高新園區石坎子村塘壩工程水利計算分析

【摘要】為解決高新園區石坎子村果園灌溉需求，并提高農民生活的水平，新建水源塘壩工程。本文調查統計了該壩址的水文和氣象資料，并對高新園區石坎子村塘壩工程的水文和水利計算進行了分析，確定了該工程的各項水利指標，為工程建設提供了前期設計依據。

【關鍵詞】塘壩工程；水文計算；水利計算

1、工程概況

高新園區石坎子村是以果樹種植為主的鄉村，為滿足下游果樹灌溉要求，促進綠色生態經濟發展，決定新建塘壩工程。該項目實施后可提高農民生活的水平，進一步促進當地經濟可持續發展。

2、水文氣象

2.1 流域特征

該工程位于大連高新園區龍頭街道大石坎子村。本工程以上流域面積為0.94km2，河道長度1.485km，河道平均比降114.89‰。

2.2 氣候氣象

流域地處北半球中緯度地帶，屬亞熱帶海洋性的大陸季風性氣候，降雨量多集中在7～9月，多年平均降水量600mm。多年平均年最大風速22.78m/s。

3、洪水計算

3.1 洪水特性

本流域的洪水均為暴雨形成。洪水除具有暴雨的一般特性外，洪水匯流時間短，峰高量小。

3.2 洪水

本流域無水文資料，設計采用1998年遼寧省水文水資源勘測局編制的《遼寧省中小河流（無資料地區）設計暴雨洪水計算方法》中集水面積小于300km2設計洪水計算方法計算洪水。

流域范圍屬遼寧省水文分區的IV區，設計暴雨參數見表1。

表1 設計暴雨參數

P1均=37mmCv1=0.52Cs=3.5Cv

P10均=15mmCv10=0.5Cs=3.5Cv

計算匯流時間公式為：

其中：L為河道長度；J為河道平均坡度；x、y為地區參數，查附表3-1為0.78、0.71。

得到匯流時間，故由附圖1-12，查點面折減系數，由此計算：

根據P10P面/P1P面，查附表1-2，得到，由此計算τ歷時設計面雨量及面暴雨強度ip：

4、水利計算

4.1 死水位計算

式中：G為多年平均懸移質年輸沙量； T為設計淤積年限；r為泥沙容重；E為推移質占懸移質的比重。

計算得墊底庫容為0.35萬m3，查水位～庫容～面積曲線，死水位為126.24m。

4.2 興利庫容計算

4.2.1來水量

根據《遼寧省水資源》，由多年平均年徑流深等值線圖，查得流域多年平均年徑流深為150mm；由徑流系數等值線圖查得徑流系數為0.30，年徑流變差系數Cv=0.7，偏差系數Cs=2Cv，查皮爾遜III型曲線的模比系數值表得Kp=0.49。

計算多年平均來水量14.1萬m3；75%保證率來水量為6.91萬m3。

4.2.2用水量

塘壩主要為農業灌溉供水，目前主要灌溉大櫻桃和其他果樹，灌溉定額為100m3/畝，大櫻桃灌溉面積375畝，其他果樹灌溉面積為200畝，年需水量為2萬m3。

4.2.3損失水量

損失水量為蒸發損失和滲漏損失之和，流域內無實測蒸發資料。

經計算，損失水量按12個月平均分配為970 m3。

4.2.4水利調節

通過調節計算，75%來水情況下要滿足灌溉要求，塘壩興利庫容需達到3.24萬m3。

4.3 正常蓄水位確定

塘壩正常庫容為死庫容與興利庫容之和，3.59萬m3，對應正常高水位為130.00m，又根據業主意見，考慮景觀水面要求，最終正常蓄水位取為131.00m，高于灌溉要求的水位，滿足要求。

4.4 洪水調節與防洪特征水位復核

本塘壩工程為開敞式溢洪道，按寬頂堰進行調洪，調洪起調水位即溢洪道壩頂高程131.00m，自由出流。經調洪計算可知，每兩個相鄰寬度之間同頻率水位相差不大，僅為20多cm，根據已建工程的經驗，本次選定溢洪道寬度為7.0m。

設計洪水位：設計標準為10年一遇洪水，為132.34m，相應庫容為7.34萬m3。

校核洪水位：校核標準為20年一遇洪水，為132.66m，相應庫容為7.92萬m3。

5、結語

本文利用新建塘壩工程所在地的水文資料，進行了水文及水利計算，并進行了校核，確定了塘壩工程的各項數據指標，確保塘壩安全穩定并滿足使用需求。工程建成后，將提高水源的蓄水能力，增加興利庫容，使其發揮更大的效益，滿足下游果樹灌溉要求，同時形成水面，改善水域生態，美化當地環境，促進綠色生態經濟發展。

參考文獻：

[1].遼寧省水利廳.遼寧省水資源[M].遼寧科學技術出版社，2006.

[2] .SL 44—2006，水利水電工程設計洪水計算規范[S].北京，中國水利水電出版社，2006.