【摘要】水庫隨著時間的推移,在實際運行過程中便會受到各種不利因素影響,或多或少都出現(xiàn)一定的安全隱患,在進行水庫安全性復(fù)核與除險加固設(shè)計核心便是對洪水設(shè)計復(fù)核。本文主要結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗就洪水設(shè)計復(fù)核要點展開探討與分析,同時闡述設(shè)計洪水復(fù)核的經(jīng)驗與原則。
【關(guān)鍵詞】水庫設(shè)計;洪水復(fù)核;除險加固
前言:
為確保水庫能夠安全運行,對水庫進行洪水復(fù)核與除險加固通常是防洪的工作重點,在對病險水庫進行鑒定與加固設(shè)計過程中,而設(shè)計洪水復(fù)核是除險加固的首要問題,其對工程的投資、安全與效益產(chǎn)生重要影響。筆者認(rèn)為在確保水庫工程洪水復(fù)核與除險加固的精確性需要做好水文復(fù)核工作,包括延長與收集水文和氣象資料,監(jiān)測水庫運行過程中水文的實測資料,統(tǒng)計水庫上游區(qū)域活動的影響與水庫的運行現(xiàn)狀,復(fù)核的洪水的設(shè)計計算,計算水庫調(diào)洪數(shù)值與狀抗洪評價等。
1.洪水復(fù)核的主要內(nèi)容
1.1整理與搜集基本資料
眾所周知,基本資料是水利工程水文復(fù)核與計算的重要依據(jù),按照《水利工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》的規(guī)范要求,充分整理與收集流域自然資料、河道特征、降水?dāng)?shù)據(jù)、區(qū)域水土保持情況等條件,實測區(qū)域暴雨資料,同時重視與借鑒歷史資料,在進行水庫安全性評價與加固設(shè)計過程中,同時還要選取水庫原設(shè)計過程的原始數(shù)據(jù)與設(shè)計成果,還要重視運行過程的水文與氣象的數(shù)據(jù)資料,河道實際變更情況等。
為了確保計算的設(shè)計洪水滿足其精度要求,設(shè)計人員需要檢查與評價設(shè)計洪水復(fù)核的資料與流域特征資料,重點復(fù)核對暴雨、洪水資料,在復(fù)核過程中一旦出現(xiàn)對最終計算成果影響較大的不利因素,應(yīng)及時分析并進行修正。
1.2選擇科學(xué)的洪水復(fù)核方法
設(shè)計人員按照水庫流域的自然地理、水文資料實際情況,設(shè)計洪水常見復(fù)核方法包括:
。╝)根據(jù)流量數(shù)據(jù)資料來計算洪水流量,設(shè)計人員需要統(tǒng)計水庫所在的上、下游鄰近地點30年以上實測和插補的洪水流量數(shù)據(jù),并根據(jù)已有的水庫流量資料來展開頻率分析性計算,從而來計算水庫洪水計設(shè)量,同時由于水庫運行時間較長,需要確保水庫運行過程水文數(shù)據(jù)的精確度,從而能夠真正還原歷年洪水的入庫情況,并預(yù)計當(dāng)年洪水入庫量。
。2)如果水庫所處河流上下游缺少實測流量數(shù)據(jù)資料,在水庫運行過程中檢測資料也不能足以充當(dāng)洪水復(fù)核設(shè)計與除險加固的依據(jù),然而工程所處區(qū)域具有30年以上實測和插補的雨量數(shù)據(jù)資料,并根據(jù)雨量資料從而推算洪水入庫情況。
。3)一旦工程所處的流域如果缺少流量資料,同時也缺乏暴雨的統(tǒng)計資料,可選擇地區(qū)綜合法來判斷洪水的預(yù)期值,同時應(yīng)結(jié)合設(shè)計流域差異性特點,利用洪水暴雨資料來進行檢驗。
1.3成果科學(xué)性分析
數(shù)據(jù)成果科學(xué)性檢查主要包括以下方面:第一,水庫設(shè)計洪水流量設(shè)計并根據(jù)差異性時段來科學(xué)檢查器洪量成果及參數(shù),判斷其是否合理;第二,設(shè)計人員應(yīng)展開區(qū)域性檢查;第三,水庫在對應(yīng)所處階段設(shè)計成果的科學(xué)性檢查與對比。
只有通過對角差異性階段發(fā)熱洪水成果,從而能夠確定采用成果評價的重要一環(huán)。在實際計算過程中筆者發(fā)現(xiàn)所采用資料條件具有差異性,所采用方法應(yīng)當(dāng)區(qū)別化對待,除此以外設(shè)計人員自身經(jīng)驗差別化等原因,無法避免出現(xiàn)了復(fù)核成果與原各階段成果出現(xiàn)差異,通過比對來分析所處階段來分析洪水差異,并根據(jù)科學(xué)評價不同階段的洪水設(shè)計成果。
2.洪水復(fù)核的注意要點
