王榮磊

（龍口市水庫管理中心，山東龍口 265704）

1 基本情況

龍口波峰5.7 MW分布式光伏發(fā)電項目位于山東省煙臺市龍口市北馬鎮(zhèn)員外劉家村南1 600 m，北馬南河上游，總占地面積約190畝。場區(qū)中心地理坐標位于北緯37°33′46.79″，東經(jīng)120°24′25.19″。

光伏發(fā)電項目總裝機容量為5.7 MW，工程建設等級為中型。該項目光伏板2根一組，共710組，平均高度6 m，傾斜擺放的太陽能光伏板板底高程為81.80 m。根據(jù)《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》（GB 50797—2012），項目防洪等級為Ⅲ等，防洪標準為30年一遇。

員外劉家水庫于1958年11月興建，1960年5月建成，控制流域面積為14.67 km2，干流比降0.01，是一座集防洪、灌溉、供水、養(yǎng)殖為一體的?。?）型水庫。

水庫總庫容為613 萬m3、興利庫容為400 萬m3、死庫容為6 萬m3。工程防洪標準為30年一遇洪水設計，500年一遇洪水校核。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水洞組成。

大壩系黏土心墻砂殼壩，壩軸線長338 m、最大壩高19.58 m、頂寬6 m、壩頂高程84.62 m，設1 m高防浪墻。

溢洪道位于大壩西端，為開敞式無控制寬頂堰，堰頂高程80.8 m、堰頂凈寬20 m，溢洪道上建有交通橋，為漿砌石雙孔拱橋。

新建放水洞為C25鋼筋砼結構，位于大壩樁號0+092處，洞身設計為矩形斷面，凈寬1.2 m、高1.8 m、壁厚0.4 m。豎井長6.2 m、寬4.0 m。

閘室底板順水流方向長8.8 m、厚1.0 m、底板頂高程67.59 m，設工作閘門和檢修閘門，進口底高程67.59 m、出口底高程67.17 m、全長99.8 m，最大過水流量1.0 m3/s。

2 與員外劉家水庫設計指標的符合性分析

2.1 暴雨資料

員外劉家水庫流域內未設雨量站，采用附近雨量站北邢家站，該站自設立起至2015年的實測雨量資料完整。

本次資料選取的雨量站有連續(xù)的實測降雨記錄，雨量站資料系列長度>30年，滿足計算設計暴雨規(guī)范要求。本系列降雨資料豐枯交替出現(xiàn)，包含多個豐水組和枯水組，具有較好的代表性。本次水文計算使用的暴雨資料系列具有較高的可靠性、連續(xù)性。

2.2 水文分析計算

（1）洪水標準。

員外劉家水庫為?。?）型水庫，總庫容613 萬m3。根據(jù)《國家規(guī)劃東部重點小型水庫員外劉家水庫除險加固工程施工圖設計》《小型水庫大壩注冊登記申報表》《防洪標準》《水利水電工程等級劃分及防洪標準》，員外劉家水庫正常運用（設計）洪水標準30年一遇（P=3.33%），非常運用（校核）洪水標準500年一遇（P=0.2%）。工程等級為Ⅳ級，主要建筑物級別為4級。

（2）由實測暴雨資料推求設計洪水。

根據(jù)流域內實測降雨資料計算，水庫多年平均降水量585.5 mm，降水量年內分配不均，主要集中在汛期6～9月，汛期多年平均降水量415.7 mm，約占年降水量的73.1%。

員外劉家水庫選用北邢家雨量站實測降雨資料。經(jīng)計算，該雨量站多年平均最大24 h點雨量為108.23 mm。

設計雨量分析計算采用數(shù)理統(tǒng)計法，以矩法初估暴雨統(tǒng)計參數(shù)，取偏態(tài)系數(shù)Cs=3.5Cv，采用皮爾遜-Ⅲ型分布曲線進行適線，以理論頻率曲線與經(jīng)驗點據(jù)擬合較好為原則。適線Cv=0.52，適線后得到流域內不同設計頻率最大24 h點雨量。

