淺析清鎮(zhèn)市戈家寨水庫(kù)汛限水位設(shè)置的必要性

【摘要】本文主要從清鎮(zhèn)市戈家寨水庫(kù)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(kù)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(kù)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(kù)容1819萬(wàn)m3，水庫(kù)總庫(kù)容2266萬(wàn)m3。建設(shè)內(nèi)容主要有水庫(kù)首部樞紐建筑物和輸水建筑物。水庫(kù)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(wàn)立方米，年凈水量109萬(wàn)立方米；工業(yè)供水年毛水量1248萬(wàn)立方米，年凈水量1123萬(wàn)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(kù)正常蓄水位1159m時(shí)淹沒(méi)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(méi)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(méi)人口55人，專(zhuān)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(kù)在汛期允許興利蓄水的上限水位，也是水庫(kù)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(kù)淹沒(méi)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(kù)的防洪安全與供水保障提出了更高的要求。在確保水庫(kù)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(kù)防洪與興利的重疊庫(kù)容，是提高洪水資源和水能資源的利用率，發(fā)揮水庫(kù)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(zhuān)用防洪庫(kù)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(kù)容蓄滿(mǎn)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(kù)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(kāi)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(guò)程歷時(shí)較長(zhǎng)。

另從水庫(kù)興利調(diào)節(jié)來(lái)看，汛期限制水位設(shè)置時(shí)段越短，水庫(kù)才能迅速的在后期蓄滿(mǎn)。根據(jù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算，若水庫(kù)從8月開(kāi)始蓄水，則能確保P=95%的供水量，若水庫(kù)從9月開(kāi)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(kù)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)榍疤幔诟昙艺畮?kù)正常蓄水位1175.5m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(kù)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(mén)，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(guò)起調(diào)水位時(shí)，依次打開(kāi)表孔中的中孔、表孔中的左右孔，適時(shí)調(diào)整表孔的開(kāi)度，直到全開(kāi)；開(kāi)閘過(guò)程中絕對(duì)不允許最大下泄流量大于入庫(kù)洪峰流量，當(dāng)洪峰過(guò)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(mén)，在開(kāi)啟過(guò)程中局部開(kāi)啟時(shí)，應(yīng)派人值班，觀察閘門(mén)的運(yùn)行情況，當(dāng)閘門(mén)發(fā)生運(yùn)行震動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即調(diào)節(jié)閘門(mén)開(kāi)度避開(kāi)振動(dòng)區(qū)域運(yùn)行。水庫(kù)后汛期關(guān)閉閘門(mén)蓄水，保證水庫(kù)興利庫(kù)容。

3.5 回水計(jì)算

戈家寨水庫(kù)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(wú)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(wú)變化。設(shè)置汛限水位投資變化情況見(jiàn)表2：

結(jié)語(yǔ)

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(wàn)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(kù)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(chēng)：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。