论文部分内容阅读
【摘 要】文章叙述根据辽河干流流域设计洪水成果,在满足清河水库承担的下游清河50年一遇,辽河干流30年一遇洪水错峰的防洪任务的前提下,提出切实可行的清河水库除险加固后的防洪调度运行方式。
【关键词】洪水地区组成;防洪调度;防洪目标;清河水库
一、工程概况
(一)辽河干流水库工程概况
辽河干流地区现有大型水库5座,即左侧支流上有南城子、清河、柴河和榛子岭4座水库;右侧支流柳河上有闹德海水库。详见图1。
(二) 清河水库工程概况
清河水库位于辽宁省铁岭市清河区境内,位于辽河支流清河下游,控制流域面积2376km2,是一座以防洪、灌溉为主,兼顾工业供水、养鱼、旅游等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。
清河水库于1958年5月3日开始兴建,1960年主体工程基本竣工,1966年9月26日溢洪道落成,水库工程全部竣工。原设计时,防洪标准按1000年一遇洪水设计,设计洪水位135.30m,相应库容8.47×108m3;10000年一遇洪水校核,校核洪水位137.40m,总库容9.71×108m3。
二、清河水库的防洪任务
清河水库承担的下游防洪任务是清河50年一遇,辽河干流30年一遇洪水错峰,与柴河水库、南城子水库、榛子岭水库联合运用提高清河及辽干的防洪能力。具体要求如下:
清河50年一遇洪水,安全泄量为5000 m3/s ;辽河干流30年一遇洪水错峰,清河口~巨流河断面(石佛寺断面)安全泄量为5500 m3/s。
三、防洪调度运用方式的确定
根据清河及辽河干流对清河水库的防洪要求采用1953年、1995年两种典型各种洪水地区组成情况,对清河水库防洪调度运用方式进行了复核。
(一)基本资料
1、设计洪水
设计洪水过程线采用本次除险加固设计分析计算成果,按1953典型和1995年典型两种情况考虑。
2、水库水位~库容曲线
清河水库运行50多年,考虑库区泥沙淤积,清河水库管理局2008年实测了库区地形,计算了水库库容曲线。本次计算采用此实测库容曲线成果。详见表1。
3、泄洪洞、溢洪道水位~泄量曲线
水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、左岸泄洪洞及右岸泄洪洞四部分组成。大坝为粘土斜墙砂砾坝,现状坝顶高程138.10m,防浪墙顶高程139.10m,最大坝高39.50m;溢洪道位于大坝右岸约500.00m处的垭口,为河岸开敞式溢洪道,总长580.00m,设6孔闸门;左岸泄洪洞位于大坝左岸,洞径4.50m;右岸泄洪洞位于大坝右岸,隧洞洞径3.00m,总长752.00m。
清河水库泄流设备有溢洪道、左右岸泄洪洞。溢洪道、左右岸泄洪洞的泄流能力采用本次复核的成果。详见表2。
(二)全区洪水运用分析
清河水库的防洪任务为清河50年一遇,辽河干流30年一遇洪水错峰,与柴河水库、南城子水库、榛子岭水库联合运用提高清河及遼干的防洪能力。
1、全区30年及50年一遇洪水运用
(1)全区30年一遇洪水运用
30年一遇洪水,要求清河水库控制放流与流域中的柴河、南城子、榛子岭这几座水库的放流及区间洪水错峰运用,石佛寺断面组合流量为5500 m3/s左右。
在南、清、柴、榛—石区间设计、南、清、柴、榛四座水库相应和南、清、柴、榛四座水库设计、南、清、柴、榛—石区间相应这两种洪水地区组成的1995年典型、1953年典型两种设计洪水中,以前一种洪水地区组成的1953年典型设计洪水,允许水库的放流最小,水库自汛限水库127.0m开始,左右泄洪洞可以开启,直至水位为129.8m时,需要水库左右泄洪洞关闭与辽河干流洪水错峰,当库水位达到133.6m时,可以再次开启左右泄洪洞及3孔溢洪道。
(2)全区50年一遇洪水运用
50年一遇洪水,要求清河水库控制放流与流域中的南城子水库的放流及区间洪水错峰运用,开原断面组合流量为5000 m3/s左右。
在南、清—开区间设计、清河水库与南城子水库相应和清河水库与南城子水库设计、南、清—开区间相应这两种洪水地区组成的1995年典型、1953年典型两种设计洪水中,以前一种洪水地区组成的1953年典型设计洪水,允许水库的放流最小。根据30年一遇洪水确定下来的防洪调度运用方式,开原断面50年一遇洪水的运用可以满足防洪要求。
(3)小结
30年一遇洪水标准石佛寺组合流量最大为南、清、柴、榛—石区间设计、南、清、柴、榛四座水库相应的1953年典型的设计洪水。50年一遇洪水开原断面组合流量最大为南、清—开区间设计、清河水库与南城子水库相应的1953年典型的设计洪水。
