橡膠壩工程對防洪影響的分析與研究
——以公主嶺市興隆河引水工程為例

曹 艷吉林省水文水資源局四平分局，吉林四平 136000

橡膠壩工程對防洪影響的分析與研究
——以公主嶺市興隆河引水工程為例

曹 艷
吉林省水文水資源局四平分局，吉林四平 136000

通過對公主嶺興隆河引水工程（新建橡膠壩）位置處的防洪評價計算、新建前后的雍水高度計算，分析了橡膠壩對河道防洪的影響。

橡膠壩；防洪評價；雍水高度；分析

1 建設項目概況

水利工程是工程建設的重要項目之一，關系到一個城市的安全、穩定，加強水利工程建設，能夠為促進城市經濟發展奠定堅實的保障。伴隨著科學技術水平和工程建設水平日益提升，對提高水利工程建設工程整體質量具有十分重要的意義。吉林省公主嶺市為提高城市品位，加強城市安全，進一步促進城市經濟發展。近兩年來，提出了興建公主嶺市興隆河-公主嶺河城區引水工程的戰略決策，以期解決當地用水問題和防洪問題。

根據《吉林省公主嶺市興隆河城區段河道治理工程初步設計報告》，橡膠壩主體工程位于興隆河河道樁號2 000處，距下游長平高速公路60m，距下游102國道300m，壩前蓄水面積為30 000m2。橡膠壩為單跨結構，凈跨47.6m，壩高為2.0m。泵房設在興隆河左岸，泵房內設2臺SLOWI00-260型單級雙吸中開蝸殼式離心泵，揚程14.5m，流量114.0m3/h。

2 防洪評價計算

河新建橡興隆膠壩位置處于河道治理工程的城區段，其防洪標準為p=2％，作為本次評價的主要參考依據，依據公主嶺水文站資料推算洪峰流量。本文選取了1979—2011年洪峰流量實測資料作為參考資料，用于計算降雨頻率，并通過對相關雨量的分析，推算出33年間公主嶺的洪峰雨量。如表1所示。

根據以上計算，橡膠壩處2％—遇洪峰流量為268m3/s，5％—遇的洪峰流量為193m3/s。

總的來看，區域內如果前期降雨比較集中，雨量充沛，而后期又連續降雨，就會引起洪水。興隆流域面積比較大，一般出現河流洪水情況，就容易呈 現出暴漲暴落的情形，對流域沿岸居民生產生活構成威脅。將公主嶺水文站33年間是測資料作為研究計算的參考依據，研究中發現，在本次研究中出現了50年一遇的洪峰，該次洪峰流量發生在1989年7月，出現洪峰的主要原因在于連續一段時間內有大降雨。洪峰的起始時間為7 月22日2時，到達峰頂的時間為22日11時，從起漲到峰頂的時間約9小時。到達峰頂之后停留32分鐘后開始下落，本次洪峰起漲到落至峰底的時間大約為9小時30分。而橡膠壩工程設計的排水時間為1小時，基本能夠滿行洪的基本需要，對確保水利工程安全，以及保障周圍居民生產生活有序進行具有非常重要的作用。所以，在建設水利工程的時候，只要計算出準確的數據，做好洪水預測預報，就可以保障水利工程和河道安全。

3 雍水高度計算

3.1橡膠壩運行期回水影響分析

新建橡膠壩斷面處兩岸堤防高程現狀分別為：左岸208.65m、右岸207.22m，橡膠壩壩底板高程為202.70m，壩頂高程204.70m，在橡膠壩運行期，橡膠壩充水壩上水深在小于1.50m時，壩址水位低于206.20m，低于左岸2.45m，低于右岸1.02m。根據河道比降推算出回水影響范圍為橡膠壩上游1 200m，實測該斷面處左岸高程209.55m，右岸高程為209.32m，此時水位均低于河槽左右岸，且遠低于p=2％時的洪水位，河水不會出槽，不會對兩岸農田及建筑物造成影響。

3.2橡膠壩在洪水期雍水影響

通過對擬建橡膠壩斷面的地形進行實測，實測出11個斷面及其斷面現實水位。再以此為參考依據對斷面進行分析計算，得出準確的數據，為建設橡膠壩水利工程提供科學的理論依據。擬建的興隆河橡膠壩斷面處距下游公主嶺水文站測驗斷面9.6km，根據橡膠壩處與公主嶺水文站實測水位資料分析計算，天然狀態下橡膠壩至公主嶺水文站平均比降為1.67‰。其計算公式為：

表1　橡膠壩斷面洪峰流量頻率計算成果表

式中：Z1指的是下斷面水位高程，Z2表示的是上斷面的水位高程；

α1表示的是下斷面的流速系數，α2表示的是上斷面的流速系數；

v1表示的是下斷面的流速，v表示的是上斷面的流速；

而g、hf、hj則分別表示的是重力加速度、上下游斷面之間的沿程水頭損失以及局部水頭損失。

表2　不同頻率水位成果比較表

根據上述能量方程采用一維模型計算橡膠壩處水位見表2。

表3　橡膠壩建設前后附近不同頻率水位成果表

在興隆河該河段發生p=5％、p=2％洪水時，橡膠壩應提前塌壩運行，其雍水高度采用一維模計型計算，橡膠壩建設前后雍水計算結果見表3，橡膠壩處雍水高度與50年一遇洪水位的關系見圖1。

4 項目建設對河段行洪影響分析

綜上所述，通過對流域50年一遇洪峰流量進行計算分析，得出橡膠壩工程建成后基本滿足行洪需要，只要水利水文站做好洪水預測工作，就可以確保水利工程和河道安全。由于流域降雨季雨量較大，不利于工程施工。所以，建設橡膠壩工程的時間應該集中在枯水期，從而為施工安全和施工質量提供充分的保障。橡膠壩在水位達到20年一遇時，要提前進行塌壩泄水運行 ，滿足興隆河橡膠壩處防洪標準50年一遇洪水行洪。橡膠壩處50年一遇洪水位為206.39m，而通過計算顯然橡膠壩工程滿足行洪需要。所以，建設橡膠壩工程是十分有必要的。

［1］張洪，艾茂宇.沂河葛溝橡膠壩防洪調度初探［J］.山東水利，2012（1）：49-50.

［2］董新美，楊先利.橡膠壩工程防洪影響評價研究［J］.水利發展研究，2011（11）：44-46.

［3］齊蘭，尹會兵.隴縣千河生態綜合治理工程1#橡膠壩防洪影響評價分析［J］.陜西水利，2011（3）：142-143.

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曹艷，吉林省水文水資源局四平分局。