楊　勇

中圖分類號(hào):TV7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0810091-01

一、水文分析計(jì)算

(一)暴雨及洪水特性

二郎電廠取水?dāng)r河壩所在桐梓河流域?qū)佥^大暴雨區(qū),暴雨具有量級(jí)大、強(qiáng)度大、歷時(shí)短的特點(diǎn),易造成災(zāi)害性洪水。桐梓河流域位于大婁山北面與四川盆地交界的迎風(fēng)坡面上,易受冷鋒低槽和兩高切變天氣系統(tǒng)的影響而形成大暴雨,暴雨中心在官店、楚米、馬宗、桐梓一帶,從東北向西南遞減,暴雨多發(fā)生在5～9月,尤以5～7月最為頻繁,聞名全省的官店大暴雨,就發(fā)生在1972年5月27日,日暴雨量242.5mm。

桐梓河流域呈菱形,水系發(fā)育,支流眾多,屬山區(qū)河流,洪水多由暴雨形成,洪水陡漲陡落,峰型尖瘦,洪水過(guò)程一般2～4天,洪量主要集中在1日之內(nèi),峰型多為單式峰,呈典型的山區(qū)河流洪水特性。年最大洪水多發(fā)生在5～9月份,4月、10月亦有年最大洪水發(fā)生,但洪峰及洪量在量級(jí)上較小,洪水洪峰多為單峰,對(duì)工程最為不利的復(fù)式峰亦偶有出現(xiàn)。洪枯水位變幅大,二郎電廠取水河段洪枯水位變幅約13.8m(調(diào)查值)。

(二)歷史洪水

1.二郎壩水文站歷史洪水

根據(jù)《貴州省歷史洪水調(diào)查》資料,遵義地區(qū)水文隊(duì)(現(xiàn)遵義市水文水資源局)曾在二郎壩水文站河段進(jìn)行過(guò)歷史洪水調(diào)查,調(diào)查到的歷史洪水有1920年、1921年、1935年、1972年(實(shí)測(cè))、1977年(實(shí)測(cè))五次,最大洪水發(fā)生在1972年5月27日,其次為1921年洪水。各年洪峰流量的推算借用1972年實(shí)測(cè)資料所定的H～Q曲線延長(zhǎng)線推算并用比降法驗(yàn)證,其中1972年和1977年為實(shí)測(cè)值。

2.楊家園～二郎壩水文站河段歷史洪水調(diào)查

楊家園水電站下游約3.3km處有二郎大橋(1971年建成),該橋?yàn)槠鍪皹?橋面高程410.04m,枯水水面高程393.88m,共設(shè)1個(gè)主孔及8個(gè)附孔(左、右各4孔);主孔拱頂高程408.73m、過(guò)水面積807m2,附孔拱頂高程409.68m、過(guò)水面積98m2;二郎大橋高水位時(shí)阻水嚴(yán)重,如1972年大橋上游側(cè)洪水位為410.07m,而下游側(cè)洪水位408.04m,相差2.03m。為查明高水位時(shí)二郎大橋?qū)沃泛佣魏樗冉档挠绊?我院于2005年4月由水文人員組成洪水調(diào)查小組對(duì)楊家園～二郎壩水文站河段進(jìn)行了歷史洪水調(diào)查。

(三)參證水文站及其資料評(píng)價(jià)

1.參證水文站的選擇

位于二郎電廠取水?dāng)r河壩下游約1.3km有二郎壩水文站,該站控制流域面積3149km2,為桐梓河的控制站,是本次防洪評(píng)價(jià)洪水分析的主要參證站。為滿足桐梓河洪水規(guī)律分析需要,將位于桐梓河上游的桐水文站列為參考站,該站控制流域面積458km2。

2.水文站基本情況及測(cè)驗(yàn)情況

(1)二郎壩水文站。二郎壩水文站位于桐梓河干流下游習(xí)水縣的二郎鄉(xiāng),控制流域面積3149km2,占全流域面積(3318km2)的95%,為桐梓河出口控制站,該站1963～2003年水位流量成果均整編,經(jīng)復(fù)核,成果可靠,可滿足本次水文分析計(jì)算要求。

(2)桐梓水文站。桐梓水文站位于官渡河南溪河匯口下游,控制流域面積458km2,始建于1950年,1971年以前主要觀測(cè)水位、流量、降雨量等,1971年以后改為水位站。

3.水文站資料復(fù)核及評(píng)價(jià)

(1)二郎壩水文站。二郎壩水文站為國(guó)家二類精度水文站,有1963年至今的連續(xù)水位、流量、降雨和懸移質(zhì)泥沙觀測(cè)等實(shí)測(cè)資料。該站歷年水文資料均通過(guò)整編刊印,進(jìn)入國(guó)家水文數(shù)據(jù)庫(kù),本次經(jīng)復(fù)核分析,成果可靠。

(2)桐梓水文站。桐梓水文站有1951～1971年的水位流量資料,1971年后改為水位站,有連續(xù)水位觀測(cè)資料。該站資料均經(jīng)貴州省水文水資源局整編刊印,經(jīng)分析成果可靠,可滿足本次洪水分析要求。