(二)全区100年及300年一遇洪水对石佛寺水库入库的影响分析
在石佛寺可研报告中,1953年石佛寺水库100年一遇标准入库洪峰为6748 m3/s ,300年一遇入库洪峰为8600 m3/s;1995年石佛寺水库100年一遇标准入库洪峰为6998m3/s ,300年一遇入库洪峰为8740 m3/s。
本次计算成果与原设计入库洪峰基本一致,没有影响。
(三)全区洪水计算成果
按上述确定的各断面防洪要求,清河水库采用复核后防洪调度运用方式,进行全区洪水调节。
(一)石佛寺断面30年一遇洪水运用
两种典型石佛寺30年组合最大流量均小于5500 m3/s,其中以1953年典型的区间设计、水库相应方式组合流量最大,为5038 m3/s,30年石佛寺站组合成果见表3。
石佛寺站3.3%组合流量(区间设计,水库相应)
表3 单位:m3/s (如上表)
(二)开原断面50年一遇洪水运用
两种典型开原50年组合最大流量均小于5000 m3/s,其中以1953年典型的区间设计、水库相应方式组合流量最大,为4393 m3/s,见表4。
开原站2%洪水组合流量(区间设计,水库相应)
表4 单位:m3/s
(三)石佛寺断面100年及300年入库洪水分析
根据本次除险加固工作所确定的清河水库防洪调度方式,对石佛寺水库的入库洪水进行调节计算,1953典型石佛寺100年一遇标准入库洪峰6802m3/s,300年一遇标准入库洪峰8604 m3/s;1995典型石佛寺100年一遇标准入库洪峰6830 m3/s,300年一遇标准入库洪峰8740 m3/s,与原设计基本相同,没有影响,见表5。
石佛寺站1%及0.33%组合流量(区间设计,水库相应)
表5 单位:m3/s
(四)防洪调度运用方式的确定
根据清河及辽河干流对清河水库的防洪要求采用1953年、1995年两种典型各种洪水地区组成情况,对清河水库防洪调度运用方式进行了复核,复核后调度方式如下:
1)水位127.0~129.8m,开启左右泄洪洞;
2)水位129.8~133.6m,左右泄洪洞关闭,水库错峰;
3)水位133.6~134.5m,开启左右泄洪洞+溢洪道3孔泄流;
4)水位134.5m以上,左右泄洪洞+溢洪道6孔泄流全开。
(五台山)小结
本次除险加固工作所确定的清河水库防洪调度方式确保全区防洪目标的安全,并且对石佛寺水库的入库洪水也没有影响,是切实可行的洪水运用方式。
【关键词】洪水地区组成;防洪调度;防洪目标;清河水库
一、工程概况
(一)辽河干流水库工程概况
辽河干流地区现有大型水库5座,即左侧支流上有南城子、清河、柴河和榛子岭4座水库;右侧支流柳河上有闹德海水库。详见图1。
(二) 清河水库工程概况
清河水库位于辽宁省铁岭市清河区境内,位于辽河支流清河下游,控制流域面积2376km2,是一座以防洪、灌溉为主,兼顾工业供水、养鱼、旅游等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。
清河水库于1958年5月3日开始兴建,1960年主体工程基本竣工,1966年9月26日溢洪道落成,水库工程全部竣工。原设计时,防洪标准按1000年一遇洪水设计,设计洪水位135.30m,相应库容8.47×108m3;10000年一遇洪水校核,校核洪水位137.40m,总库容9.71×108m3。
二、清河水库的防洪任务
清河水库承担的下游防洪任务是清河50年一遇,辽河干流30年一遇洪水错峰,与柴河水库、南城子水库、榛子岭水库联合运用提高清河及辽干的防洪能力。具体要求如下:
清河50年一遇洪水,安全泄量为5000 m3/s ;辽河干流30年一遇洪水错峰,清河口~巨流河断面(石佛寺断面)安全泄量为5500 m3/s。
三、防洪调度运用方式的确定
根据清河及辽河干流对清河水库的防洪要求采用1953年、1995年两种典型各种洪水地区组成情况,对清河水库防洪调度运用方式进行了复核。
(一)基本资料
1、设计洪水
设计洪水过程线采用本次除险加固设计分析计算成果,按1953典型和1995年典型两种情况考虑。
2、水库水位~库容曲线
清河水库运行50多年,考虑库区泥沙淤积,清河水库管理局2008年实测了库区地形,计算了水库库容曲线。本次计算采用此实测库容曲线成果。详见表1。
3、泄洪洞、溢洪道水位~泄量曲线
水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、左岸泄洪洞及右岸泄洪洞四部分组成。大坝为粘土斜墙砂砾坝,现状坝顶高程138.10m,防浪墙顶高程139.10m,最大坝高39.50m;溢洪道位于大坝右岸约500.00m处的垭口,为河岸开敞式溢洪道,总长580.00m,设6孔闸门;左岸泄洪洞位于大坝左岸,洞径4.50m;右岸泄洪洞位于大坝右岸,隧洞洞径3.00m,总长752.00m。
