崔玉乙

（瓦房店市水庫(kù)移民后期扶持工作辦公室，遼寧 瓦房店 116300）

光伏電站建設(shè)項(xiàng)目對(duì)水庫(kù)淹沒(méi)范圍影響分析

崔玉乙

（瓦房店市水庫(kù)移民后期扶持工作辦公室，遼寧 瓦房店 116300）

通過(guò)對(duì)七方地水庫(kù)進(jìn)行水文計(jì)算和調(diào)洪分析計(jì)算，結(jié)合光伏電站建設(shè)項(xiàng)目對(duì)水庫(kù)調(diào)洪、安全泄洪、上下游河勢(shì)變化和水庫(kù)淹沒(méi)范圍的影響分析，結(jié)果表明光伏電站建設(shè)項(xiàng)目對(duì)水庫(kù)行洪安全影響較小，同時(shí)也為相關(guān)工程設(shè)計(jì)提供參考。

光伏電站；調(diào)洪；淹沒(méi)；影響

1 概述

七方地水庫(kù)于1972年5月開(kāi)工興建，1975年5月竣工蓄水，原設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)100年一遇。當(dāng)時(shí)為?。?）型水庫(kù)，溢洪道設(shè)4孔閘門(mén)，每孔凈寬4m；1976年水庫(kù)擴(kuò)建，原溢洪道擴(kuò)建至5孔，每孔凈寬4m，擴(kuò)建后為?。?）型水庫(kù)，以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)魚(yú)等效益。

七方地水庫(kù)本流域設(shè)計(jì)灌溉面積133.33hm2，保護(hù)下游耕地166.67hm2，人口8500人。水庫(kù)蓄水主要由大清溝水庫(kù)引水。設(shè)計(jì)年引水250萬(wàn)m3，增加灌溉面積166.67萬(wàn)hm2。現(xiàn)狀水庫(kù)樞紐由大壩（包括主壩、東、西副壩）、溢洪道、輸水洞組成。

2 水庫(kù)現(xiàn)狀

七方地水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高5.6m，主壩壩長(zhǎng)695m，河底高程47.0m，壩頂高程52.60m，主壩壩頂寬5.0m；西副壩壩長(zhǎng)150m，高3m，壩頂寬5m，東副壩長(zhǎng)1140m，最大壩高4.5m，壩頂寬3m。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，上游均無(wú)護(hù)坡，下游為天然草皮護(hù)坡，無(wú)排水棱體。

溢洪道位于主壩左壩肩，由進(jìn)口漸變段、閘室控制段、出口漸變段、陡槽段、消能段組成。①進(jìn)口漸變段：進(jìn)口段長(zhǎng)5m，梯型過(guò)水?dāng)嗝?，底寬?5.7m漸變至23.2m；②閘室控制段：長(zhǎng)8m，開(kāi)敞式平頂寬頂堰，堰頂高程49.5m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；③出口漸變段：長(zhǎng)50.0m，梯型斷面過(guò)水段面，寬由23.2m漸變至10.0m，比降為1∶16；④陡槽段：陡槽段長(zhǎng)50m，共8節(jié)，每6m設(shè)置一伸縮縫，矩型過(guò)水?dāng)嗝?，板梁式整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；⑤消能段：消能段長(zhǎng)2m，為挑流式消能，基礎(chǔ)為雙排井柱共6根，整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

七方地水庫(kù)設(shè)有兩座輸水洞，一座位于主壩左壩肩，（左側(cè)輸水洞）溢洪道左側(cè)100.0m。由進(jìn)口段、閘室段、洞體段、出口漸變段、陡槽段和石籠護(hù)底段組成，全長(zhǎng)50.0m。另一座位于主壩東側(cè)，由引渠段、洞身段、閘閥井和出口段組成，全長(zhǎng)93.6m。

3 水庫(kù)調(diào)洪分析

3.1 水位～泄量關(guān)系曲線計(jì)算

水位～泄量關(guān)系曲線計(jì)算采用式（1）。

式中 m為寬頂堰流量系數(shù)，由SL253—2000《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》得m=0.385；Ho為計(jì)入行進(jìn)流速的堰上總水頭（m）；B為溢洪道總凈寬（m），B=20m；ε為側(cè)收縮系數(shù)，與堰型、邊壁的形式、淹沒(méi)程度、作用水頭、孔寬及孔數(shù)有關(guān)，取0.95。溢洪道泄量計(jì)算成果如表1。

表1 溢洪道泄量計(jì)算成果

3.2 水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

七方地水庫(kù)原汛限水位49.50m （堰頂高程），本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)溢洪道堰頂高程無(wú)變化，為此，調(diào)洪計(jì)算仍以原防洪限制水位49.50m作為起調(diào)水位。采用半圖解法計(jì)算，如式（2）。

式中 Q1，Q2為時(shí)段初和時(shí)段末的入庫(kù)流量（m3/s）；q1，q2為時(shí)段初和時(shí)段末的出庫(kù)流量（m3/s）；V1，V2為時(shí)段初和時(shí)段末的水庫(kù)蓄水量 （萬(wàn)m3）；Δt為時(shí)段，Δt=0.5h=0.18萬(wàn)s。

3.3 調(diào)洪成果

經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)P=10%時(shí)，設(shè)計(jì)洪水位50.506m，溢洪道最大泄量32.9m3/s；校核標(biāo)準(zhǔn)P=2%，校核洪水位51.377m，溢洪道最大泄量83.5m3/s。如表2。