北邢家站歷年最大24 h點雨量頻率曲線（1971～2015年）如圖1所示。

圖1 北邢家站最大24 h點雨量頻率曲線（1971～2015年）

根據(jù)山東省最大24 h暴雨點面關系折減系數(shù)可知員外劉家水庫流域的面雨量。

員外劉家水庫各設計頻率雨量成果如表1所示。

表1 員外劉家水庫各設計頻率雨量成果

由表1可知，施工報告所得面雨量較大。本次計算成果在施工報告所采用的雨量系列（1971～2003年）基礎上延長至2015年，2004～2015年無特大暴雨且均值較小，采用施工報告中的計算成果更安全，直接采用《國家規(guī)劃東部重點小型水庫員外劉家水庫除險加固工程施工圖設計》成果。

2.3 洪水調節(jié)計算

員外劉家水庫洪水調節(jié)計算成果直接采用《國家規(guī)劃東部重點小型水庫員外劉家水庫除險加固工程施工圖設計》中成果。員外劉家水庫溢洪道為無閘控制開敞式，溢洪道堰頂寬度20 m、堰頂高程80.8 m。以溢洪道堰頂高程（興利水位）80.8 m為起調水位。員外劉家水庫水位、庫容、泄量關系采用施工圖設計成果。

員外劉家水庫水位、庫容、泄量關系如表2所示。

表2 員外劉家水庫水位、庫容、泄量關系

員外劉家水庫設計洪水位為82.96 m、最大下泄流量為95.5 m3/s、庫容為543.7 萬m3、防洪庫容143.7 萬m3。500年一遇校核洪水位為84.19 m、最大下泄流量為187.4 m3/s、庫容為613 萬m3。

洪水調節(jié)成果如表3所示。

表3 員外劉家水庫洪水調節(jié)成果（施工圖設計成果）

3 符合性分析

3.1 建設項目與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關系與影響分析

員外劉家水庫于2008年9月21日～11月16日進行一期除險加固；2010年3月9日～6月16日進行二期除險加固，目前暫無新的正式規(guī)劃。

太陽能光伏板下緣高程為81.80 m，光伏發(fā)電板支架高程較低，會對水庫清淤工程、除險加固工程或增容工程的實施造成不利影響，增加治理難度。

3.2 建設項目與現(xiàn)有防洪標準的適應性分析

根據(jù)《國家規(guī)劃東部重點小型水庫員外劉家水庫除險加固工程施工圖設計》《小型水庫大壩注冊登記申報表》《防洪標準》《水利水電工程等級劃分及防洪標準》，員外劉家水庫設計洪水標準為30年一遇，校核洪水標準為500年一遇。

太陽能光伏板下緣的高程為81.80 m，以80.80 m作為防洪的起調水位。根據(jù)《光伏發(fā)電站設計規(guī)范》（GB 50797—2012），龍口波峰5.7 MW分布式光伏發(fā)電項目設計洪水標準為30年一遇，光伏發(fā)電項目設計洪水標準與員外劉家水庫設計洪水標準相匹配。發(fā)生設計洪水時，以80.80 m作為防洪起調水位，30年一遇洪水最高水位為82.96 m，高于太陽能光伏板下緣1.16 m，對水庫行洪和自身光伏板安全影響較大。光伏發(fā)電項目校核洪水標準低于水庫校核洪水標準，以80.80 m作為防洪起調水位的計算的500年一遇最高調洪水位為84.19 m，高于太陽能光伏板下緣2.39 m，故按80.08 m起調，發(fā)生水庫校核標準洪水時，光伏項目不利于水庫行洪和自身光伏板安全。

3.3 建設項目對水庫庫容的影響分析

根據(jù)《國家規(guī)劃東部重點小型水庫員外劉家水庫除險加固工程施工圖設計》《小型水庫大壩注冊登記申報表》，員外劉家水庫總庫容613 萬m3，興利庫容400 萬m3。

水庫校核洪水位以下、庫底線以上光伏發(fā)電項目支架總體積為503 m3，約占水庫總庫容的0.008 2%。其中，未占用死庫容，占用興利庫容420 m3，比例為0.010 5%。光伏發(fā)電項目對水庫防洪及洪水調節(jié)能力會造成一定不利影響，但總體影響較小。

3.4 建設項目對防汛搶險的影響分析

光伏發(fā)電項目布設在員外劉家水庫庫區(qū)范圍，未占用水庫大壩，對防汛搶險基本無影響。

4 結語

項目支架總體積為503 m3，與水庫防洪庫相比較小，占水庫總庫容的0.082‰，占水庫防洪庫容比例為0.35‰（按興利水位80.80 m起調）、0.3‰（按75.00 m起調），對水庫總庫容、防洪庫容基本無影響。