古浪縣水庫壩后洪水設計分析

陳明宇

（甘肅省古浪縣古浪河系水利管理處，甘肅 武威 733000）

當前古浪縣農業(yè)農村經(jīng)濟發(fā)展已進入了階段性變化的新時期，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和市場經(jīng)濟的日漸繁榮，水利已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的基礎產業(yè)[1-5]。繁榮和發(fā)展水利事業(yè)是確保社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展的前提和基礎，日益引起了全社會的高度重視。雖然古浪縣在防洪、抗旱、灌溉和水土保持“四大”水利工程體系方面有研究，但并不系統(tǒng)。因此，筆者對古浪縣水庫壩后洪水進行設計分析，對抵御自然災害，保證工農業(yè)生產和人民群眾的正常生產生活，促進和保障古浪縣國民經(jīng)濟穩(wěn)定快速發(fā)展有不可估量的作用[6-10]。

1 古浪河洪水風險分析

古浪河地處河西走廊內陸區(qū)，西南有祁連山，北有巴丹吉林沙漠，區(qū)內局部高山和沙漠戈壁的蒸騰作用，往往形成較大暴雨，古浪縣是甘肅省五大暴雨中心之一。降水集中且強度大，4—9月都有暴雨發(fā)生，但量級和強度較大的暴雨多發(fā)生在7—8月，一次暴雨一般在24 h內結束，連續(xù)二次暴雨的歷時可達3天。古浪河洪水以夏汛為主，秋汛次之，兼有春汛。大洪水主要由暴雨形成，有暴漲暴落，峰高量小，峰型尖瘦，單峰、復峰大洪水都有發(fā)生。

龍溝河由于流域小而狹長，坡降較陡，雨后匯流快，形成洪水洪峰，流量來勢兇猛，陡漲陡落，主峰歷時短，量小。分析古浪水文站及水庫實測資料，洪水大多發(fā)生在6—9月，尤以7、8月份最多，個別降水偏少年份，年最大洪峰流量出現(xiàn)在4月、5月的春汛期。據(jù)古浪水文站實測最大洪峰流量267 m3/s（1961年），實測最小洪峰流量9.3 m3/s（1950年），相差近28倍，年際變化大。1961年7月21日，古浪河洪峰流量267 m3/s，胡家邊鄉(xiāng)的西灘村、新豐村、永豐灘的岸門村、泗水鄉(xiāng)的光豐村等均不同程度受災，有l(wèi) 000多畝農田被淹，3 km河道防洪堤被毀，沿途化工廠、制藥廠也不同程度受災。2002年6月15日，上游暴雨，兩水庫泄洪100 m3/s，縣城段沿河兩岸多家企事業(yè)單位遭到洪水襲擊。因此，古浪河地區(qū)洪水風險形勢依然嚴峻。

2 水庫壩后洪水設計分析

2.1 十八里堡水庫壩后洪水分析

十八里堡水庫壩后斷面的設計洪水就是水庫設計下泄流量。十八里堡水庫設計洪水成果：2000年7月，按照甘肅省水電勘測設計院的《古浪縣十八里堡水庫除險加固工程初步設計報告》，分析得出十八里堡水庫設計洪水成果，如表1所示。

表1 十八里堡水庫設計洪水成果表 單位：m3/s

按照甘肅省水電勘測設計院《古浪縣十八里堡水庫除險加固工程初步設計報告》中的調洪計算原則，對各頻率設計洪水進行調節(jié)計算求得設計下泄流量，作為十八里堡水庫壩后斷面的設計洪水成果。

2.2 曹家湖水庫壩后洪水分析

曹家湖水庫壩后斷面的設計洪水就是水庫設計下泄流量。曹家湖水庫設計洪水成果：2008年4月，按照武威市水電勘測設計院的《古浪縣曹家湖水庫除險加固工程初步設計報告》，分析得出曹家湖水庫設計洪水成果，如表2所示。

表2 曹家湖水庫設計洪水成果表 單位：m3/s

按照武威市水電勘測設計院《古浪縣曹家湖水庫除險加固工程初步設計報告》中的調洪計算原則，對各頻率設計洪水進行調節(jié)計算求得設計下泄流量，曹家湖水庫壩后斷面的設計洪水成果和洪水調節(jié)計算表如表3～表8所示。

