阿湖水庫典型地區(qū)入庫設(shè)計(jì)洪水的分析計(jì)算

張沛

摘 要：本文在分析阿湖水庫壩址斷面以上流域以及上游賀莊水庫流域資料情況的基礎(chǔ)上，并考慮這兩座水庫是屬于梯級水庫，確定阿湖水庫的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和校核標(biāo)準(zhǔn)，利用實(shí)測資料分析法法對水庫入庫設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行分析計(jì)算。

關(guān)鍵詞：梯級水庫 降雨量 庫容

0 引言

阿湖水庫位于新沂市東部丘陵山地，淋頭河上游，是一座以防洪為主、結(jié)合蓄水灌溉的中型水庫。阿湖水庫建于20世紀(jì)50年代，由于受當(dāng)時(shí)施工條件限制，施工經(jīng)費(fèi)不足，基建程序簡化，在工程施工和投入運(yùn)行以來，相繼出現(xiàn)一些問題。本論文根據(jù)有關(guān)資料重新進(jìn)行阿湖水庫的水文水利計(jì)算，復(fù)核水庫的設(shè)計(jì)洪水位與校核洪水位，以便用于加固大壩安全。

1 阿湖水庫流域概況

阿湖水庫位于新沂市東部丘陵山地，庫區(qū)跨越新沂、東海兩市縣。該水庫于1958年3月開工，1959年1月竣工。原設(shè)計(jì)集水面積200km2，因農(nóng)田水利建設(shè)，實(shí)際集水面積193.7km2。其中上游賀莊水庫57km2，區(qū)間136.7km2。干流長度14.25km，干流比降J=26.790/000 。水庫總庫容4180萬m3，其中防洪庫容3793萬m3，興利庫容615萬m3。

2入庫設(shè)計(jì)洪水的分析計(jì)算

2.1防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—94）水庫工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)，確定阿湖水庫的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；考慮水庫下游保護(hù)對象的重要性，對防洪標(biāo)準(zhǔn)有較高的要求，采用校核標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇。

2.2入庫設(shè)計(jì)洪水的分析計(jì)算

2.2.1 設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)的確定

阿湖水庫流域的集水面積為193.73km2，其中上游賀莊水庫57km2，區(qū)間136.7km2。本次計(jì)算采用24小時(shí)、三日兩種設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)進(jìn)行入庫設(shè)計(jì)洪水的分析計(jì)算。年最大24小時(shí)雨量與年最大一日雨量的倍比值參照采用附近雨量站的分析值1.1。當(dāng)設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)為24h，其間不再選擇控制時(shí)段。最大24小時(shí)的計(jì)算時(shí)段取△t=1小時(shí)，最大三日的計(jì)算時(shí)段取△t=3小時(shí)。

2.2.3 設(shè)計(jì)暴雨過程計(jì)算

設(shè)計(jì)時(shí)一般選用實(shí)測較大的點(diǎn)暴雨過程作為面暴雨放大的依據(jù)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析采用1990年8月2日～4日安峰山水庫壩址斷面以上面雨量過程作為典型雨量過程放大較合理。當(dāng)設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)取24小時(shí)時(shí)，設(shè)計(jì)暴雨過程的時(shí)段長取1小時(shí)；當(dāng)設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)取三天時(shí)，設(shè)計(jì)暴雨過程的時(shí)段長取3小時(shí)，為此可統(tǒng)計(jì)出時(shí)段長為1小時(shí)、3小時(shí)的典型暴雨過程。

2.2.4 設(shè)計(jì)暴雨地區(qū)組成計(jì)算

計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨地區(qū)組成時(shí)采用典型暴雨地區(qū)組成放大法。經(jīng)過計(jì)算：1990年8月2日～4日賀莊水庫流域、區(qū)間流域三日雨量占阿湖水庫流域三日雨量的比例分別是29%、71%；1990年8月2日～4日賀莊水庫流域、區(qū)間流域最大一日雨量占阿湖水庫流域最大一日雨量的比例分別是24%、76%。最后按這兩組比例將阿湖水庫流域的設(shè)計(jì)面暴雨量過程分配到賀莊水庫流域和區(qū)間流域，從而求得各自的暴雨過程作為產(chǎn)、匯流計(jì)算的依據(jù)。

2.2.5 設(shè)計(jì)凈雨過程計(jì)算

當(dāng)設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)取24小時(shí)時(shí)，采用平均扣損的方法，平均扣損率為1mm/h；當(dāng)設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)取三日時(shí)，采用蘇北旱地次降雨徑流關(guān)系曲線圖。降雨徑流相關(guān)圖的形式為P+Pa～R，相關(guān)曲線相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型為：

2.2.6 設(shè)計(jì)入庫洪水過程的計(jì)算

對計(jì)算得到的賀莊水庫流域的凈雨過程以及區(qū)間流域的凈雨過程分別進(jìn)行匯流計(jì)算，從而得到賀莊水庫的入庫洪水過程和區(qū)間洪水過程。將賀莊水庫的入庫洪水過程輸入賀莊水庫進(jìn)行調(diào)洪演算得到其出流過程，再與區(qū)間的洪水過程線按流量傳播時(shí)間錯(cuò)開進(jìn)行疊加作為阿湖水庫的入庫設(shè)計(jì)洪水過程線。上游賀莊水庫距阿湖水庫干流長度為14.25km。匯流計(jì)算采用瞬時(shí)單位線法，賀莊水庫、阿湖水庫都屬于蘇北山丘區(qū)，根據(jù)圖集查得其瞬時(shí)單位線的綜合參數(shù)m2=1/3， m1按下列綜合公式：

賀莊水庫流域：

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