東部提水灌區(qū)渠首泵站進(jìn)水池特征水位推求

邢 爽

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

1 工程概況

東部提水灌區(qū)位于通河縣中部，松花江左岸，毗鄰?fù)ê涌h城東部，由原依山灌區(qū)擴(kuò)建而成，灌區(qū)范圍南起松花江左岸灘地，北至山腳處120m等高線，西起通河縣城東的太平崗，東至西北河，總面積3.04×104hm2，耕地面積2.58×104hm2，設(shè)計(jì)灌溉面積2.26×104hm2，其中，原依山泵站設(shè)計(jì)流量7.15m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積4000hm2；新建東部提水泵站設(shè)計(jì)灌溉面積1.86×104hm2。提水泵站設(shè)計(jì)流量為24.51m3/s，加大流量29.41m3/s，最小流量9.89m3/s。渠首泵站提松花江水經(jīng)一級(jí)輸水渡槽、一級(jí)輸水明渠、二級(jí)提水泵站、二級(jí)輸水渡槽等工程輸水至灌區(qū)各干渠為灌區(qū)供水。本次主要討論泵站進(jìn)水池特征水位推求[1]。

2 泵站進(jìn)水池特征水位推求

泵站的特征水位有4個(gè)，即進(jìn)水池的防洪水位、最高運(yùn)行水位、設(shè)計(jì)水位、最低運(yùn)行水位。

2.1 外江洪水位及最高運(yùn)行水位

本次設(shè)計(jì)泵站的外江洪水校核標(biāo)準(zhǔn)為100a一遇洪水，因此，泵站的洪水位采用100a一遇洪水位，并直接采用2008年由國(guó)務(wù)院批復(fù)的《松花江流域防洪規(guī)劃》成果。

本次泵站最高運(yùn)行水位，根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50265-2010)要求，取5-10a一遇洪水日平均水位。本次采用5a一遇洪水日平均水位。最高運(yùn)行水位直接采用2008年由國(guó)務(wù)院批復(fù)的《松花江流域防洪規(guī)劃》成果。

工程所在江段《松花江流域防洪規(guī)劃》水面線成果見(jiàn)表1。

提水泵站斷面外江洪水位及最高運(yùn)行水位由各松花江干流斷面洪水位內(nèi)插推求。水文站及泵站斷面防洪水位及最高運(yùn)行水位成果見(jiàn)表2。

表1 工程所在江段設(shè)計(jì)水面線成果表 m

續(xù)表1 工程所在江段設(shè)計(jì)水面線成果表 m

表2 外江洪水位及最高運(yùn)行水位成果表 m

2.2 設(shè)計(jì)水位

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBT50265-2010)，灌溉泵站設(shè)計(jì)水位應(yīng)按歷年灌溉期水源保證率為80%的日平均水位進(jìn)行排頻推求，由于泵站附近沒(méi)有水文測(cè)站，故本次按上述統(tǒng)計(jì)的各水文站灌溉期(5月-8月)日平均流量排頻成果，根據(jù)泵站規(guī)模取P=80%保證率的設(shè)計(jì)流量，據(jù)此按水面線方法推求外江設(shè)計(jì)水位。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的依蘭水文站和通河水文站灌溉期(5月-8月)日平均流量資料進(jìn)行頻率分析，采用經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算得到單站設(shè)計(jì)流量，按各站實(shí)測(cè)H-Q曲線的低水部分查取外江設(shè)計(jì)水位。按水面線方法推求提水泵站所在位置設(shè)計(jì)水位，成果見(jiàn)表3[2]。

2.3 最低運(yùn)行水位

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBT50265-2010)，灌溉泵站設(shè)計(jì)水位應(yīng)按歷年灌溉期水源保證率為97%的日最低水位進(jìn)行排頻推求，由于泵站附近沒(méi)有水文測(cè)站，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的依蘭水文站和通河水文站灌溉期(5月-8月)最小日平均流量資料進(jìn)行頻率分析，采用PⅢ型理論曲線，按矩法初估統(tǒng)計(jì)參數(shù)，適線確定CV值。按各站實(shí)測(cè)低水H-Q曲線查取最低運(yùn)行水位。按水面線方法推求提水泵站所在位置最低運(yùn)行水位，成果見(jiàn)表4[3]。

表3 設(shè)計(jì)水位成果表 m

表4 最低運(yùn)行水位成果表 m

為了驗(yàn)證水面線法的精確度，采用比降法進(jìn)行比較。根據(jù)通河水文站和依蘭水文站同期實(shí)測(cè)枯水期外江水位成果，推求工程所在江段枯水期水面比降。兩站水位平均相差10.12m，枯水期水位平均相差10.25m，最大相差12.29m。按此比降將通河水文站各設(shè)計(jì)頻率水位退求至泵站處。成果見(jiàn)表5。

表5 泵站設(shè)計(jì)水位成果表 m

將本次將按水面線推求方法求得的設(shè)計(jì)水位，與比降法推求的泵站設(shè)計(jì)成果進(jìn)行比較，成果見(jiàn)表6。

表6 外江設(shè)計(jì)水位成果比較表 m

從表6中可以看出，采用水面線推求的方法與比降法成果相比較，日最小97%水位相差0.02m，出于工程安全有利角度，推薦采用水面線法成果。

3 結(jié) 論

本次泵站工程位置下游約77km處為擬建的松花江干流依蘭航電樞紐工程，根據(jù)黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院于2009年編制完成的《松花江干流依蘭航電樞紐工程工程可行性研究報(bào)告》，依蘭航電樞紐建成后將在壩前產(chǎn)生一定的壅水，根據(jù)依蘭航電樞紐回水計(jì)算分析，其洪水期回水對(duì)本次泵站設(shè)計(jì)基本無(wú)影響，但其常遇流量對(duì)泵站影響相對(duì)較大?？紤]到依蘭航電樞紐目前仍處在工程設(shè)計(jì)階段，工程具體實(shí)施時(shí)間尚未確定，因此建議泵站設(shè)計(jì)的各特征水位仍采用本次設(shè)計(jì)成果。

通河?xùn)|部灌區(qū)提水泵站進(jìn)水池設(shè)計(jì)洪水位為105.74m(P=1%)，最高運(yùn)行水位為103.48m(P=20%)。設(shè)計(jì)水位為99.27m(P=80%)，最低運(yùn)行水位為98.47m(P=97%)。