表3 古浪縣曹家湖水庫壩后斷面設計洪水成果表 單位：m3/s

表4 古浪縣曹家湖水庫（P=2.0%）洪水調節(jié)計算表

表5 古浪縣曹家湖水庫（P=5.0%）洪水調節(jié)計算表

表6 古浪縣曹家湖水庫（P=10%）洪水調節(jié)計算表

表7 古浪縣曹家湖水庫（P=20%）洪水調節(jié)計算表

表8 古浪縣曹家湖水庫（P=50%）洪水調節(jié)計算表

2.3 古浪河渠首段洪水分析

古浪河渠首斷面的設計洪水由兩部分組成，一是上游十八里堡水庫和曹家湖水庫下泄流量，二是區(qū)間洪水。

關于十八里堡水庫和曹家湖水庫設計下泄流量，前面已經(jīng)分析，同頻率相加，下泄量成果表如表9所示。

表9 十八里堡、曹家湖水庫設計下泄量成果表 單位：m3/s

區(qū)間洪水分析，以十八里堡水庫設計洪水成果按面積指數(shù)關系（n=0.55，F(xiàn)=60 km2）推求區(qū)間設計洪水成果，如表10所示。

表10 十八里堡至古浪河渠首區(qū)間設計洪水成果表 單位：m3/s

古浪河渠首斷面洪水組成：

將古浪河區(qū)間設計洪水與十八里堡水庫和曹家湖水庫設計下泄量同頻率相加，古浪河渠首斷面設計洪水成果如表11所示。

表11 古浪河渠首斷面設計洪水成果表 單位：m3/s

2.4 古浪縣城區(qū)洪水分析

古浪縣城斷面的設計洪水由三部分組成，一是上游十八里堡水庫、曹家湖水庫下泄流量，二是柳條河水庫下泄流量，三是區(qū)間洪水。

關于十八里堡水庫和曹家湖水庫設計下泄流量，前面已經(jīng)分析，同頻率相加，如表12所示。

表12 十八里堡水庫和曹家湖水庫設計下泄量成果表單位：m3/s

區(qū)間洪水分析，以十八里堡水庫設計洪水成果按面積指數(shù)關系（n=0.55，F(xiàn)=152.5 km2）推求區(qū)間設計洪水成果，如表13所示。

表13 古浪河區(qū)間設計洪水成果表 單位：m3/s

古浪縣城區(qū)斷面洪水組成：

將古浪河區(qū)間設計洪水與三水庫設計下泄量同頻率相加，古浪縣城斷面設計洪水成果如表14所示。

表14 古浪縣城斷面設計洪水成果表 單位：m3/s

2.5 泗水物流園區(qū)段洪水分析

古浪河出山口后，逐漸開闊，兩岸為大面積的耕地。古浪河三河交匯口至泗水物流園區(qū)之間河道長度18 km，區(qū)間面積90 km2，但兩岸溝道較小，且于山前匯流后消失于下游荒漠區(qū)，再無較大的支溝匯入古浪河主河道?？紤]沿線洪水補給與河道滲漏損失相抵，因此，泗水物流園區(qū)段洪水成果與城區(qū)段相同，如表15所示。

表15 古浪縣泗水物流園區(qū)斷面設計洪水成果表 單位：m3/s

古浪河河道主要控制站不同頻率洪水水深、流量和流速表，如表16所示。

表16 古浪河河道主要控制站不同頻率洪水水深、流量和流速表

3 結語

綜上所述，古浪河河道沿岸需要加強洪水防治工作。1）上游段防洪重點保護對象：蘭新鐵路橫跨河道的橋梁，與河道平行行走的國道312線，沿河兩岸分布的通信光纜、鄉(xiāng)鎮(zhèn)機關、企事業(yè)單位以及大量村民等。2）縣城段防洪重點保護對象：城區(qū)的大量居民、化工廠、制藥廠、造紙廠、古浪變電站、高低壓輸電線路、通信光纜以及水利工程設施等。3）中下游段防洪重點保護對象：省道308線，沿河兩岸分布的鄉(xiāng)鎮(zhèn)村民、鄉(xiāng)鎮(zhèn)機關、企事業(yè)單位以及通信光纜等。