【摘要】在水庫的除險加固工作中，最主要的前期準(zhǔn)備就是開展水文水利相關(guān)計算工作。為了準(zhǔn)時高效地開展水庫的除險加固工作，就要有相應(yīng)的水文水利計算作為基礎(chǔ)。當(dāng)上游的水庫等水利設(shè)施發(fā)生潰壩時，下游的水庫設(shè)施的水文計算方法就顯得十分重要了。本文將對梯級水庫的水文水利計算進(jìn)行探討。
【關(guān)鍵詞】分析計算；水文水利；水庫
引言
某地區(qū)，以其復(fù)雜的地形、險惡的環(huán)境聞名于世，整個區(qū)域內(nèi)有大量的險峻地形，并且建設(shè)有大大小小的多個水庫，水庫的年代較老，大部分是上個世紀(jì)六十年代的老建筑。年久失修加上運行理念嚴(yán)重落后，這些水庫的安全條件令人堪憂本文主要研究了該地區(qū)某水庫的除險加固之前的水文水利計算工作。
1 工程概況
水庫坐落于南部崖門鎮(zhèn)�？偯娣e達(dá)到了38.6平方公里，當(dāng)中有總長達(dá)468.6公里的河流及其支流，平常的水位在38米左右，庫容為2372萬立方米。平時的作用主要是灌溉農(nóng)作物、發(fā)電，在洪水來臨時還有一定的防洪能力。在整個水庫的工程當(dāng)中，有兩座壩體、兩個溢洪道、一座水力發(fā)電站。在整個古兜山所管轄的區(qū)域內(nèi)，有星羅棋布的小水電，數(shù)量十分可觀。在東方紅水庫上游的地方，還有四座水電站，大小不一，共同起到防洪灌溉的作用。表一形象地說明了不同水庫之間的位置關(guān)系及各個水庫的特點。
2 計算假設(shè)及工況
水庫及其上游四座水庫之間是典型的梯級關(guān)系。上游的掃桿塘水庫以及新礦塘水庫的集雨面積都相對較小，計算起來工作量巨大，因此無法逐一地對各個水庫開展水文計算工作。所以水文水利計算方法應(yīng)該做出相應(yīng)的更改，為了使計算結(jié)果更加有說服性，并且盡量簡化計算的過程，達(dá)到盡快開展水庫加固工作的目的，本文中將該水庫周邊的兩個小水庫桿塘水庫以及新礦塘水庫的集雨面積一并納入長塘水庫的集雨面積之內(nèi)。
由于水庫的上游還有兩座水庫，上游的水量直接注入到水庫當(dāng)中，因此在計算時，水庫的總流量為其本來的洪水流量加上上游水庫的下泄總流量。在上游與下游之間的河道內(nèi)，坡度大、水流湍急，洪水前進(jìn)的速度非�？�，因此上下游的洪水匯集到一起的時候，研究人員進(jìn)行計算就不需要考慮到上下游水流合并所耗費的時間。當(dāng)真的發(fā)生了50年一遇的洪水時，應(yīng)當(dāng)直接把長塘水庫以及東坑水庫的下泄流量并入水庫當(dāng)中，再加上某水庫自己的洪水流量進(jìn)行計算，最后得到的結(jié)果就是東方紅水庫的實際洪水流量。
當(dāng)面對千年一遇的洪水的時候，研究人員應(yīng)當(dāng)提前考慮到上游水壩潰壩的機率，充分考慮上下游水壩潰壩的可能性，用排列組合的方式將潰壩水壩數(shù)量、種類一一列舉之后，再開展水庫校核洪水的計算工作。
3 設(shè)計洪水計算
3.1 設(shè)計暴雨的推求
要想精確計算出設(shè)計暴雨的量，最實用的方法當(dāng)然是分析實用資料之后再計算求出設(shè)計暴雨的量。從上個世紀(jì)七十年代開始，水庫就建設(shè)并投入運行了大量雨量站。三十年間，采用的是每個一小時就觀測一次雨量的觀測方法來取得雨量資料，其中只有五年采用了10ml短歷時降雨采集方法。按照國家出臺的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這樣的采集方法對水文計算的兼容性不高，并且實際計算時不利于分析出降雨頻率的高低，所以才采取了水文圖集的方式來取得其特征資料。
除了查閱實用資料的方法，還可以使用算圖表法來計算設(shè)計暴雨。該省水文局于2007年出臺的《暴雨參數(shù)等值線圖》就詳細(xì)地實用上述方法計算出了水庫的暴雨參數(shù)。表1給出了其參數(shù)水平。
據(jù)表1，查算的平均雨量應(yīng)當(dāng)比實測資料的要小，二者的值比較之后應(yīng)當(dāng)差距不大，但是出于安全，在上述兩個方法中應(yīng)當(dāng)使用實測資料來進(jìn)行暴雨的統(tǒng)計工作。
3.2 三個水庫區(qū)間之間的洪水計算
3.2.1 洪水的計算方法
在水庫當(dāng)中，沒有設(shè)立流量站，因此沒有辦法取得計算所用的流量資料，因此也沒有辦法計算洪水量。本文所采用的洪水計算方法來自于該省上世紀(jì)八十年代所制定的計算方法。
3.2.2 洪水計算成果
綜上所述，新的計算方法算出來的結(jié)果比傳統(tǒng)的計算方法要大。在所有的水庫中，使用新的計算方法的水庫與原來的方法相比，差異不超過百分之二十。1991年，該水文總站出臺了《暴雨徑流查算圖表》一文，揭示了資料計算法比公式推理要好，也能得到較高的計算精確度。因此本文使用綜合單位線法來進(jìn)行洪水成果的計算工作。
3.3調(diào)洪演算
1994年，該水利廳編寫并出臺調(diào)洪演算專用的程序，上述文段主要闡述了將設(shè)計工況與洪水計算有機地結(jié)合起來。由于這樣的設(shè)計方式最初設(shè)定為只有東坑水庫繁盛潰壩，因此只能用來計算水庫的壩頂高度。
仔細(xì)分析上述數(shù)據(jù)，假如在計算過程中只考慮到了長塘水庫的潰壩，或是只考慮到了東坑水庫單獨潰壩，那么計算結(jié)果中水庫的壩體高程要相應(yīng)的增加兩米到四米不等。壩體越高，受到地形的限制就越高，所帶來的工程量是巨大的，會消耗較多的經(jīng)濟資源，造成無謂的損失。
在遇到一千年一遇的洪水的時候，就應(yīng)當(dāng)靈活分析預(yù)報，靈活的調(diào)度水庫中的水資源，有必要時還應(yīng)當(dāng)采取爆破等方法瀉出長塘水庫中過多的水，避免水庫水位過高壓力升高發(fā)生潰壩。
4 總結(jié)
與一般水庫不同，梯級水庫的水文水利計算工作要復(fù)雜得多。計算時要歸納入整個集雨面積，有必要時還要計算上下游所有水庫的集雨面積。除此之外，當(dāng)需要單獨計算單一水庫的集雨含量的時候，應(yīng)當(dāng)具體分情況討論上下游水庫的潰壩，再進(jìn)行計算工作。在進(jìn)行下游水庫的計算時，不能一并包括上游水庫，而是要計算下游水庫本身流量與下泄流量的總和。
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