公 臣
水庫調(diào)洪是在洪水災(zāi)害發(fā)生時(shí)控制和調(diào)節(jié)水庫蓄水及合理分配洪水的技術(shù)方法。洪水調(diào)節(jié)計(jì)算是一個(gè)系統(tǒng)的過程,計(jì)算前期應(yīng)充分了解工程所在地的自然概況,大量收集相關(guān)水文資料,計(jì)算過程中應(yīng)做到原理科學(xué)、算法無誤、結(jié)果精確。本文以“工程概況—水文資料的收集—洪水調(diào)節(jié)計(jì)算原理—洪水調(diào)節(jié)的演算過程和結(jié)果”為體系,對(duì)三和水庫工程進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,旨在為相似工程洪水調(diào)節(jié)計(jì)算提供有益參考。
三和水庫位于浚河下游。浚河是祊河干流上源,發(fā)源于鄒縣東部南王村西山峪,經(jīng)鄒縣于平邑縣北龐王村西入境后注入唐村水庫,出庫東流于平邑地方鎮(zhèn)東北入費(fèi)縣境,在南東州與南支溫涼河相匯。匯流口以上浚河全長(zhǎng)112km,流域面積2150.97km2;浚河匯流口的南支名溫涼河,溫涼河長(zhǎng)86km,流域面積 752.65km2。浚河、溫涼河匯流口以下稱祊河,東南流經(jīng)費(fèi)縣和蘭山區(qū),于臨沂城東北自右岸匯入沂河??:由嫌沃Я鞅姸?,較大的支流主要有西皋河、上冶河、資邱河、朱田河和公家莊河等??:由嫌谓ㄓ刑拼?座大型水庫和昌里、上冶、楊莊、龍王口及公家莊等8座中型水庫,控制流域面積667.92km2。三和水庫工程主要由攔河閘、防護(hù)堤、護(hù)險(xiǎn)、觀測(cè)工程、管理單位建設(shè)等部分組成。
三和水庫在祊河的一級(jí)支流浚河上。上游有唐村水庫水文站,下游有角沂水文站。有鄭家峪、平邑、臨澗、昌里、岳莊、蔣里、楊莊、上冶、唐村水庫、公家莊等10處雨量站。山東省境內(nèi)的水文站、雨量站一般為新中國(guó)成立后設(shè)立,資料年限一般在40年以上。降水量采用普通雨量器或自記雨量計(jì)觀測(cè),以每日8時(shí)為日分界,觀測(cè)精度為0.1mm;蒸發(fā)量采用Φ80cm蒸發(fā)器和E601蒸發(fā)器觀測(cè),冰期用Φ20cm蒸發(fā)器觀測(cè),以每日8時(shí)為日分界,觀測(cè)精度為0.1mm;水位觀測(cè)平水期每日8時(shí)觀測(cè)1次,洪水期加測(cè),觀測(cè)精度為0.01m;河渠流量用流速儀、浮標(biāo)等方法測(cè)驗(yàn),測(cè)驗(yàn)精度相對(duì)誤差小于5%~10%。
由水量平衡原理知,在時(shí)段△t內(nèi),入庫水量與出庫水量之差應(yīng)等于該時(shí)段內(nèi)的水庫蓄水變化量,其基本公式為:
表1 三和水庫工程調(diào)洪演算過程表
表2 三和水庫工程調(diào)洪演算過程表
表3 三和水庫攔河閘工程水位~泄量~庫容關(guān)系表
式中:q1、q2——時(shí)段初、時(shí)段末的出庫流量;
Q1、Q2—— 時(shí)段初、時(shí)段末的入庫流量;
V1、V2—— 時(shí)段初、時(shí)段末的水庫蓄水量;
△t——時(shí)段,取△t=1h;
q=f(v)——水庫蓄水量與泄量的關(guān)系。
根據(jù)上述公式,利用蓄率中線法進(jìn)行調(diào)洪演算。
1.起調(diào)水位
三和水庫攔河閘工程共15孔,單孔凈寬10m,正常擋水位為101m,汛期控制水位為 100m。分別以 101m、100m、99.5m為起調(diào)水位進(jìn)行調(diào)算,經(jīng)綜合分析比較,考慮到水庫度汛安全且蓄水量最大的原則,確定采用100m為起調(diào)水位。
2.調(diào)洪運(yùn)用方式
根據(jù)樞紐控制運(yùn)用方案,洪水調(diào)節(jié)計(jì)算按20年一遇防洪高水位控泄。下游河道20年一遇安全泄量為3461m3/s,由此推求防洪高水位;當(dāng)水位高于30年一遇防洪高水位時(shí)不再控泄,按自由出流敞泄,以確保樞紐工程安全。
3.演算過程與計(jì)算結(jié)果
采用表格的形式陳述本項(xiàng)目洪水調(diào)節(jié)計(jì)算過程和結(jié)果,表1與表2所示為演算過程,表3所示為三和水庫攔河閘工程水位~泄量~庫容關(guān)系。
通過調(diào)算確定三和水庫攔河閘防洪高水位為100.81m,設(shè)計(jì)洪水位為101.14m,校核洪水位為102.5m。洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果為水庫的建設(shè)及后期運(yùn)行提供了合理和科學(xué)的依據(jù)■