摘 要：設(shè)計(jì)洪水復(fù)核，對(duì)水電站工程的防洪安全及除險(xiǎn)加固規(guī)模的確定尤為重要。通過(guò)石灰廠水文站（1953～2012年）的資料系列，對(duì)永福水電站設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行了詳細(xì)地分析計(jì)算和全面復(fù)核。本次洪水復(fù)核計(jì)算為永福水電站設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)選擇和除險(xiǎn)加固防洪度汛工程實(shí)施等提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)洪水；歷史洪水；暴雨；參證站

榕江縣永福水電站于2005年建成投運(yùn)，距今已有10余年。設(shè)計(jì)洪水是河流防洪工程整體規(guī)劃和完成水電站大壩安全鑒定工作的前提條件[1]。永福水電站所處的石灰廠河段，從1784年以來(lái)出現(xiàn)了1833、1938、1945、2000年等較大或特大歷史洪水，為確保永福水電站自身安全，同時(shí)對(duì)電站大壩防洪安全評(píng)價(jià)提供重要的數(shù)據(jù)支撐，有必要對(duì)水電站設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行全面復(fù)核。

1 流域概況及水文參證站選擇

永福水電站位于貴州省黔東南州榕江縣境內(nèi)都柳江干流的八吉河段。都柳江（貴州河段）流域位于貴州省的東南部，流域集水面積11586km2，主河道長(zhǎng)298km，平均比降2.97‰。采用1/5萬(wàn)地形圖對(duì)永福水電站壩址以上集水面積進(jìn)行量算，經(jīng)復(fù)核，永福水電站壩址以上集水面積為6675km2，主河道長(zhǎng)度為209.3km，河道平均比降5.6‰。

石灰廠水文站位于都柳江中游，距上游的榕江縣城約2.5km，集水面積6554km2，該站于1953年設(shè)站，觀測(cè)項(xiàng)目有水位、流量、降水和蒸發(fā)等，有1954年至今的資料系列。由于石灰廠水文站位于壩址上游，距離約13km，且區(qū)間無(wú)大支流加入，石灰廠水文站、永福水電站以上集水面積分別為6554km2、6675km2，只相差1.8%，所以選取石灰廠水文站作為水文分析的參證站。

2 洪水及復(fù)核

2.1 暴雨洪水特性

都柳江流域?qū)偕絽^(qū)雨源型河流，洪水主要由流域內(nèi)暴雨產(chǎn)生。降水量集中于5～8月份，約占年降水量的58.6%，4月份降水量也較多，約占年降水量的10.3%，但屬初汛期，雨損較大，一般不容易產(chǎn)生大洪水。一般汛期每年從4月開(kāi)始，9月底結(jié)束。流域的較大洪水主要由冷峰低槽、兩高切變、長(zhǎng)江橫切變、臺(tái)風(fēng)等類型的天氣系統(tǒng)所造成[2]。根據(jù)珠委對(duì)西江流域水文資料所作的分析，多年平均洪峰流量模數(shù)為11.0m3/skm2左右（面積比指數(shù)為0.66）；洪水量級(jí)較大，洪水過(guò)程多呈單峰型或雙峰型，復(fù)峰型洪水過(guò)程不多，較大洪水過(guò)程多在5～10天左右。根據(jù)石灰廠水文站1953～2012共60年資料統(tǒng)計(jì)，年最大洪峰流量多出現(xiàn)于5～7月，共52次，占86.7%，其中，6月份居最多，共24次，占40%。

2.2 歷史洪水復(fù)核

2.2.1 洪水調(diào)查

根據(jù)調(diào)查整編成果，確定調(diào)查到的石灰廠水文站河段歷史洪水精度比較可靠的洪水有：石灰廠河段1945年洪水，其洪峰流量為13700m3/s。2008年7月，對(duì)永福水電站進(jìn)行了洪水調(diào)查，在電站壩址處及下游傳洞村兩地調(diào)查到2000年一場(chǎng)洪水。據(jù)電站工作人員龔工介紹，2000年洪水是他看到的最大一場(chǎng)洪水，并指認(rèn)了洪水痕跡；而據(jù)下游傳洞村的蒙國(guó)凡村民，他看到過(guò)的2000年洪水最大，當(dāng)時(shí)淹到了舊房子基腳。本次所調(diào)查的河段剛好位于石灰廠水文站下游，其洪水量級(jí)與石灰廠水文站相近，調(diào)查洪水洪峰流量采用面積比的n次方計(jì)算，n取0.66。