洪水復(fù)核應(yīng)當(dāng)基于新增水文資料,來評價與復(fù)核設(shè)計階段的設(shè)計成果,同時要重視水庫流域在差異性自然條件對洪水影響。
2.1注重基本資料的整理與搜集及分析
為確保在數(shù)量有限的樣本來提高其代表性作用,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重水文資料的積累。
。1)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)尤其注重特大暴雨與洪水的數(shù)據(jù)資料,其中應(yīng)包括歷史發(fā)生的與近期增加的,這些數(shù)據(jù)資料影響計算參數(shù)變化軌跡以及洪水的計算準(zhǔn)確度。往年的洪水往往蘊含一些當(dāng)?shù)睾樗奶卣餍畔,一旦其精度得到保障,可將其運用至實際計算中,從而了彌補資料實測的缺陷,從而能夠擴大檢測樣本數(shù)量。
。2)設(shè)計人員應(yīng)重視所在流域內(nèi)人類所產(chǎn)生影響因素,收集影響水庫洪水調(diào)蓄能力的資料包括引水、蓄水以及提水工程的情況,筆者為了保證水文成果的科學(xué)性與合理性,不僅要核對水庫的設(shè)計信息,還要組織人員去整合水庫附近流域的水文資料與水文分析成果。
2.2保證水文資料的統(tǒng)一性
為了確保設(shè)計洪水能夠符合精度要求,設(shè)計人員復(fù)核流量資料、水位、流量等數(shù)據(jù)資料,同時要評價所選擇的水文信息資料的可靠性、一致性以及代表性,根據(jù)洪水復(fù)核特點,尤其要注重資料的完整性,從而來確保分析成果的科學(xué)性。
2.3重視新建水庫上游的調(diào)蓄作用
設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)積極重視水庫對上流區(qū)域的調(diào)蓄作用,如果水庫的上游區(qū)域也有布置有調(diào)蓄作用的分洪、水庫等工程,便會發(fā)現(xiàn)一般洪峰實時的洪量在減小,且延長峰現(xiàn)時間,同時也能夠發(fā)現(xiàn)在天然洪水在上游水庫調(diào)節(jié)的作用下其削峰及延后峰現(xiàn)時間出現(xiàn)了延長。在進行水庫的洪水復(fù)核過程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮上游水庫的影響的作用與結(jié)果,尤其要關(guān)注新建上游水庫的運行情況。
2.4重視洪水入庫與壩址設(shè)計的差異
按照水庫所處的地形條件,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)明確壩址設(shè)計的洪水流量與入庫的差異,根據(jù)實際情況變更入庫設(shè)計洪水流量,筆者結(jié)合工作經(jīng)驗可發(fā)現(xiàn),水庫建成后相同的降水量其入庫洪量大于建庫前的洪量,同時減少了流域匯流的過程,造成了洪峰入庫流量的時間提前,增大了漲水段的洪量。入庫與壩址洪水的差異主要是洪峰流量和短時移洪量。在實際計算中,在計算入庫洪水與壩址洪水,主要按照兩者的差別與調(diào)洪原則:第一,水庫處于原有的河槽調(diào)蓄能力較差峽谷中,水庫建成后仍是河道型水庫,入庫洪水與壩址洪水偏差較小,在這樣的條件下可將壩址設(shè)計洪水充當(dāng)工程設(shè)計的設(shè)計依據(jù);第二,如果庫區(qū)位于丘陵地帶,原有的河槽的調(diào)蓄水平較高,水庫建成具有湖泊特征,其入洪峰庫流量與壩址流量偏差較大,因此可選擇洪水入庫設(shè)計值可作為水庫的重要依據(jù);第三,如果水庫庫容較高則將壩址設(shè)計洪水作為水庫防洪設(shè)計的重要依據(jù);第四,對于流式低壩徑水庫,通常是把壩址洪水設(shè)計值來作為主要的設(shè)計依據(jù)。
結(jié)束語:
總而言之,水庫的洪水復(fù)核內(nèi)容與水庫在設(shè)計階段的洪水計算基本一致,設(shè)計人員應(yīng)積極整理和復(fù)核設(shè)計資料,盡可能提升水文資料的代表意義與可靠性,同時結(jié)合水庫所處流域特點,選用更為合理的計算原則,進行全面檢查,確保分析成果滿足設(shè)計要求。
參考文獻:
[1]邱大.淺析水庫設(shè)計洪水復(fù)核與除險加固應(yīng)注意的問題[J].廣東科技,2011, 20(10):135-136.
[2]劉依松,聶其兵.龍脈水庫除險加固設(shè)計洪水分析研究[J].三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,34(4):1-3.
