【摘要】本文主要從清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限時(shí)段的選擇、汛限時(shí)段和非汛限時(shí)段設(shè)計(jì)洪水、洪水調(diào)節(jié)計(jì)算、回水計(jì)算以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面入手,闡述了清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限水位設(shè)置的必要性。
【關(guān)鍵詞】汛限時(shí)段;設(shè)計(jì)洪水;回水;技術(shù)經(jīng)濟(jì)
1.工程概況
戈家寨水庫位于清鎮(zhèn)市王莊鄉(xiāng)境內(nèi),所在河流暗流河(跳蹬河)為長(zhǎng)江流域?yàn)踅地執(zhí)右患?jí)支流,壩址以上集水面積147 km2,河長(zhǎng)48.8km,河道平均坡降4.27‰,地理位置為東經(jīng)106°20′,北緯26°51′。壩址位于打磨沖村河頭上組下方,距清鎮(zhèn)市42km,有鄉(xiāng)村公路直達(dá)。本工程具有鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民及工業(yè)供水和農(nóng)田灌溉等綜合效益。正常蓄水位1175.50m,相應(yīng)庫容1819萬m3,水庫總庫容2266萬m3。建設(shè)內(nèi)容主要有水庫首部樞紐建筑物和輸水建筑物。水庫大壩為混凝土面板堆石壩壩壩頂高程1178.50m,最大壩高35.50m,壩頂凈寬7.00m,壩頂長(zhǎng)約215m。建成后,將向鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民提供年毛水量121萬立方米,年凈水量109萬立方米;工業(yè)供水年毛水量1248萬立方米,年凈水量1123萬立方米;總灌面3335畝,其中新增灌面2424畝,改善田911畝;同時(shí)解決農(nóng)村33158人、33154頭大小牲畜的人畜飲水。水庫正常蓄水位1159m時(shí)淹沒總面積1.22平方公里,其中陸地面積0.95平方公里,水域面積0.27平方公里。共淹沒耕地861.19畝,林地486.37畝,建設(shè)用地15.16畝,未利用土地460.02畝,房屋1650平方米,直接淹沒人口55人,專業(yè)項(xiàng)目設(shè)施:四級(jí)公路0.32km,公路橋32m,機(jī)耕道2.97km,人行橋4座,滾水壩6座。
2.汛期限制水位設(shè)置的作用
汛期限制水位是水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位,也是水庫在汛期防洪運(yùn)用時(shí)的起調(diào)水位。汛期限制水位是協(xié)調(diào)防洪和興利關(guān)系的關(guān)鍵,對(duì)工程的防洪、灌溉、發(fā)電、引水、通航及水庫淹沒指標(biāo)等均有直接影響。汛期限制水位是防洪高水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位等的調(diào)洪計(jì)算的依據(jù)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水的供需矛盾日益加劇,人們水庫的防洪安全與供水保障提出了更高的要求。在確保水庫安全的前提下,科學(xué)地設(shè)計(jì)和運(yùn)行汛限水位,合理地利用水庫防洪與興利的重疊庫容,是提高洪水資源和水能資源的利用率,發(fā)揮水庫綜合利用效益,緩解我國(guó)水資源供需矛盾的有效手段之一。主要作用表現(xiàn)如下:
(1)可減少專用防洪庫容,降低設(shè)計(jì)投資;
(2)可提高防洪標(biāo)準(zhǔn);
(3)可提高興利庫容蓄滿率和設(shè)計(jì)洪水保證率;
(4)可增加洪水資源的利用量。
3.清鎮(zhèn)市戈家寨水庫汛限水位設(shè)置分析
3.1 汛限時(shí)段的選擇
點(diǎn)繪麥翁水文站1961-2011年歷年逐月最大洪峰流量。
