徐陽溝水庫特征水位選擇

張澎輝

摘要：為了解決合水縣城常年缺水狀況，提高合水縣供水保證率，保障飲水安全，并且減少地下水大量開采，以及給周邊環境帶來的影響，建設徐陽溝水庫。徐陽溝水庫位于固城川支流徐陽溝上，主要任務是城鎮供水，設計總庫容211.2萬m3，正常蓄水位1165.6m，死水位1156.5m，設計洪水位1167.5m，校核洪水位1168.7m，多年平均供水量89.96萬m3。為了論證以上規模，文章對徐陽溝水庫特征水位進行分析論證。

關鍵詞：水庫；特征水位；徑流調節計算；洪水調節計算

1、工程概況

徐陽溝水庫位于甘肅省慶陽市合水縣固城鄉東南部，子午嶺西麓，距合水縣城約30km，距慶陽市80km，距甘肅省會蘭州市530km。壩址位于固城河支流上，已建新村水庫下游600m支流溝口處。工程任務是為合水縣縣城部分區域供水。徐陽溝水庫壩址處以上流域面積為52.1km2，河長14.9km，河道比降12.3‰，壩址多年平均流量為0.0406m3/s，多年平均徑流量為128萬m3。[1]

2、特征水位選擇

2.1 死水位選擇

考慮壩址處多面平均輸沙模數，以及壩址處流域控制面積，并充分考慮取水水質、進水口安裝高程、淹沒深度以及安全超高等因素的條件下，復核確定死水位高程。

徐陽溝水庫輸沙模數65t/km2計算入庫沙量。壩址處多年平均懸移質輸沙量0.339萬t，多年平均入庫推移質沙量0.0678萬t。水庫運行30年，得到泥沙淤積高程為1154.30m。考慮進水口管徑、安裝高程、淹沒安全深度，最終確定死水位為1156.5m，對應死庫容為10.18萬m3。

2.2 正常蓄水位選擇

2.2.1 比選原則及方案擬定

徐陽溝水庫的主要任務為向合水縣城供水，由于徐陽溝的水量有限，徐陽溝水庫建成后也不能保證合水縣整個縣城的供水要求，所以再考率工程盡可能的利用水資源的情況下，進行單方水造價比較，選出最優方案。本次計算根據徐陽溝天然來水情況、壩址條件、淹沒損失等條件，初擬調節庫容80萬m3、100萬m3、120萬m3、140萬m3、160萬m3等5個方案進行比選，庫容調節系數分別為0.625、0.78、0.94、1.1、1.25。

城鎮供水保證率不低于95%，允許破壞時段數（月）不超過32，采用長系列時歷法進行水庫興利調節計算，調節計算原則如下：

（1）生活供水的月供水保證率不低于95%；

（2）采用時歷法進行調節計算，調節時段為月，滿庫起調；

（3）生活供水的最低供水水位為死水位；

（4）當水庫上游來水依次扣除下游生態用水、生活用水、水庫蒸發滲漏水量后，剩余水量存入水庫，庫水位超過正常蓄水位時，多余水量棄水。

（5）當水庫上游來水量與水庫上月末剩余蓄水量之和小于下游用水量時，生活用水無法得到滿足。

（6）按照“以供定需”原則，經濟比較得出最優方案進行水庫規模的確定。

根據壩址處55年月平均天然來水過程、需水過程以及供水保證率的要求，按照以上原則進行徑流調節計算以及洪水調節計算，各方案正常蓄水位調節計算結果見表1。

2.2.2 正常蓄水位選擇

由表1方案比較結果可知，方案3單方水供水造價最小，經濟性較好，多年平均供水量為89.97萬m3。因此選取方案3作為推薦方案。

推薦調節庫容為120萬m3的方案，對應正常蓄水位為1165.6m。

2.3 設計洪水位和校核洪水位選擇

徐陽溝水庫是合水縣城重要的水源水庫，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）并結合壩址的重要性，樞紐工程洪水標準確定為設計洪水30年一遇（P=3.33%），相應洪峰流量為185m3/s，校核洪水300年一遇（P=0.333%），相應洪峰流量為338m3/s。

（1）調洪原則

a）對任何洪水過程線，經調洪后的最大下泄流量，不得大于本次洪水過程最大流量。

b）在按頻率分級控制泄流量進行調洪計算時，應從頻率大的洪水到頻率小的洪水順序進行。對各頻率洪水過程線的調洪計算，采用統一的調洪規則。

c）調洪計算不考慮洪水流量預報。

（2）泄水建筑物

徐陽溝水庫采用開敞式溢洪道泄洪，溢洪道不設閘門，堰頂高程與正常蓄水位同高，為無底坎寬頂堰，采用自由溢流方式。溢洪道共設1孔，流道寬25m，邊墩厚2m，采用圓弧形翼墻。

根據上述調洪原則以及泄水建筑物條件，洪水調節過程見圖1。

根據調洪結果，30年一遇洪水時，入庫洪峰流量為185.0m3/s，水庫設計洪水位為1167.5m，相應的最大泄流能力為101.66m3/s；300年一遇洪水時，入庫洪峰流量為338.0m3/s，水庫校核洪水位為1168.7m，相應的最大泄流能力為216.32m3/s。

3、結論

通過泥沙淤積計算，得到徐陽溝水庫死水位為1156.5m，通過水庫徑流調節計算、調洪演算，得到徐陽溝水庫正常蓄水位為1165.6m，水庫設計洪水位為1167.5m，水庫設計洪水位為1167.5m。

參考文獻：

[1]西北勘測設計研究院有限公司.徐陽溝水庫工程可行性研究報告[R].西安：西北勘測設計研究院有限公司，2009.endprint