俞茂林
【摘 要】本文以朱山湖水庫除險加固工程水文計算為例,對山塘除險加固工程水文計算的設(shè)計暴雨、設(shè)計洪水、調(diào)洪驗(yàn)算等進(jìn)行了試算,并對計算結(jié)果進(jìn)行了合理性評價,可以為山塘水庫除險加固工程的水文計算提供參考。
【關(guān)鍵詞】山塘水庫;除險加固;水文計算
【中圖分類號】TV62
【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B
The Hydrologic Calculation in Zhushanhu Reservoir Reinforcement Project
Yu Mao-Lin
(Shangyu West Dike No.1 Sluice Management Shangyu Zhejiang 312300)
【Abstract】This paper introduces the hydrologic calculation in Zhushanhu reservoir reinforcement project, then introduces the designed storm, designed flood and the flood regulating calculation in small-scale reservoir reinforcement project, which can provide a reference for similar projects.
【Key words】Small-scale reservoirs;Reinforcement;Hydrologic calculation
1. 項目概況
1.1 流域概況。
朱山湖水庫位于上虞區(qū)章鎮(zhèn)鎮(zhèn)朱光村的朱山自然村,屬曹娥江支流下管溪水系。工程區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候濕潤,雨量充沛。雨量年內(nèi)變化較大,6~7月為梅雨季,雨量約占全年雨量的35%,8~9月為臺風(fēng)季,雨量集中強(qiáng)度大,容易引起山洪暴發(fā),形成災(zāi)害,雨量約占全年的15%。年平均氣溫為16.2℃,極端最高氣溫41℃,極端最低氣溫-10.5℃,全年無霜期238天,年日照時數(shù)1963小時。
1.2 工程概況。
(1)朱山湖水庫壩址以上水庫集雨面積3.33Km2,主流長2.86Km,平均比降4.7‰。水庫總庫容233.57萬m3,正常庫容149.46萬m3,屬?。?)型水庫;是一座以灌溉為主的小型水庫,灌溉面積約2500畝,兼營養(yǎng)魚。
(2)工程始建于1958年12月,為均質(zhì)土壩。原最大壩高7m,根據(jù)水庫大壩安全技術(shù)認(rèn)定,原水庫總庫容為233.57萬m3,正常庫容147.24萬m3。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94和《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000,屬于?。?)型水庫,主要建筑物級別為4級,次要建筑物級別為5級。則朱山湖水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)為:
設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn):30年一遇;
校核洪水標(biāo)準(zhǔn):300年一遇。
2. 設(shè)計暴雨
2.1 計算方法。
采用查《浙江省短歷時暴雨(2003年2月)》圖集中“浙江省年最大(10min、1hr、6hr、24hr)點(diǎn)雨量均值等值線圖”的方法,并以點(diǎn)雨量代替面雨量。
2.2 設(shè)計暴雨。
根據(jù)《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》SL44-93規(guī)定,當(dāng)流域面積小于10平方公里時,可用設(shè)計點(diǎn)雨量作為流域設(shè)計面平均雨量。因朱山湖水庫集雨面積僅3.33Km2, 且流域附近又無實(shí)測雨量資料,故本次設(shè)計直接用點(diǎn)雨量代替面雨量,因此按《浙江省短歷時暴雨(2003年2月)》圖集選用10min、1hr、6hr、24hr暴雨作為設(shè)計依據(jù),進(jìn)行頻率計算。
因流域面積較小,因此可按《浙江省短歷時暴雨》圖集規(guī)定計算暴雨衰減指數(shù)與設(shè)計雨量,其計算公式如下:
3. 設(shè)計洪水
3.1 產(chǎn)流計算。
產(chǎn)流扣損采用蓄滿產(chǎn)流的簡易扣損法,即土壤最大蓄水量100毫米,土壤前期蓄水量80毫米,初損扣20毫米,后損每小時扣1.0毫米。
3.2 匯流計算。
計算方法:流域面積小于50Km2,設(shè)計洪水按“浙江水電院推理公式法”計算。
3.3 設(shè)計洪峰流量。
根據(jù)表3計算得洪峰流量Qm及匯流時間 值如下:
設(shè)計暴雨過程:各天1×24hr雨型按下列規(guī)則排列(△=1小時),(1)時段雨量老大項末時刻排在18:00,時段雨量老二項排在老大項的左邊;(2)其余項從大到小奇數(shù)項排在左邊,偶數(shù)項排在右邊,當(dāng)右邊排滿24:00后,余下各項時段雨量從大到小都排在左邊,最后得出24小時的設(shè)計雨量過程線。
洪水過程線排列與雨型同,F(xiàn)<50Km2,基流考慮0.4m3/s。
4. 調(diào)洪演算
4.1 計算方法。
計算方法:半圖解法
4.2 庫容~水位關(guān)系曲線。
計算所需的庫容~水位關(guān)系曲線,根據(jù)2010年庫區(qū)地形的測量資料繪制,詳見表5。
4.3 調(diào)洪演算。
采用半圖解法,調(diào)洪演算結(jié)果見表6。
5. 非汛期暴雨和非汛期洪水
(1)由于本水庫庫區(qū)及相鄰地區(qū)無雨量測站,缺實(shí)測雨量資料;《浙江省短歷時暴雨圖集》中無非汛期暴雨曲線,故非汛期暴雨及其洪水計算困難,且對小型水庫除險加固施工作用不大,故省略。
(2)同時本工程系小型水庫,集雨面積僅3.33Km2,非汛期洪水很小。小型水庫除險加固施工中一般不專門構(gòu)筑圍堰和專門進(jìn)行導(dǎo)流,施工期雨水和滲水均可用水泵抽排(再通過涵管排出)解決。涵洞(隧洞)進(jìn)口施工構(gòu)筑高1m左右,長10m左右的“燕子窩”,就可解決問題。所以,非汛期暴雨和洪水計算也沒多大實(shí)際用處。
6. 洪水成果合理性評價
6.1 設(shè)計暴雨成果比較分析。
經(jīng)復(fù)核計算,設(shè)計暴雨成果跟安全技術(shù)認(rèn)定的設(shè)計暴雨一致,有關(guān)暴雨參數(shù)取值基本合理。
6.2 設(shè)計洪水成果比較分析。
經(jīng)復(fù)核計算,30年一遇設(shè)計洪峰流量為41.83m3/s,300年一遇校核洪峰流量為66.63m3/s,與技術(shù)認(rèn)定的30年一遇設(shè)計洪峰流量為41.83m3/s,300年一遇校核洪峰流量為66.63m3/s一致,有關(guān)參數(shù)取值基本合理。因集雨面積、設(shè)計暴雨等基礎(chǔ)資料一致。
6.3 設(shè)計下泄流量成果比較分析。
經(jīng)復(fù)核計算,30年一遇設(shè)計洪水下泄流量為10.50m3/s,300年一遇校核洪水下泄流量為21.80m3/s,與技術(shù)認(rèn)定的30年一遇設(shè)計洪水下泄流量10.79m3/s,300年一遇校核洪水下泄流量為21.57m3/s略有差別。因溢洪道計算寬度不同及兩次測量的測量資料不同。
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