4.洪水分析計(jì)算

二、二郎壩水文站洪水分析計(jì)算

(一)洪峰分析計(jì)算

1.資料系列的一致性處理

二郎壩水文站有1963～2003年的實(shí)測(cè)洪峰系列資料及1920年、1921年和1935年歷史洪水洪峰流量資料。

桐梓河上游蟠龍洞天然泄洪能力約為20m³/s,1955年代家溝工程通水后約為50m³/s,1978年蟠龍洞排洪工程竣工后泄洪能力由原來(lái)的50m³/s增大到220m³/s,由此造成二郎壩水文站1978年前后的洪峰系列資料的不一致,故需對(duì)二郎壩洪峰系列作一致性處理。具體處理辦法如下:

(1)1955年以前(歷史洪水)

Q*m二=Qm二+(220-20)

(2)1955年～978年之間

如果蟠龍洞以上洪峰大于等于220m³/s,則還現(xiàn)公式為:

Q*m二=Qm二+(220-50)

如果蟠龍洞以上洪峰小于220m³/s,則還現(xiàn)公式為:

Q*m二=Qm二+(Qm蟠-50)

Qm二二郎壩水文站實(shí)測(cè)洪峰流量(m³/s)。

Q*m二二郎壩水文站還現(xiàn)后洪峰流量(m³/s)。

Qm蟠蟠龍洞以上洪峰流量(m³/s)。

1963～1971年蟠龍洞以上洪峰流量由桐梓水文站實(shí)測(cè)洪峰流量按水文比擬法推求,1972年采用歷史洪水資料,1973～1978年洪峰流量由雨洪法推求。

(3)1979～2003年,蟠龍洞已打通,采用二郎壩水文站實(shí)測(cè)值。

2.首項(xiàng)洪水重現(xiàn)期的確定

由《貴州省歷史洪水調(diào)查》資料可知,遵義地區(qū)水文隊(duì)(現(xiàn)為遵義市水文水資源局)對(duì)二郎壩水文站河段進(jìn)行歷史洪水調(diào)查的時(shí)間為1980年,被訪問(wèn)者年齡從61～83歲不等,調(diào)查到的最早年份為1920年,距今已85年,而被訪者也未聽(tīng)前輩說(shuō)以前曾發(fā)生過(guò)比1972年還大的洪水,因此首項(xiàng)洪水(1972年洪水)重現(xiàn)期應(yīng)大于100年。以年齡最大的被訪問(wèn)者分析,該老人生于1897年,若按8歲(1905年)起可以有較清晰的記憶起算,則1972年洪水亦是1905～2004年100年中最大的洪水,其峰重現(xiàn)期亦為100年。出于偏安全考慮,本次洪水計(jì)算分析計(jì)算中1972年洪峰重現(xiàn)期采用100年。

3.洪峰頻率分析計(jì)算

分別對(duì)還現(xiàn)前和還現(xiàn)后洪峰進(jìn)行頻率分析計(jì)算。按年最大值法由1963～2003年實(shí)測(cè)洪水洪峰及1920年、1921年和1935年歷史洪水洪峰組成計(jì)算系列,實(shí)測(cè)系列中1972年、2000年、1977年洪峰與調(diào)查歷史洪水量級(jí)相當(dāng),均作特大值處理。適線采用P-Ⅲ型曲線,均值采用計(jì)算值,Cv采用適線值,Cs采用4Cv。

考慮到蟠龍洞排洪工程對(duì)下游洪峰流量的影響是客觀的,故二郎壩水文站洪峰流量均值采用還現(xiàn)后成果:洪峰均值Qm=1470m³/s,Cv=0.57,Cs=4Cv。

(二)洪量分析計(jì)算

1.資料系列的一致性處理

由于蟠龍洞滯洪影響的客觀存在,造成二郎壩水文站1963～1978年和1979～2003年的1日、3日洪量系列資料的不一致,故也需對(duì)二郎壩洪量系列資料作一致性(還現(xiàn))處理。

1963年～1978年蟠龍洞最大下泄流量為50m³/s,折合成1日洪量為0.043億m³,3日洪量為0.129億m³;1978年以后蟠龍洞最大下泄量為220m³/s,折合成1日洪量為0.19億m³,3日洪量為0.57億m³。1963～1971年蟠龍洞以上1日和3日洪量由桐梓水文站實(shí)測(cè)1日和3日洪量按水文比擬法推求,1973～1978年1日和3日洪量由雨洪法推求。

2.洪量頻率分析計(jì)算

二郎壩水文站有(還現(xiàn)后)1963～2003年的1日、3日洪量資料,按最大值法加入1920、1921、1935年歷史洪水洪量組成計(jì)算系列作頻率分析。歷史洪水洪量根據(jù)峰量關(guān)系推求(見(jiàn)插圖),首項(xiàng)洪水重現(xiàn)期采用100年,系列中1972年、2000年、1977年洪量作特大值處理。二郎壩水文站洪量分析計(jì)算成果見(jiàn)表1。