段璆

（長(zhǎng)沙市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 長(zhǎng)沙市 410008）

1 工程概況

長(zhǎng)興水庫(kù)位于渭川河中下游，上游有楊溪皂水庫(kù)和泉塘水庫(kù)。楊溪皂水庫(kù)位于湘江水系瀏陽河上游的關(guān)口辦事處楊溪湖村境內(nèi)，距瀏陽市區(qū)15km，距瀏東公路5km。水庫(kù)控制集雨面積10.7km2，壩址上游干流長(zhǎng)4.86km，平均坡降74‰。水庫(kù)正常蓄水位81.0m，經(jīng)復(fù)核設(shè)計(jì)洪水位（P=2%）82.68m，校核洪水位（P=0.2%）83.25m，死水位56.0m，正常庫(kù)容394.0萬m3，總庫(kù)容458.15萬m3，死庫(kù)容10.0萬m3。是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖效益的?。á瘢┬退畮?kù)。泉塘水庫(kù)位于湖南省湘江流域?yàn)g陽河上游、瀏陽市關(guān)口鎮(zhèn)金口村境內(nèi)，距瀏陽市區(qū)15km。水庫(kù)控制集雨面積11.8km2，壩址上游干流長(zhǎng)3.5km，平均坡降29.0‰。水庫(kù)正常蓄水位59.60m，設(shè)計(jì)洪水位61.65m，校核洪水位62.12m，死水位51.56m，正常庫(kù)容376.0萬m3，總庫(kù)容600.6萬m3，死庫(kù)容3.0萬m3。是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖效益的?。á瘢┬退畮?kù)。

2 組合洪水分析計(jì)算

考慮到上游水庫(kù)洪水下泄過程對(duì)下游有一定的影響，需要分段進(jìn)行洪水計(jì)算?，F(xiàn)將河道洪水分成三部分，楊溪皂水庫(kù)、泉塘水庫(kù)和從楊溪皂水庫(kù)壩址以下至長(zhǎng)興水庫(kù)壩址的區(qū)間洪水，區(qū)間流域面積為25.57km2。

壩址上游渭川河流域建有兩座小（Ⅰ）型水庫(kù)，楊溪皂水庫(kù)和泉塘水庫(kù)，由于水庫(kù)的調(diào)洪作用，改變了下游河道天然洪水特性。水庫(kù)調(diào)洪后的下泄流量過程與天然洪水過程相比，一般洪峰及時(shí)段洪量減小，峰現(xiàn)時(shí)間延后。這種削峰及延后峰現(xiàn)時(shí)間的結(jié)果應(yīng)隨天然洪水的大小和洪水過程線開頭的不同而不同。水庫(kù)的下泄流量過程與區(qū)間洪水過程組合后形成下游斷面受水庫(kù)調(diào)洪影響后的洪水過程。如果區(qū)間洪峰出現(xiàn)在水庫(kù)斷面天然洪峰之后，水庫(kù)的調(diào)蓄作用可能增加水庫(kù)斷面洪峰作用與區(qū)間洪峰遭遇的程度；反之，則可能降低洪水遭遇的程度。根據(jù)歷史實(shí)測(cè)資料分析，由于楊溪皂水庫(kù)和泉塘水庫(kù)以及楊溪皂和泉塘水庫(kù)至長(zhǎng)興水庫(kù)壩址區(qū)間屬于同一暴雨區(qū)，水文氣象特性一致，區(qū)間洪峰一般情況下先于上游水庫(kù)到達(dá)長(zhǎng)興水庫(kù)壩址，因此一般洪水水庫(kù)的削峰調(diào)洪作用比較明顯。

考慮到水庫(kù)的調(diào)節(jié)削峰作用，單獨(dú)對(duì)水庫(kù)進(jìn)行洪水計(jì)算及調(diào)洪演算。然后根據(jù)區(qū)間河段實(shí)際洪水過程線，采用“上下同頻、區(qū)間相應(yīng)”方案組合進(jìn)行洪水計(jì)算。

（1）楊溪皂水庫(kù)調(diào)蓄后下泄洪水過程。

楊溪皂水庫(kù)位于湘江水系瀏陽河上游的關(guān)口辦事處楊溪湖村境內(nèi)，距瀏陽市區(qū)15km，距瀏東公路5km。水庫(kù)控制集雨面積10.7km2，壩址上游干流長(zhǎng)4.86km，平均坡降74‰。水庫(kù)正常蓄水位81.0m，經(jīng)復(fù)核設(shè)計(jì)洪水位（P=2%）82.68m，校核洪水位（P= 0.2%）83.25m，死水位56.0m，正常庫(kù)容394.0萬m3，總庫(kù)容458.15萬m3，死庫(kù)容10.0萬m3。是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖效益的?。á瘢┬退畮?kù)。