清河水库泄流设备有溢洪道、左右岸泄洪洞。溢洪道、左右岸泄洪洞的泄流能力采用本次复核的成果。详见表2。
(二)全区洪水运用分析
清河水库的防洪任务为清河50年一遇,辽河干流30年一遇洪水错峰,与柴河水库、南城子水库、榛子岭水库联合运用提高清河及遼干的防洪能力。
1、全区30年及50年一遇洪水运用
(1)全区30年一遇洪水运用
30年一遇洪水,要求清河水库控制放流与流域中的柴河、南城子、榛子岭这几座水库的放流及区间洪水错峰运用,石佛寺断面组合流量为5500 m3/s左右。
在南、清、柴、榛—石区间设计、南、清、柴、榛四座水库相应和南、清、柴、榛四座水库设计、南、清、柴、榛—石区间相应这两种洪水地区组成的1995年典型、1953年典型两种设计洪水中,以前一种洪水地区组成的1953年典型设计洪水,允许水库的放流最小,水库自汛限水库127.0m开始,左右泄洪洞可以开启,直至水位为129.8m时,需要水库左右泄洪洞关闭与辽河干流洪水错峰,当库水位达到133.6m时,可以再次开启左右泄洪洞及3孔溢洪道。
(2)全区50年一遇洪水运用
50年一遇洪水,要求清河水库控制放流与流域中的南城子水库的放流及区间洪水错峰运用,开原断面组合流量为5000 m3/s左右。
在南、清—开区间设计、清河水库与南城子水库相应和清河水库与南城子水库设计、南、清—开区间相应这两种洪水地区组成的1995年典型、1953年典型两种设计洪水中,以前一种洪水地区组成的1953年典型设计洪水,允许水库的放流最小。根据30年一遇洪水确定下来的防洪调度运用方式,开原断面50年一遇洪水的运用可以满足防洪要求。
(3)小结
30年一遇洪水标准石佛寺组合流量最大为南、清、柴、榛—石区间设计、南、清、柴、榛四座水库相应的1953年典型的设计洪水。50年一遇洪水开原断面组合流量最大为南、清—开区间设计、清河水库与南城子水库相应的1953年典型的设计洪水。
(二)全区100年及300年一遇洪水对石佛寺水库入库的影响分析
在石佛寺可研报告中,1953年石佛寺水库100年一遇标准入库洪峰为6748 m3/s ,300年一遇入库洪峰为8600 m3/s;1995年石佛寺水库100年一遇标准入库洪峰为6998m3/s ,300年一遇入库洪峰为8740 m3/s。
本次计算成果与原设计入库洪峰基本一致,没有影响。
(三)全区洪水计算成果
按上述确定的各断面防洪要求,清河水库采用复核后防洪调度运用方式,进行全区洪水调节。
(一)石佛寺断面30年一遇洪水运用
两种典型石佛寺30年组合最大流量均小于5500 m3/s,其中以1953年典型的区间设计、水库相应方式组合流量最大,为5038 m3/s,30年石佛寺站组合成果见表3。
石佛寺站3.3%组合流量(区间设计,水库相应)
表3 单位:m3/s (如上表)
(二)开原断面50年一遇洪水运用
两种典型开原50年组合最大流量均小于5000 m3/s,其中以1953年典型的区间设计、水库相应方式组合流量最大,为4393 m3/s,见表4。
开原站2%洪水组合流量(区间设计,水库相应)
表4 单位:m3/s
(三)石佛寺断面100年及300年入库洪水分析
根据本次除险加固工作所确定的清河水库防洪调度方式,对石佛寺水库的入库洪水进行调节计算,1953典型石佛寺100年一遇标准入库洪峰6802m3/s,300年一遇标准入库洪峰8604 m3/s;1995典型石佛寺100年一遇标准入库洪峰6830 m3/s,300年一遇标准入库洪峰8740 m3/s,与原设计基本相同,没有影响,见表5。
石佛寺站1%及0.33%组合流量(区间设计,水库相应)
表5 单位:m3/s
(四)防洪调度运用方式的确定
根据清河及辽河干流对清河水库的防洪要求采用1953年、1995年两种典型各种洪水地区组成情况,对清河水库防洪调度运用方式进行了复核,复核后调度方式如下:
1)水位127.0~129.8m,开启左右泄洪洞;
2)水位129.8~133.6m,左右泄洪洞关闭,水库错峰;
3)水位133.6~134.5m,开启左右泄洪洞+溢洪道3孔泄流;
4)水位134.5m以上,左右泄洪洞+溢洪道6孔泄流全开。
(五台山)小结
本次除险加固工作所确定的清河水库防洪调度方式确保全区防洪目标的安全,并且对石佛寺水库的入库洪水也没有影响,是切实可行的洪水运用方式。