汛期在5~10月,主汛期在5~7月。
暗流河流域5~10月為汛期,一般從5月份開始相繼有洪水出現(xiàn),到10月份基本結(jié)束。年最大洪峰主要集中在5~7月,其次是在8~10月。在5~7月發(fā)生的洪水不僅次數(shù)頻繁而且峰高量大,洪水過程歷時(shí)較長(zhǎng)。
另從水庫興利調(diào)節(jié)來看,汛期限制水位設(shè)置時(shí)段越短,水庫才能迅速的在后期蓄滿。根據(jù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算,若水庫從8月開始蓄水,則能確保P=95%的供水量,若水庫從9月開始蓄水,P=95%的供水量則不能保證。經(jīng)綜合分析,結(jié)合水庫的洪水特性及興利調(diào)算的需要,本次擬定汛期限制水位的時(shí)段為5~7月。
3.2 初擬汛限水位
本次汛限水位的確定,是以興利成果不變?yōu)榍疤?,在戈家寨水庫正常蓄水?175.5m以下設(shè)置1174.5m汛限水位。
3.3 汛限時(shí)段和非汛限時(shí)段設(shè)計(jì)洪水
戈家寨水庫汛限時(shí)段和非汛限時(shí)段設(shè)計(jì)洪水均采用貴州省“雨洪法”計(jì)算成果。
3.4 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算
溢洪布置:設(shè)3表孔6m寬6m高閘門,綜合流量系數(shù)為1.75;
洪水調(diào)度原則:汛期以汛限水位起調(diào),非汛限時(shí)段以正常蓄水位1175.5m起調(diào),當(dāng)水位超過起調(diào)水位時(shí),依次打開表孔中的中孔、表孔中的左右孔,適時(shí)調(diào)整表孔的開度,直到全開;開閘過程中絕對(duì)不允許最大下泄流量大于入庫洪峰流量,當(dāng)洪峰過后,洪水流量減小時(shí)應(yīng)按相反的順序逐孔關(guān)閉溢洪道閘門,在開啟過程中局部開啟時(shí),應(yīng)派人值班,觀察閘門的運(yùn)行情況,當(dāng)閘門發(fā)生運(yùn)行震動(dòng)時(shí),應(yīng)立即調(diào)節(jié)閘門開度避開振動(dòng)區(qū)域運(yùn)行。水庫后汛期關(guān)閉閘門蓄水,保證水庫興利庫容。
3.5 回水計(jì)算
戈家寨水庫壩址設(shè)置汛限水位1174.5m,分汛期和非汛期分別自壩址斷面(B1)逐個(gè)向上推算,P=5%和P=20%非汛限時(shí)段起調(diào)水位均為正常蓄水位1175.5m,P=5%和P=20%非汛限洪峰流量分別為177m3/s和99.4m3/s,水面線高程取汛限和非汛限時(shí)段的外包線。
3.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選
根據(jù)回水計(jì)算成果結(jié)合1:10000地形圖,設(shè)置汛限水位后,建設(shè)征地移民有以下變化:
設(shè)置汛限水位1174.5m后,在A29~B7斷面人口房屋遷移線比正常蓄水位1175.5m人口房屋遷移線降低0.01~0.15米,降低后對(duì)人口房屋無影響。土地征收線降低0. 02~ 0.26米,降低后減少土地面積36畝,減少投資171.88;其他斷面均無變化。設(shè)置汛限水位投資變化情況見表2:
結(jié)語
根據(jù)不同汛限水位回水成果,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,汛限水位1174.5m較不設(shè)置汛限水位減少移民投資171.88萬元,占移民總投資3.87億元(正常蓄水位1175.5m成果)的0.44%,設(shè)置汛限水位后減少的投資比例很小,因此,戈家寨水庫汛期不考慮設(shè)置汛限水位。
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作者簡(jiǎn)介:樊述全,民族:漢,學(xué)歷:研究生,單位郵編:550002.籍貫:四川省達(dá)州市,職稱:工程師,主要從事工作:水文水利計(jì)算,水資源規(guī)劃管理,出生年月:1979年11月。