摘 要:水庫(kù)工程建成后,要根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)的洪水過(guò)程線進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,以確定汛期控制運(yùn)用的原則、方法及措施。要對(duì)原設(shè)計(jì)洪水(也包括校核洪水,可能最大洪水等)進(jìn)行校核計(jì)算。做好水庫(kù)控制運(yùn)用工作,可以在保證工程安全的前提下充分挖掘水庫(kù)潛力,合理地安排蓄泄關(guān)系和重迭使用調(diào)洪庫(kù)容與興利庫(kù)容,發(fā)揮原設(shè)計(jì)更大的效益;提高天然徑流的利用程度,合理分配水量,解決水利部門間的矛盾。
關(guān)鍵詞:水庫(kù)控制運(yùn)用;工程安全;洪水調(diào)節(jié);
做好水庫(kù)控制運(yùn)用工作,可以在保證工程安全的前提下充分挖掘水庫(kù)潛力,合理地安排蓄泄關(guān)系和重迭使用調(diào)洪庫(kù)容與興利庫(kù)容,發(fā)揮原設(shè)計(jì)更大的效益;提高天然徑流的利用程度,合理分配水量,解決水利部門間的矛盾;提高對(duì)水庫(kù)運(yùn)行的預(yù)見(jiàn)性,可避免可能遭到的損失,達(dá)到興利除害,調(diào)洪錯(cuò)峰的目的。
水庫(kù)建成后,要根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)的洪水過(guò)程線進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,以確定汛期控制運(yùn)用的原則、方法及措施。因此要對(duì)原設(shè)計(jì)洪水(也包括校核洪水,可能最大洪水等)進(jìn)行校核計(jì)算。目前對(duì)設(shè)計(jì)洪水的校核主要有兩個(gè)內(nèi)容:
。1)由于水庫(kù)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)洪水皆采用壩址洪水資料統(tǒng)計(jì)而得,所以要進(jìn)行水庫(kù)入庫(kù)洪水的改正;(2)由于建庫(kù)后,洪水資料仍不斷增加,因此要把新增加的洪水值補(bǔ)入建庫(kù)前的統(tǒng)計(jì)系列,重新計(jì)算各種頻率的洪水值。
一、壩址洪水與入庫(kù)洪水的換算方法
建庫(kù)后,一部分河段被淹沒(méi)成為水庫(kù),匯流時(shí)間縮短。水庫(kù)周邊至原河槽周邊之間的坡地已成為水面,直接承受降雨。由于匯流條件的改變,一般來(lái)說(shuō),同樣的降雨,建庫(kù)后求得的洪峰值要比建庫(kù)前壩址洪峰要大,漲水段水量集中,洪量增加,洪水歷時(shí)縮短,洪峰出現(xiàn)時(shí)間提前。如長(zhǎng)江支流上的蒲圻、偏窗子、丹江口等水庫(kù),入庫(kù)洪水的洪峰可比壩址斷面的大15~35%;峽谷式的山區(qū)水庫(kù),兩者相差較小,如烏江渡相差約5%左右。所以這些特性的改變,與庫(kù)區(qū)水深、回水長(zhǎng)度占?jí)沃芬陨虾拥篱L(zhǎng)度的比例、庫(kù)區(qū)水面面積占?jí)沃芬陨霞娣e的比例成正比關(guān)系。此外,與降雨中心位置也有關(guān)系,降雨中心在回水區(qū)的,洪水特性改變就大一些,降雨中心愈往上移,洪水的特性的改變就相對(duì)地減小。當(dāng)然也有的不完全符合上述一般規(guī)律,應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。
入庫(kù)洪水與壩址洪水的差別也與不同型式水庫(kù)有關(guān),對(duì)峽谷型水庫(kù),河床下切很深,河道槽蓄量較小,河道比降較陡,使得洪水沿程傳播較快,洪水波沿程的變化不大,入庫(kù)洪峰流量與壩址洪峰流量差別較小,洪量更沒(méi)有多大差別;對(duì)于河床式水庫(kù),庫(kù)區(qū)天然河道位于盆地和淺丘地帶,河道比降平緩,高水時(shí)期易于漫灘,滯洪能力較大,則入庫(kù)洪水與壩址洪水一般差別較大。
因此,重要的水庫(kù)必須研究入庫(kù)洪水和壩址洪水的關(guān)系,以便將壩址洪水資料轉(zhuǎn)換成入庫(kù)洪水后進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換方法有以下三種:
(一)當(dāng)入庫(kù)站控制集水面積較大,建庫(kù)前后均有同期觀測(cè)資料時(shí),可分別建立建庫(kù)前的入庫(kù)站洪峰流量與壩址洪峰流量相關(guān)關(guān)系,和建庫(kù)后的入庫(kù)站洪峰流量與入庫(kù)洪峰流量相關(guān)關(guān)系。因?yàn)槿霂?kù)站洪峰流量建庫(kù)前后匯流條件沒(méi)有變化,故可通過(guò)上述二條相關(guān)線找出壩址洪峰流量與入庫(kù)洪峰流量的關(guān)系。
。ǘ┯袝r(shí)水庫(kù)在庫(kù)尾附近建庫(kù)前沒(méi)有水文站,或上游有站但控制面積太小,不足以建立入庫(kù)站洪峰與壩址洪峰之間的關(guān)系,這時(shí)可分別建立建庫(kù)前壩址洪水的峰、量關(guān)系,和建庫(kù)后入庫(kù)洪水的峰、量關(guān)系。由于長(zhǎng)時(shí)段的洪量在建庫(kù)前、后變化不大,故可利用以上兩種相關(guān)線推求入庫(kù)洪峰與壩址洪峰的關(guān)系。
。3)如以上相關(guān)關(guān)系不太理想、誤差較大時(shí),還可以利用相同的暴雨資料,采用建庫(kù)前、后不同的單位線,參見(jiàn)第三章第五節(jié),分別求出壩址與入庫(kù)洪水過(guò)程線,然后建立它們的關(guān)系。
以上三種轉(zhuǎn)換方法,都得要知道建庫(kù)后的入庫(kù)洪水(或單位線)。建庫(kù)后入庫(kù)洪水的推算比較復(fù)雜,方法也很多。本書介紹常用的水量平衡法,即建庫(kù)后根據(jù)某次降雨水庫(kù)蓄水、泄水等變化,利用各時(shí)段水量平衡方法,倒推出本次降雨產(chǎn)生的入庫(kù)洪水進(jìn)程線。
二、設(shè)計(jì)洪水的校核
有的水庫(kù)在建庫(kù)前計(jì)算設(shè)計(jì)洪水所采用的資料較短,而建庫(kù)后洪水資料逐年增加,特別是建庫(kù)后發(fā)生了較大洪水時(shí),必須及時(shí)將此洪水加入系列,重新計(jì)算。當(dāng)然并不是每一年要重新計(jì)算一次,一般是中、小洪水過(guò)幾年校正一次,較大洪水過(guò)后應(yīng)立即校正。所以在水庫(kù)運(yùn)行階段,是要經(jīng)常地進(jìn)行洪水分析與計(jì)算的。最后還要指出,新加入系列的資料與歷史資料必須統(tǒng)一換算成壩址或入庫(kù)洪水才能計(jì)算,具體換算可參考上面介紹的方法進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:水庫(kù)控制運(yùn)用;工程安全;洪水調(diào)節(jié);
做好水庫(kù)控制運(yùn)用工作,可以在保證工程安全的前提下充分挖掘水庫(kù)潛力,合理地安排蓄泄關(guān)系和重迭使用調(diào)洪庫(kù)容與興利庫(kù)容,發(fā)揮原設(shè)計(jì)更大的效益;提高天然徑流的利用程度,合理分配水量,解決水利部門間的矛盾;提高對(duì)水庫(kù)運(yùn)行的預(yù)見(jiàn)性,可避免可能遭到的損失,達(dá)到興利除害,調(diào)洪錯(cuò)峰的目的。
水庫(kù)建成后,要根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)的洪水過(guò)程線進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,以確定汛期控制運(yùn)用的原則、方法及措施。因此要對(duì)原設(shè)計(jì)洪水(也包括校核洪水,可能最大洪水等)進(jìn)行校核計(jì)算。目前對(duì)設(shè)計(jì)洪水的校核主要有兩個(gè)內(nèi)容:
。1)由于水庫(kù)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)洪水皆采用壩址洪水資料統(tǒng)計(jì)而得,所以要進(jìn)行水庫(kù)入庫(kù)洪水的改正;(2)由于建庫(kù)后,洪水資料仍不斷增加,因此要把新增加的洪水值補(bǔ)入建庫(kù)前的統(tǒng)計(jì)系列,重新計(jì)算各種頻率的洪水值。
一、壩址洪水與入庫(kù)洪水的換算方法
