威寧縣冒水水庫除險加固工程洪水計算

□侯凱吳忠樂

（畢節市勘測設計研究院）

威寧縣冒水水庫除險加固工程洪水計算

□侯凱吳忠樂

（畢節市勘測設計研究院）

基于目前水庫除險加固工程進行洪水計算過程中存在的問題，文章以實際工程為例，結合工程所處的水文地質情況，分析了威寧縣冒水水庫除險加固工程的供水計算方法。其目的是為相關建設者提供一些理論依據。結果表明，要想提高水庫除險加固工程洪水計算的科學合理性，需對工程供水計算的原設計內容以及地區出現的歷史供水情況進行判斷設計。

冒水水庫；除險加固工程；洪水計算

0 引言

水庫除險加固工程是保護地區進行現代化經濟建設成果的關鍵，其中洪水計算是實現這一目標的關鍵。為此，研究人員應從實際工程項目入手，即在明確原水庫除險加固工程洪水計算設計缺陷的基礎上，來找出具有應用針對性的洪水計算優化設計策略。這是滿足水利工程建設使用安全穩定性需求的措施，相關人員應將其重視起來，以實現現代化經濟建設的快速穩定發展目標。

1 工程概況

冒水水庫位于貴州省威寧縣金鐘鎮冒水村境內，水庫原設計總庫容150萬m3，興利庫容98.90萬m3，死庫容2.50萬m3。原集水面積為16.80 km2，主河道長7.24 km，河道平均坡降為8.72‰。然而，冒水水庫建成后由威寧自治縣冒水水庫管理所管理，聘請周邊村民為管理員，因管理人員不具備專業技術知識，水庫管理僅限于放水灌溉、險情上報、避免人為破壞等。為此，經本次復核后，壩址以上面積為16.80 km2，主河道7.24 km，河道平均坡降為8.72‰。經勘察，冒水水庫因管理設施破舊，大壩運行管理工作難以開展，水庫自建成以來，相關管理制度一直未得到完善，給水庫的運行管理帶來很多困難。為此，建設人員應在原工程供水計算設計的基礎上，找出優化應用的方式方法，從而保護工程所處地區經濟建設環境。

2 威寧縣冒水水庫除險加固工程洪水計算原設計分析

威寧縣冒水水庫原設計洪水標準采用30年一遇（P=3.33%）洪水設計，500年一遇（P=0.20%）洪水校核。正常蓄水位2 156.90 m，設計洪水位2 158.16 m，設計洪峰流量為62.50 m3/s，相應下泄量為42.20 m3/s，洪水總量為139.30萬m3；校核洪水位2 158.73 m，校核洪峰流量109 m3/s，相應下泄量為74.50 m3/s，洪水總量為186.50萬m3；總庫容150萬m3，正常蓄水位庫容101.40萬m3，死庫容2.50萬m3。然而，因壩體存在滲漏現象，大壩左壩肩與建基面接觸帶、壩基淺層強風化帶滲漏、右壩肩存在繞壩滲漏，在水庫水位由正常蓄水位驟降至取死水位工況時上游壩坡最大逸出滲透比降大于臨界滲透比降，大壩滲流性態不安全。具體來說，由于該水庫壩體由人工填筑，填筑質量較差，造成水庫建成后迎水面曾先后發生五次滑坡，前四次處理只是清除滑坡體，恢復原有坡面；第五次滑坡最為嚴重，滑坡土體達5萬m3，使水庫變為險庫。為此，水庫除險加固工程洪水控制人員要結合現場所處的水文地質情況，重新對其進行洪水計算，以提高水庫工程建設使用的適用性。

3 威寧縣冒水水庫除險加固工程洪水計算

3.1 洪水計算過程

首先，冒水水庫1976年建成，要想提高威寧縣冒水水庫除險加固工程的洪水計算科學合理性，需對工程發生的兩次歷史洪水進行分析。具體來說，1999年該次洪水發生之時，冒水水庫溢洪道進口尚未擴寬，當時寬度為15 m，堰頂高程為2 156.90 m，根據寬頂堰公式（1999年水頭為1.87 m），計算得該次洪峰流量為63.30 m3/s，重現期考慮從建成至今的最大洪水為39 a；2009年冒水水庫溢洪道已經擴寬為20 m，堰頂高程為2 156.90 m，壩頂高程為2 159.47 m，計算得該次洪峰流量為58.80 m3/s（該次水頭為1.47 m），重現期考慮建成至今的次大洪水，與1999年相距十年為29 a。

其次，經分析勘察冒水水庫流域內無水文測站，缺乏洪水資料，本次洪水計算采用“雨洪法”計算。按《貴州省暴雨洪水計算實用手冊》（修訂本）之規定，采用“雨洪法”計算公式為修訂2式：

式中：Qp——設計頻率P的洪峰流量（m3/s）；γ——匯流系數，Ⅰ1區，r1=0.34（冒水水庫流域處于高山間山丘區，植被較差，巖溶發育一般，故選擇Ⅰ1區；f——流域形狀系數（F/L2，L——主河道河長，7.24 km），f=0.32；J——分水嶺至出口斷面的河道平均比降（m/m），J=8.72‰；F——流域面積（16.80 km2）；C——洪峰徑流系數，0.80～0.70；Kp——設計頻率P的P─Ⅲ型曲線的模比系數；H24——設計最大24 h點雨量均值（mm）。

洪水總量按公式：

式中：H24p——最大24 h暴雨，H24p=71.40 mm；Hs——穩定雨損；△Hs——附加雨損。

最后，根據該修訂公式及前面所計算各參數，將參數帶入上式，可以計算出冒水水庫不同頻率洪水過程線。洪水成果如表1所示。

表1 冒水水庫不同頻率設計洪水成果表

3.2 洪水計算成果

從上表可以看出，冒水水庫原校核P=0.20%洪峰流量為109 m3/s，設計P=3.33%洪峰流量為62.50 m3/s，校核洪水總量186.50萬m3，設計洪水總量139.50萬m3，而安全鑒定P= 0.20%洪水洪峰流量為116 m3/s，相應洪水總量262萬m3，P= 3.33%洪峰流量為61.50 m3/s，相應洪水總量146萬m3。設計、校核洪峰與原設計相差不大（設計洪峰相差1 m3/s，校核洪峰相差7 m3/s），結合上述內容分析可知，本次24 h設計暴雨均值（71.40 mm）比原設計稍小（77 mm），但本次24 h暴雨Cv為0.42，比原設計偏大（0.32），綜合設計洪水洪峰成果與原設計相近是合理的。

4 結語

總體而言，水庫除險加固工程洪水計算的科學合理性，需在明確原洪水計算設計以及歷史洪水的發生情況的條件下，根據所處地區管理部門制定的規范標準，進行優化設計。而后，還要對洪水計算的成果進行分析，以保證水庫除險加固工程實際采用的洪水計算設計具有適用性，從而能夠起到保護地區經濟建設成果的目標。事實證明，洪水計算是可以通過技術方法進行優化設計的，因此，研究人員應將其重視起來，從而作用于水庫工程建設使用的安全穩定性。

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TV122.5

：B

：1673-8853（2017）08-0054-02

2017-06-06

編輯：劉青

侯凱（1986.8-），男，工程師，主要從事水文分析計算在工程實踐中的應用工作。