大雅河水利樞紐工程防洪目標的分析確定

那榮越

（遼寧省水利水電勘測設計研究院，遼寧 沈陽 110006）

1 概 況

雅河位于遼寧省東部本溪市桓仁縣境內，是渾江右側主要支流之一，發(fā)源于桓仁縣與本溪縣交界處的草帽頂子山東麓，流經八里甸子、普樂堡、雅河三個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）至雅河口村匯入渾江，全長83.2 km，流域面積為724 km2，河道平均比降為0.428%。

大雅河水利樞紐工程位于雅河流域中上游姚家堡子附近，夾道子溝河與雅河交匯口上游200 m處，壩址以上控制面積為382.5 km2，設計洪水標準為50年一遇，校核洪水標準為500年一遇。大雅河水利樞紐工程任務是以供水、發(fā)電、灌溉、防洪為主的綜合性中型水利樞紐工程。

2 雅河流域防洪目標及防洪要求

雅河流域大部分河段沒有防洪工程，普樂堡鎮(zhèn)河段有一段堤防，總長度不足3 km，防洪標準不足10年一遇洪水標準（允許安全泄量為770 m3/s），洪水對兩岸村鎮(zhèn)及耕地均構成威脅，根據GB50201-94《防洪標準》，并結合該地區(qū)經濟、社會等特點，選定該地區(qū)要求為10年一遇洪水標準。

現(xiàn)狀雅河口回水堤防設計防洪標準為10年一遇，允許安全泄量為929 m3/s，根據桓仁縣城市發(fā)展規(guī)劃的要求，結合已建的北江工業(yè)園區(qū)及在建中的西江新城、南江新型產業(yè)園區(qū)地理位置及重要性，雅河口回水堤需要提高防洪標準，設計要求對原堤按50年重現(xiàn)期洪水進行提高標準設計。

針對下游的防洪目標，大雅河水利樞紐防洪要求分為兩級，第一級要求，保證發(fā)生10年一遇洪水情況下，普樂堡鎮(zhèn)的洪峰組合流量不超770 m3/s；第二級要求，當流域發(fā)生 50年一遇洪水情況下，樞紐進行蓄洪消峰，盡量減小雅河口組合流量峰值，雅河口組合流量不超過安全泄量為929 m3/s。

3 大雅河水利樞紐工程防洪能力分析

依據雅河流域“雅河口控制設計洪水地區(qū)組成”成果（見表1）可以看出，在“樞雅區(qū)間設計”情況下（樞紐至雅河口），50年一遇的洪水洪峰流量為1250 m3/s，大于雅河口安全泄量929 m3/s，說明該情況下，即使大雅河水利樞紐落閘蓄洪，滴水不放，下游區(qū)間的洪水大于雅河口堤防的安全泄量，所以完全由大雅河水利樞紐承擔雅河口新型產業(yè)園區(qū)防洪任務不可行。

依據雅河流域“普樂堡控制設計洪水地區(qū)組成”成果（見表2）可以看出，在“樞普區(qū)間設計”情況下，10年一遇的洪水洪峰流量為401 m3/s，小于普樂堡河段安全泄量770 m3/s，成果表明大雅河水利樞紐工程通過蓄洪應用、錯峰調節(jié)，保證洪峰組合流量在普樂堡小于770 m3/s還有可操作性。

針對只保證洪峰組合流量在普樂堡鎮(zhèn)小于770 m3/s單一防洪任務，進行了大雅河水利樞紐工程的洪水調節(jié)計算。

經全區(qū)洪水調節(jié)計算，大雅河水利樞紐修建后，P=10%普樂堡站最大組合流量769.4 m3/s，可使大雅河水利樞紐以下普樂堡段兩岸城鎮(zhèn)及農田的防洪標準由現(xiàn)狀的不足10年一遇提高到10年一遇。見表3。