建庫(kù)后,一部分河段被淹沒(méi)成為水庫(kù),匯流時(shí)間縮短。水庫(kù)周邊至原河槽周邊之間的坡地已成為水面,直接承受降雨。由于匯流條件的改變,一般來(lái)說(shuō),同樣的降雨,建庫(kù)后求得的洪峰值要比建庫(kù)前壩址洪峰要大,漲水段水量集中,洪量增加,洪水歷時(shí)縮短,洪峰出現(xiàn)時(shí)間提前。如長(zhǎng)江支流上的蒲圻、偏窗子、丹江口等水庫(kù),入庫(kù)洪水的洪峰可比壩址斷面的大15~35%;峽谷式的山區(qū)水庫(kù),兩者相差較小,如烏江渡相差約5%左右。所以這些特性的改變,與庫(kù)區(qū)水深、回水長(zhǎng)度占?jí)沃芬陨虾拥篱L(zhǎng)度的比例、庫(kù)區(qū)水面面積占?jí)沃芬陨霞娣e的比例成正比關(guān)系。此外,與降雨中心位置也有關(guān)系,降雨中心在回水區(qū)的,洪水特性改變就大一些,降雨中心愈往上移,洪水的特性的改變就相對(duì)地減小。當(dāng)然也有的不完全符合上述一般規(guī)律,應(yīng)根據(jù)具體情況加以分析。
入庫(kù)洪水與壩址洪水的差別也與不同型式水庫(kù)有關(guān),對(duì)峽谷型水庫(kù),河床下切很深,河道槽蓄量較小,河道比降較陡,使得洪水沿程傳播較快,洪水波沿程的變化不大,入庫(kù)洪峰流量與壩址洪峰流量差別較小,洪量更沒(méi)有多大差別;對(duì)于河床式水庫(kù),庫(kù)區(qū)天然河道位于盆地和淺丘地帶,河道比降平緩,高水時(shí)期易于漫灘,滯洪能力較大,則入庫(kù)洪水與壩址洪水一般差別較大。
因此,重要的水庫(kù)必須研究入庫(kù)洪水和壩址洪水的關(guān)系,以便將壩址洪水資料轉(zhuǎn)換成入庫(kù)洪水后進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換方法有以下三種:
(一)當(dāng)入庫(kù)站控制集水面積較大,建庫(kù)前后均有同期觀測(cè)資料時(shí),可分別建立建庫(kù)前的入庫(kù)站洪峰流量與壩址洪峰流量相關(guān)關(guān)系,和建庫(kù)后的入庫(kù)站洪峰流量與入庫(kù)洪峰流量相關(guān)關(guān)系。因?yàn)槿霂?kù)站洪峰流量建庫(kù)前后匯流條件沒(méi)有變化,故可通過(guò)上述二條相關(guān)線找出壩址洪峰流量與入庫(kù)洪峰流量的關(guān)系。
。ǘ┯袝r(shí)水庫(kù)在庫(kù)尾附近建庫(kù)前沒(méi)有水文站,或上游有站但控制面積太小,不足以建立入庫(kù)站洪峰與壩址洪峰之間的關(guān)系,這時(shí)可分別建立建庫(kù)前壩址洪水的峰、量關(guān)系,和建庫(kù)后入庫(kù)洪水的峰、量關(guān)系。由于長(zhǎng)時(shí)段的洪量在建庫(kù)前、后變化不大,故可利用以上兩種相關(guān)線推求入庫(kù)洪峰與壩址洪峰的關(guān)系。
。3)如以上相關(guān)關(guān)系不太理想、誤差較大時(shí),還可以利用相同的暴雨資料,采用建庫(kù)前、后不同的單位線,參見(jiàn)第三章第五節(jié),分別求出壩址與入庫(kù)洪水過(guò)程線,然后建立它們的關(guān)系。
以上三種轉(zhuǎn)換方法,都得要知道建庫(kù)后的入庫(kù)洪水(或單位線)。建庫(kù)后入庫(kù)洪水的推算比較復(fù)雜,方法也很多。本書介紹常用的水量平衡法,即建庫(kù)后根據(jù)某次降雨水庫(kù)蓄水、泄水等變化,利用各時(shí)段水量平衡方法,倒推出本次降雨產(chǎn)生的入庫(kù)洪水進(jìn)程線。
二、設(shè)計(jì)洪水的校核
有的水庫(kù)在建庫(kù)前計(jì)算設(shè)計(jì)洪水所采用的資料較短,而建庫(kù)后洪水資料逐年增加,特別是建庫(kù)后發(fā)生了較大洪水時(shí),必須及時(shí)將此洪水加入系列,重新計(jì)算。當(dāng)然并不是每一年要重新計(jì)算一次,一般是中、小洪水過(guò)幾年校正一次,較大洪水過(guò)后應(yīng)立即校正。所以在水庫(kù)運(yùn)行階段,是要經(jīng)常地進(jìn)行洪水分析與計(jì)算的。最后還要指出,新加入系列的資料與歷史資料必須統(tǒng)一換算成壩址或入庫(kù)洪水才能計(jì)算,具體換算可參考上面介紹的方法進(jìn)行。