[3]張志輝.入庫設(shè)計洪水復(fù)核分析[J].價值工程,2012,31(18):78-79.
[4]路偉亭.小型水庫洪水復(fù)核方法探討[J].治淮,2011,(5):14-16.
【關(guān)鍵詞】水庫設(shè)計;洪水復(fù)核;除險加固
前言:
為確保水庫能夠安全運行,對水庫進行洪水復(fù)核與除險加固通常是防洪的工作重點,在對病險水庫進行鑒定與加固設(shè)計過程中,而設(shè)計洪水復(fù)核是除險加固的首要問題,其對工程的投資、安全與效益產(chǎn)生重要影響。筆者認(rèn)為在確保水庫工程洪水復(fù)核與除險加固的精確性需要做好水文復(fù)核工作,包括延長與收集水文和氣象資料,監(jiān)測水庫運行過程中水文的實測資料,統(tǒng)計水庫上游區(qū)域活動的影響與水庫的運行現(xiàn)狀,復(fù)核的洪水的設(shè)計計算,計算水庫調(diào)洪數(shù)值與狀抗洪評價等。
1.洪水復(fù)核的主要內(nèi)容
1.1整理與搜集基本資料
眾所周知,基本資料是水利工程水文復(fù)核與計算的重要依據(jù),按照《水利工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》的規(guī)范要求,充分整理與收集流域自然資料、河道特征、降水?dāng)?shù)據(jù)、區(qū)域水土保持情況等條件,實測區(qū)域暴雨資料,同時重視與借鑒歷史資料,在進行水庫安全性評價與加固設(shè)計過程中,同時還要選取水庫原設(shè)計過程的原始數(shù)據(jù)與設(shè)計成果,還要重視運行過程的水文與氣象的數(shù)據(jù)資料,河道實際變更情況等。
為了確保計算的設(shè)計洪水滿足其精度要求,設(shè)計人員需要檢查與評價設(shè)計洪水復(fù)核的資料與流域特征資料,重點復(fù)核對暴雨、洪水資料,在復(fù)核過程中一旦出現(xiàn)對最終計算成果影響較大的不利因素,應(yīng)及時分析并進行修正。
1.2選擇科學(xué)的洪水復(fù)核方法
設(shè)計人員按照水庫流域的自然地理、水文資料實際情況,設(shè)計洪水常見復(fù)核方法包括:
。╝)根據(jù)流量數(shù)據(jù)資料來計算洪水流量,設(shè)計人員需要統(tǒng)計水庫所在的上、下游鄰近地點30年以上實測和插補的洪水流量數(shù)據(jù),并根據(jù)已有的水庫流量資料來展開頻率分析性計算,從而來計算水庫洪水計設(shè)量,同時由于水庫運行時間較長,需要確保水庫運行過程水文數(shù)據(jù)的精確度,從而能夠真正還原歷年洪水的入庫情況,并預(yù)計當(dāng)年洪水入庫量。
。2)如果水庫所處河流上下游缺少實測流量數(shù)據(jù)資料,在水庫運行過程中檢測資料也不能足以充當(dāng)洪水復(fù)核設(shè)計與除險加固的依據(jù),然而工程所處區(qū)域具有30年以上實測和插補的雨量數(shù)據(jù)資料,并根據(jù)雨量資料從而推算洪水入庫情況。
。3)一旦工程所處的流域如果缺少流量資料,同時也缺乏暴雨的統(tǒng)計資料,可選擇地區(qū)綜合法來判斷洪水的預(yù)期值,同時應(yīng)結(jié)合設(shè)計流域差異性特點,利用洪水暴雨資料來進行檢驗。
1.3成果科學(xué)性分析
數(shù)據(jù)成果科學(xué)性檢查主要包括以下方面:第一,水庫設(shè)計洪水流量設(shè)計并根據(jù)差異性時段來科學(xué)檢查器洪量成果及參數(shù),判斷其是否合理;第二,設(shè)計人員應(yīng)展開區(qū)域性檢查;第三,水庫在對應(yīng)所處階段設(shè)計成果的科學(xué)性檢查與對比。
只有通過對角差異性階段發(fā)熱洪水成果,從而能夠確定采用成果評價的重要一環(huán)。在實際計算過程中筆者發(fā)現(xiàn)所采用資料條件具有差異性,所采用方法應(yīng)當(dāng)區(qū)別化對待,除此以外設(shè)計人員自身經(jīng)驗差別化等原因,無法避免出現(xiàn)了復(fù)核成果與原各階段成果出現(xiàn)差異,通過比對來分析所處階段來分析洪水差異,并根據(jù)科學(xué)評價不同階段的洪水設(shè)計成果。
2.洪水復(fù)核的注意要點
洪水復(fù)核應(yīng)當(dāng)基于新增水文資料,來評價與復(fù)核設(shè)計階段的設(shè)計成果,同時要重視水庫流域在差異性自然條件對洪水影響。
2.1注重基本資料的整理與搜集及分析