大雅河水利樞紐不同頻率樞紐設計洪水，經水庫洪水調節(jié)計算，50年設計洪水位427.49 m；500年校核洪水位430.81 m。樞紐洪水計算成果見表4。

表1 雅河口控制設計洪水地區(qū)組成成果表

表2 普樂堡控制設計洪水地區(qū)組成成果表

表3 大雅河水利樞紐全區(qū)洪水調節(jié)計算成果表（普樂堡控制）

表4 大雅河水利樞紐洪水調節(jié)計算成果表

4 樞紐承擔雅河口新型產業(yè)園防洪方案投資分析

針對雅河口新型產業(yè)園防洪目標，分別進行由大雅河回水堤防承擔防洪任務、大雅河水利樞紐和雅河回水堤防共同承擔防洪任務的方案分析，論證雅河口段防洪工程未來建設中的經濟合理方案。

1）大雅河口回水堤防整修承擔雅河口新型產業(yè)園區(qū)防洪任務的方案

目前雅河回水堤的設計防洪標準為10年重現(xiàn)期洪水標準，左、右岸從大泉源橋沿河道兩岸由西向東延伸，在雅河出口與南老臺防洪堤相接，根據桓仁縣城市發(fā)展規(guī)劃的要求，并結合已建的北江工業(yè)園區(qū)及在建中的西江新城、南江新型產業(yè)園區(qū)地理位置及重要性，設計要求對原堤按50年重現(xiàn)期洪水進行提高標準設計。

經分析，由現(xiàn)狀的10年一遇防洪標準提高到50年一遇防洪標準，雅河口回水堤防需要加高加厚整修堤防約1750 m，工程總投資約1620萬元。

2）大雅河水利樞紐與雅河口修建堤防結合防洪方案

大雅河水利樞紐與雅河口修高回水堤防結合防洪情況，針對下游的防洪目標，大雅河水利樞紐防洪要求保證發(fā)生10年一遇洪水情況下，普樂堡鎮(zhèn)的洪峰組合流量不超770 m3/s第一級防洪要求下，當流域發(fā)生 50年一遇洪水情況，樞紐進行蓄洪消峰，盡量減小雅河口組合流量峰值，降低堤防規(guī)模，減少工程投資。

經全區(qū)洪水調節(jié)計算，P=2%雅河口站最大組合流量1818.0 m3/s，相對雅河口P=2%設計洪水 2070 m3/s，洪峰消減252 m3/s。詳見表5大雅河水利樞紐全區(qū)洪水調節(jié)計算成果表。

表5 大雅河水利樞紐全區(qū)洪水調節(jié)計算成果表（普樂堡控制（10%）、雅河口控制（2%））

大雅河水利樞紐不同頻率樞紐設計洪水，經水庫洪水調節(jié)計算，50年設計洪水位428.41 m，相對于僅第一級防洪要求庫水位增加0.92 m；500年校核洪水位430.91 m,相對僅第一級防洪要求增加0.10 m。樞紐洪水計算成果見表6。

表6 大雅河水利樞紐庫堤結合方案樞紐洪水調節(jié)計算成果表

通過全區(qū)洪水調節(jié)成果可以看出，由于大雅河水利樞紐工程防洪庫容太小，針對2%頻率洪水情況，經過水庫蓄洪錯峰運行后，雅河口組合流量為1818 m3/s，可以使雅河口天然洪峰流量2070 m3/s消減252 m3/s。占雅河口50年一遇設計洪水的洪峰的12.0%。經計算，削峰后雅河口回水堤防工程總投資可以降低174.5萬元。

考慮雅河口防洪情況，大雅河水利樞紐工程投資相對原設計方案（只保證普樂堡鎮(zhèn)的防洪要求）的工程投資方案增加290.38萬元，其中閘門增加130.66萬元，啟閉機增加82.37萬元，水工增加77.35萬元。

5 結語

綜上所述，經大雅河水利樞紐工程削峰調節(jié)后，雅河口組合流量減小，回水堤防整修規(guī)模也相應減小，經計算，可降低投資174.5萬元，但是大雅河樞紐工程卻因該防洪任務增加投資290.38萬元，大雅河水利樞紐結合雅河口回水堤防洪方案不夠經濟。

建議修建雅河口回水堤防承擔新型產業(yè)園防洪任務，大雅河水利樞紐工程單一防洪目標就是承擔下游普樂堡鎮(zhèn)防洪任務。

［1］葉守澤.水文水利計算［M］.北京：中國水利水電出版社，1994.

［2］武漢水利電力學院，西北農學院，華中工學院.水能利用［M］.北京：電力工業(yè)出版社，1981.