法，分別計算水庫的設計洪水。

4.1 查圖集法

由于本流域沒有實際觀測資料，因此，依據黑龍江省水文局1996年編制的《黑龍江省水文圖集》中的洪水等值線圖查得團結水庫集水面積5.5km2重心的洪水參數，最大流量參數Cp、最大1日洪量參數B1、最大3日洪量參數B3及相應的變差系數Cv值，用查得的洪水參數推求團結水庫設計洪水，成果見表1。

4.2 參證站法

采用大綏芬河上游吉林省境內太平溝水文站1956年—2006年共51 a系列，加入歷史洪水組成不連續洪水系列，采用統一處理法進行頻率計算，選用Cs＝2.25 Cv的P—Ⅲ型曲線，以大、中洪水的經驗點據與理論曲線配合較優，確定洪水參數和設計值，根據其洪水設計值得到太平溝水文站設計洪水參數，并根據1996年版《黑龍江省水文圖集》中洪水參數等值線圖，將太平溝水文站按照在等值線圖上的梯度把太平溝設計洪水參數修正到團結水庫壩址，根據修正后的參數，推求工程地點設計洪水，成果見表1。

項目 均值 Cv設計值P＝1% P＝2% P＝5% P＝10%洪峰流量／m3·s-16.9 1.59 47.0 36.2 22.9 14.0最大1d洪量／萬m3 27.5 1.51 84.6 67.1 44.9 29.6最大3d洪量／萬m3 55.6 1.42 118.9 97.0 69.0 48.8

4.3 不同方法計算成果對比

圖集法和參證站參數修正法兩種方法推求的設計洪水成果對比見表2。

表2 團結水庫設計洪水成果對比表

從表1、2中可以看出，參證站參數修正法計算的水庫設計洪水洪峰、1d洪量、3d洪量均大于查圖集法，本次從偏于安全考慮，推薦采用參證站參數修正法計算的水庫壩址設計洪水成果。

5 結 語

團結水庫壩址以上集水面積僅為5.5 km2，太平溝水文站作為參證站，本次通過2種不同方法計算壩址設計洪水，雖然兩種方法計算的設計洪水成果差別不大，本次通過參證站計算的設計洪水偏大，由于太平溝水文站采用的是長系列水文實測資料，代表性好，更偏于安全，因此，本次采用參證站法計算的設計洪水成果基本合理。

［1］葉守澤.水文水利計算［M］.北京：中國水利水電出版社，1992.

［2］黑龍江省水利廳.黑龍江省水文圖集［M］.哈爾濱：黑龍江省水利廳，1996.

TV122.3

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1007-7596（2015）07-0076-02

2015-06-28

任佳木（1982-），男，黑龍江哈爾濱人，工程師。