為確保在數(shù)量有限的樣本來提高其代表性作用,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)注重水文資料的積累。
。1)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)尤其注重特大暴雨與洪水的數(shù)據(jù)資料,其中應(yīng)包括歷史發(fā)生的與近期增加的,這些數(shù)據(jù)資料影響計算參數(shù)變化軌跡以及洪水的計算準(zhǔn)確度。往年的洪水往往蘊含一些當(dāng)?shù)睾樗奶卣餍畔,一旦其精度得到保障,可將其運用至實際計算中,從而了彌補資料實測的缺陷,從而能夠擴大檢測樣本數(shù)量。
。2)設(shè)計人員應(yīng)重視所在流域內(nèi)人類所產(chǎn)生影響因素,收集影響水庫洪水調(diào)蓄能力的資料包括引水、蓄水以及提水工程的情況,筆者為了保證水文成果的科學(xué)性與合理性,不僅要核對水庫的設(shè)計信息,還要組織人員去整合水庫附近流域的水文資料與水文分析成果。
2.2保證水文資料的統(tǒng)一性
為了確保設(shè)計洪水能夠符合精度要求,設(shè)計人員復(fù)核流量資料、水位、流量等數(shù)據(jù)資料,同時要評價所選擇的水文信息資料的可靠性、一致性以及代表性,根據(jù)洪水復(fù)核特點,尤其要注重資料的完整性,從而來確保分析成果的科學(xué)性。
2.3重視新建水庫上游的調(diào)蓄作用
設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)積極重視水庫對上流區(qū)域的調(diào)蓄作用,如果水庫的上游區(qū)域也有布置有調(diào)蓄作用的分洪、水庫等工程,便會發(fā)現(xiàn)一般洪峰實時的洪量在減小,且延長峰現(xiàn)時間,同時也能夠發(fā)現(xiàn)在天然洪水在上游水庫調(diào)節(jié)的作用下其削峰及延后峰現(xiàn)時間出現(xiàn)了延長。在進行水庫的洪水復(fù)核過程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮上游水庫的影響的作用與結(jié)果,尤其要關(guān)注新建上游水庫的運行情況。
2.4重視洪水入庫與壩址設(shè)計的差異
按照水庫所處的地形條件,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)明確壩址設(shè)計的洪水流量與入庫的差異,根據(jù)實際情況變更入庫設(shè)計洪水流量,筆者結(jié)合工作經(jīng)驗可發(fā)現(xiàn),水庫建成后相同的降水量其入庫洪量大于建庫前的洪量,同時減少了流域匯流的過程,造成了洪峰入庫流量的時間提前,增大了漲水段的洪量。入庫與壩址洪水的差異主要是洪峰流量和短時移洪量。在實際計算中,在計算入庫洪水與壩址洪水,主要按照兩者的差別與調(diào)洪原則:第一,水庫處于原有的河槽調(diào)蓄能力較差峽谷中,水庫建成后仍是河道型水庫,入庫洪水與壩址洪水偏差較小,在這樣的條件下可將壩址設(shè)計洪水充當(dāng)工程設(shè)計的設(shè)計依據(jù);第二,如果庫區(qū)位于丘陵地帶,原有的河槽的調(diào)蓄水平較高,水庫建成具有湖泊特征,其入洪峰庫流量與壩址流量偏差較大,因此可選擇洪水入庫設(shè)計值可作為水庫的重要依據(jù);第三,如果水庫庫容較高則將壩址設(shè)計洪水作為水庫防洪設(shè)計的重要依據(jù);第四,對于流式低壩徑水庫,通常是把壩址洪水設(shè)計值來作為主要的設(shè)計依據(jù)。
結(jié)束語:
總而言之,水庫的洪水復(fù)核內(nèi)容與水庫在設(shè)計階段的洪水計算基本一致,設(shè)計人員應(yīng)積極整理和復(fù)核設(shè)計資料,盡可能提升水文資料的代表意義與可靠性,同時結(jié)合水庫所處流域特點,選用更為合理的計算原則,進行全面檢查,確保分析成果滿足設(shè)計要求。
參考文獻:
[1]邱大.淺析水庫設(shè)計洪水復(fù)核與除險加固應(yīng)注意的問題[J].廣東科技,2011, 20(10):135-136.
[2]劉依松,聶其兵.龍脈水庫除險加固設(shè)計洪水分析研究[J].三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,34(4):1-3.
[3]張志輝.入庫設(shè)計洪水復(fù)核分析[J].價值工程,2012,31(18):78-79.
[4]路偉亭.小型水庫洪水復(fù)核方法探討[J].治淮,2011,(5):14-16.