2.2.2 歷史洪水重現(xiàn)期的確定

石灰廠河段從1592年起就有文獻(xiàn)記載，但對(duì)于早期大水記載各文獻(xiàn)均存在記載不完整和不連貫的現(xiàn)象，從1784年以后的記載才算較為完整和連續(xù)，故認(rèn)為石灰廠河段歷史洪水考證期可從1784年算起較為合理。1945年歷史洪水洪峰流量為13700m3/s，排第二位，經(jīng)分析確定，石灰廠水文站1833年洪水重現(xiàn)期為229年，1945年洪水重現(xiàn)期為115年一遇。歷年實(shí)測(cè)最大洪峰流量為2000年，洪峰流量9350m3/s，考慮到其稀遇性，亦提出做特大值處理。由于1784至1945年間洪水除1833年外有無(wú)比2000年更大的洪水不詳，故其考證期宜從1945年算起，則2000年洪水重現(xiàn)期重現(xiàn)期為34年。

2.3 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算

根據(jù)石灰廠水文站實(shí)測(cè)洪水資料，按年最大值獨(dú)立選樣法，統(tǒng)計(jì)水文站各年最大洪峰流量，此外，對(duì)石灰廠站1953年的洪峰流量根據(jù)實(shí)測(cè)水位采用實(shí)測(cè)水位流量關(guān)系插補(bǔ)，將插補(bǔ)值與實(shí)測(cè)系列一起組成各站1953年～2012年洪峰系列。根據(jù)石灰廠水文站實(shí)測(cè)（及插補(bǔ)）洪水系列和歷史洪水調(diào)查成果，分析實(shí)測(cè)洪水洪峰流量及歷史洪水調(diào)查精度情況，確定石灰廠站特大洪水為1945年洪水，對(duì)實(shí)測(cè)及歷史洪水組成的不連續(xù)峰系列進(jìn)行頻率計(jì)算，經(jīng)驗(yàn)頻率按分別處理法計(jì)算，以矩法初估統(tǒng)計(jì)參數(shù)，采用P-III型頻率曲線適線，以理論曲線與經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)據(jù)配合最好為原則確定Cv值。根據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》（SL44-2006）推薦的離差平方和最小準(zhǔn)則確定Cv值，Cs/Cv取4.0。

永福壩址的洪水統(tǒng)計(jì)參數(shù)按面積比擬相應(yīng)參證站的洪水成果，根據(jù)珠委設(shè)計(jì)院1992年編制的“榕江水利樞紐可行性研究水文分析報(bào)告”列載之西北江流域洪峰流量P=0.01%Qm～F關(guān)系圖及歷史洪水Qm～F關(guān)系圖，西北江流域（包括都柳江）洪峰面積指數(shù)比為0.60～0.72，取平均數(shù)n=0.66。

通過(guò)對(duì)比，各設(shè)計(jì)階段石灰廠水文站洪峰流量均值均不一致，洪峰Cv基本一致。本次計(jì)算的洪峰流量均值較永福水電站工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告成果（資料系列1953～1991年）偏高是因?yàn)槭覐S水文站洪水系列延長(zhǎng)后加入了一些相對(duì)均值較大的洪峰流量，如2000年9350m3/s，1996年7290m3/s，2007年6070m3/s；較永福水電站工程大壩安全復(fù)核成果（資料系列1953～2008）偏低是因?yàn)槭覐S水文站洪水系列延長(zhǎng)4年后加入了一些相對(duì)均值較小的洪峰流量，如2010年2500m3/s，2011年1420m3/s，2012年2280m3/s。

3 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)洪水復(fù)核是確保水電站防洪安全的重要數(shù)據(jù)依據(jù)。隨著水文資料的延展和水文科學(xué)的不斷進(jìn)步，利用參證站的水文實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，為水電站除險(xiǎn)加固工程提供切合實(shí)際和可靠的洪水復(fù)核成果，顯得尤為必要和有意義。洪水復(fù)核中，一定要根據(jù)區(qū)域流域特征和工程特點(diǎn)，廣泛搜集和復(fù)核基本數(shù)據(jù)資料，提高選用水文資料系列的可靠性、代表性和一致性，確定準(zhǔn)確、全面的計(jì)算分析成果。

參考文獻(xiàn)

[1]梁岸文.水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水復(fù)核與除險(xiǎn)加固[J].廣東科技，2007（11）：183-184.

[2]常景坤，鄧秋良，等.受上游水庫(kù)群影響的設(shè)計(jì)洪水分析研究[J].中國(guó)水運(yùn)，2014（11）：240-241.

作者簡(jiǎn)介：曹孟智（1988-），男，江西省上饒市人，本科，助理工程師，主要從事水文分析計(jì)算與水利規(guī)劃方面的工作。