根據(jù)楊溪皂水庫(kù)調(diào)度方案對(duì)設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行調(diào)洪演算。按照調(diào)洪演算的基本原則和庫(kù)容、水位及下泄流量關(guān)系，利用調(diào)洪演算的基本方程水量平衡公式，求得楊溪皂水庫(kù)各頻率下泄洪水過程如表1。

表1 楊溪皂水庫(kù)下泄洪水過程線m3/s

（2）泉塘水庫(kù)調(diào)蓄后下泄洪水過程線。

泉塘水庫(kù)位于湖南省湘江流域?yàn)g陽河上游、瀏陽市關(guān)口鎮(zhèn)金口村境內(nèi)，距瀏陽市區(qū)15km。水庫(kù)控制集雨面積11.8km2，壩址上游干流長(zhǎng)3.5km，平均坡降29.0‰。水庫(kù)正常蓄水位59.60m，設(shè)計(jì)洪水位61.65m，校核洪水位62.12m，死水位51.56m，正常庫(kù)容376.0萬m3，總庫(kù)容600.6萬m3，死庫(kù)容3.0萬m3。是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖效益的小（Ⅰ）型水庫(kù)。

根據(jù)泉塘水庫(kù)調(diào)度方案對(duì)設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行調(diào)洪演算。按照調(diào)洪演算的基本原則和庫(kù)容、水位及下泄流量關(guān)系，利用調(diào)洪演算的基本方程水量平衡公式，求得泉塘水庫(kù)各頻率下泄洪水過程如表2。

表2 泉塘水庫(kù)下泄洪水過程線m3/s

3 上游水庫(kù)經(jīng)水庫(kù)調(diào)蓄后匯流計(jì)算

本河段上游流域控制面積及干流長(zhǎng)度比較大，因此本次設(shè)計(jì)不能忽略相應(yīng)水庫(kù)滯洪的匯流時(shí)間差，根據(jù)水庫(kù)調(diào)洪演算得到水庫(kù)下泄洪水過程線，考慮匯流后的時(shí)間差，得到匯流后的洪水過程線將其與主干流洪水過程線疊加得到設(shè)計(jì)暴雨情況下的實(shí)際洪水過程線。

匯流時(shí)間差計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，水庫(kù)的匯流時(shí)間t=坡面匯流時(shí)間t1+平原匯流時(shí)間t2

其中坡面匯流時(shí)間t1，中型水庫(kù)取0.85，小型水庫(kù)取0.3；平面匯流時(shí)間t2=L/3.6v，L為水庫(kù)至匯合點(diǎn)河長(zhǎng)，v為洪水平均流速，根據(jù)斷面資料，估算河道平均流速v=2.5m/s。

經(jīng)計(jì)算，各水庫(kù)至壩址處匯流時(shí)間如表3。

表3 長(zhǎng)興水庫(kù)壩址上游流域洪水匯流時(shí)間表

4 洪水過程線疊加

根據(jù)疊加原理，壩址以上洪水由三部分組成，分別為楊溪皂水庫(kù)、泉塘水庫(kù)和區(qū)間洪水，控制流域面積分別為10.7km2、11.8km2、25.57km2。根據(jù)匯流時(shí)間差，洪水過程線疊加成果如表4。

5 結(jié) 論

考慮上游水庫(kù)影響和不考慮上游水庫(kù)影響兩種方法計(jì)算得到的設(shè)計(jì)洪峰成果對(duì)比見表5。

從以上兩種不同計(jì)算方法所得的成果看，考慮到壩址上游渭川河流域建有兩座?。á瘢┬退畮?kù)，楊溪皂水庫(kù)和泉塘水庫(kù)，由于水庫(kù)的調(diào)洪作用，改變了下游河道天然洪水特性。水庫(kù)調(diào)洪后的下泄流量過程與天然洪水過程相比，一般洪峰及時(shí)段洪量減小，峰現(xiàn)時(shí)間延后。這種削峰及延后峰現(xiàn)時(shí)間的結(jié)果應(yīng)隨天然洪水的大小和洪水過程線開頭的不同而不同。水庫(kù)的下泄流量過程與區(qū)間洪水過程組合后形成下游斷面受水庫(kù)調(diào)洪影響后的洪水過程。根據(jù)歷史實(shí)測(cè)資料分析，楊溪皂水庫(kù)和泉塘水庫(kù)以及楊溪皂和泉塘水庫(kù)至長(zhǎng)興水庫(kù)壩址區(qū)間屬于同一暴雨區(qū)，水文氣象特性一致，區(qū)間洪峰一般情況下先于上游水庫(kù)達(dá)到長(zhǎng)興水庫(kù)壩址，因此一般洪水水庫(kù)的削峰調(diào)洪作用比較明顯，所以必須要考慮上游水庫(kù)的調(diào)蓄作用對(duì)下游的影響，故本次設(shè)計(jì)采用第二種方法的成果。

表4 組合洪水過程線 m3/s

表5 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果對(duì)比表 m3/s