表2 調(diào)洪成果匯總

4 建設(shè)項(xiàng)目影響調(diào)洪成果分析

根據(jù)光伏電站工程設(shè)計(jì)方案，本工程擠占水庫(kù)庫(kù)容部分均為光伏陣列樁基礎(chǔ)，共布設(shè)直徑300mm管樁基礎(chǔ)1.8975萬(wàn)根，為影響水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容的主要因素。工程完工后，由于水庫(kù)庫(kù)容發(fā)生變化，故調(diào)洪輔助曲線表相應(yīng)變化，如表3。

表3 調(diào)洪輔助曲線

由于工程只改變了水庫(kù)庫(kù)容，不影響水庫(kù)設(shè)計(jì)、校核標(biāo)準(zhǔn)下的洪水過(guò)程線和水庫(kù)水位～流量曲線，故按照工程影響調(diào)整后的水庫(kù)調(diào)洪輔助曲線重新計(jì)算水庫(kù)設(shè)計(jì)、校核標(biāo)準(zhǔn)下的調(diào)洪過(guò)程。由工程影響調(diào)洪驗(yàn)算分析成果可知，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)P=10%時(shí)，設(shè)計(jì)洪水位50.63m，溢洪道最大泄量33.6m3/s；校核標(biāo)準(zhǔn)P=2%，校核洪水位51.39m，溢洪道最大泄量84.5m3/s。如表4。

表4 調(diào)洪成果匯總（考慮工程影響）

對(duì)比表2和表4可知，在10年一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下，水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容減少0.41萬(wàn)m3，溢洪道最大下泄流量增加6.1m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下，水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容增加0.93萬(wàn)m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。

4.1 建設(shè)項(xiàng)目對(duì)上、下游河道水位影響分析

本工程對(duì)水庫(kù)上游河道的壅水范圍采用壅水曲線長(zhǎng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。壅水曲線全長(zhǎng)計(jì)算如式（3）。式中 L為壅水曲線的全長(zhǎng)（m）；ΔZ為庫(kù)區(qū)最大壅水高度（m），取0.013m；i為入庫(kù)洪水比降，以小數(shù)計(jì)，取0.001。

由式（3）進(jìn)行計(jì)算，水庫(kù)對(duì)上游河段的壅水影響范圍為26m，回水影響高度0～0.013m，由于水庫(kù)上游河道在此范圍內(nèi)無(wú)防洪保護(hù)對(duì)象，故可認(rèn)為此壅水對(duì)上游河道的水位及回水長(zhǎng)度影響很小。

4.2 建設(shè)項(xiàng)目對(duì)庫(kù)區(qū)淹沒(méi)范圍影響分析

在原校核水位51.377m下，水庫(kù)最大淹沒(méi)面積100.39萬(wàn)m2，在工程影響壅高水位51.39m下，水庫(kù)水庫(kù)最大淹沒(méi)面積100.86萬(wàn)m2，增加淹沒(méi)范圍0.47萬(wàn)m2。由于新增淹沒(méi)范圍內(nèi)均為林地、耕地等（仍屬于水庫(kù)管理范圍），無(wú)重點(diǎn)防洪保護(hù)對(duì)象，且淹沒(méi)歷時(shí)較短，故可認(rèn)為水庫(kù)水位壅高對(duì)此范圍的淹沒(méi)影響很小。

5 結(jié)語(yǔ)

光伏電站項(xiàng)目中光伏陣列、匯流箱、逆變器、箱變等建設(shè)內(nèi)容均采用樁基礎(chǔ)布置在水庫(kù)淹沒(méi)范圍以內(nèi)。由于工程擠占防洪庫(kù)容，故電站工程建設(shè)對(duì)水庫(kù)調(diào)洪過(guò)程產(chǎn)生一定影響，在10年一遇設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下，水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容減少0.41萬(wàn)m3，溢洪道最大下泄流量增加0.7m3/s，最大水位增加0.005m；在50年一遇校核計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下，水庫(kù)調(diào)洪庫(kù)容增加0.93萬(wàn)m3，溢洪道最大下泄流量增加1.0m3/s，最大水位增加0.013m。根據(jù)復(fù)核計(jì)算成果可知，工程建設(shè)對(duì)水庫(kù)調(diào)洪變化的影響很小，對(duì)水庫(kù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的除險(xiǎn)加固工程不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

［1］董霞，李學(xué)輝.沙里寨水庫(kù)的庫(kù)區(qū)淹沒(méi)范圍的確定［J］.水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011（12）.

［2］賴錫軍，姜加虎，黃群，等.基于水平集的淹沒(méi)范圍數(shù)據(jù)變分同化方法［J］.應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào)，2013（6）.

［3］徐銳，吳恒友，鄧敏，等.基于GIS的水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)圖斑面積量算方法研究［J］.地礦測(cè)繪，2011（1）.

［4］江智健.芻議水庫(kù)淹沒(méi)補(bǔ)償［J］.水電站設(shè)計(jì)，2015（1）.

［5］董霞，宋蔭富.遼寧省觀音閣水庫(kù)輸水工程規(guī)模確定［J］.吉林水利，2011（8）.

（責(zé)任編輯：尹健婷）

Analysis of the influence of photovoltaic power station construction project on the submerging range of reservoir

CUI Yu-yi
（Wafangdian City Reservoir Anaphase Support Office after Resettlement， Wafangdian 116300， China）

Through the hydrological calculation and flood regulation analysis of Qifangdi Reservoir， combined with the influence analysis of photovoltaic power plant construction project on the flood regulation， discharge safety， river regime evolution in the upstream and downstream and submerging range.The result shows that the project has relatively little influence on the reservoir flood safety，this paper also provides a reference for the similar engineering design.

photovoltaic power station； flood regulation； flooding； influence

TV697.1

B

1672-9900（2017）03-0066-03

2017-03-08

崔玉乙（1983-），男（漢族），遼寧瓦房店人，工程師，主要從事水庫(kù)移民后期扶持工作，（Tel）13704171965。