淺談水庫壩頂高程的確定

鄧小麗

（貴州聚龍項目投資咨詢有限公司 550081）

淺談水庫壩頂高程的確定

鄧小麗

（貴州聚龍項目投資咨詢有限公司 550081）

在河流、湖泊等水體上興建的水利水電工程或其他各種工程，都是為了抵御一定量級的洪水或荷載，滿足工程初始設計的功能需求。對于這樣一些工程，我們需要通過進行防洪安全設計，確定合適的工程規模，來更好的避免防洪安全事故的發生。防洪安全設計的兩類課題在水文計算部分的性質都是根據當地暴雨洪水特性，預估工程運用期間可能出現的洪水情況。

防洪安全設計；工程規模

通過對歸元溪水庫相關資料的分析計算，運用雨洪法得到其設計洪峰流量、設計洪量，在設計洪水標準和校核洪水標準下的設計洪水過程線，并在此基礎上進行洪水調節計算，以便于更好的保證歸元溪水庫更好的發揮其防洪作用和興利作用。

1 工程概況

歸元溪水庫位于黔東南州錦屏縣啟蒙鎮，所在河流為歸元溪，屬于清水江流域二級支流，一級支流為八洋河。歸元溪發源于一山峰，源頭高程898.2m，由西向東流經歸元、便冒、于盤英處與右側小溪溝匯合，再向西北向玉泉、中寨、丁達，于良連處匯入八洋河。

歸元溪流域位于云貴高原東緣向湘西丘陵盆地的過渡地帶，地勢總體為西高東低、南高北低，山地海拔高程一般為550～915m，地勢起伏大，流域上游分水嶺地帶，地形復雜，兩岸多陡峻山峰，基本無耕地。流域內最高點位于歸元溪發源地，高程898.2m，最低點位于歸元溪與八洋河的匯口處，海拔高程433.0m，最大相對高差465.2m。

水庫壩址以上集雨面積3.87km2，主河道長2.54km，主河道坡降66.73‰，流域形狀系數f為0.6，流域幾何特征值θ為4.46。經實地調查，水庫壩址以上無水利工程，僅有幾個年久失修的攔河堰，且在項目區流域內暫無規劃的其他水利工程。

2 洪水分析計算

水庫壩址以上集雨面積小于10km2，屬小流域，最大1h暴雨均值及變差系數根據“貴州省最大60min暴雨均值等值線圖”及“貴州省最大60min 暴雨 Cv等值線圖”確定，取值為 42.0mm/h，Cv=0.40，Cs/Cv=3.5。

根據確定的暴雨參數、工程流域參數和項目流域內巖溶植被情況，采用雨洪法計算得到歸元溪水庫壩址處的設計洪水成果見表1。據《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》中的入庫洪水概化過程線坐標，同時結合本流域的特點，可推求得本工程的設計洪水過程線。

表1 水庫不同頻率設計洪水成果表

3 工程規模

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）的有關規定，本工程等別為Ⅳ等，工程規模為小（1）型工程。工程區擋水建筑物、泄水建筑物、輸水總干管為4級建筑物；次要建筑物為5級建筑物，臨時建筑物為5級。大壩采用鋼筋混凝土面板堆石壩設計。按規定選取30年一遇洪水為其設計洪水標準（設計洪水洪峰流量QP=3.33%=67.3m3/s）；選取300年一遇洪水為其校核洪水標準（校核洪水洪峰流量QP=0.33%=100m3/s）。

歸元溪水庫采用不設閘門的自由表孔泄洪，溢流堰形式為開敞式WES堰，堰頂高程為657m，孔寬8m，設1孔，根據公式Q=M·B·H1.5計算溢洪道的泄流能力。水庫洪水調節的起調高程即為657m。

根據實測1：1000地形圖上量算得到水庫庫容曲線，查得起調水位對應的起調庫容為96.8萬m3。由水庫入庫洪水過程線、庫容曲線和溢流堰下泄流量曲線，根據水量平衡原理作調洪演算，計算得設計洪水標準下：P=3.33%，庫水位658.83m，對應庫容111萬m3，最大泄量為41.9m3/s，下游水位613.65m；校核洪水標準下：P=0.33%，庫水位659.5m，對應庫容116萬m3，最大泄量為68.2m3/s，下游水位614.09m。

根據《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2001），壩頂高程＝水庫靜水位＋y，其中y為壩頂距水庫靜水位（正常蓄水位、設計洪水位或校核洪水位）的高度，由下式確定：y＝R＋e＋A。式中：y-壩頂超高，m；R-最大波浪在壩坡上的爬高，m；e-最大風壅水面高度，m；A-安全加高，m。歸元溪水庫為內陸峽谷水庫，按規范采用官廳水庫公式分別進行設計洪水位、正常蓄水位及校核洪水位時的波浪爬高及最大風雍水面高度計算，并按規范確定壩頂安全超高，由此計算壩頂高程，即為各種運行情況的水庫靜水位加上最大風雍水面高度和波浪爬高以及安全超高的最大值確定。計算成果見表2。

表2 壩頂高程計算結果表

計算結果表明，壩頂高程由校核洪水位情況控制，選定壩頂高程為660.00m，防浪墻頂高程為661.20m，壩頂高程高于校核洪水位（659.50m），設計采用的壩頂高程和防浪墻頂高程滿足規范要求。

4 結束語

對于水庫壩頂高程的確定，在實際設計過程中，應綜合考慮氣象、地形地貌及工程任務等因素，同時在水庫運行后，也需對水庫水位進行時刻進行監控，及時了解水庫水位變化情況，方便對水庫的管理和洪水調度，從而有效的增加水庫的抗風險能力。

[1]葉守澤.水文水利計算，中國水利水電出版社.

[2]《水利水電工程設計洪水計算規范》（SL44-2006）[S].北京：中國水利水電出版社，2006.

[3]貴州省水利廳編，《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》[M].1983.

[4]《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）[S].湖北：水利部長江水利委員會，2000.

[5]《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2001）[S].湖北：水利部長江水利委員會，2001.

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1004-7344（2016）17-0091-01

2016-6-2