浅谈梯级水库的水文水利计算.doc

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1、浅谈梯级水库的水文水利计算【摘要】在水库的除险加固工作中，最主要的前期准备就是开展水文水利相关计算工作。为了准时高效地开展水库的除险加固工作，就要有相应的水文水利计算作为基础。当上游的水库等水利设施发生溃坝时，下游的水库设施的水文计算方法就显得十分重要了。本文将对梯级水库的水文水利计算进行探讨。【关键词】分析计算；水文水利；水库引言某地区，以其复杂的地形、险恶的环境闻名于世，整个区域内有大量的险峻地形，并且建设有大大小小的多个水库，水库的年代较老，大部分是上个世纪六十年代的老建筑。年久失修加上运行理念严重落后，这些水库的安全条件令人堪忧本文主要研究了该地区某水库的除险加固之前的水文水利计算工作

2、。1 工程概况水库坐落于南部崖门镇。总面积达到了38.6平方公里，当中有总长达468.6公里的河流及其支流，平常的水位在38米左右，库容为2372万立方米。平时的作用主要是灌溉农作物、发电，在洪水来临时还有一定的防洪能力。在整个水库的工程当中，有两座坝体、两个溢洪道、一座水力发电站。在整个古兜山所管辖的区域内，有星罗棋布的小水电，数量十分可观。在东方红水库上游的地方，还有四座水电站，大小不一，共同起到防洪灌溉的作用。表一形象地说明了不同水库之间的位置关系及各个水库的特点。2 计算假设及工况水库及其上游四座水库之间是典型的梯级关系。上游的扫杆塘水库以及新矿塘水库的集雨面积都相对较小，计算起来工作

3、量巨大，因此无法逐一地对各个水库开展水文计算工作。所以水文水利计算方法应该做出相应的更改，为了使计算结果更加有说服性，并且尽量简化计算的过程，达到尽快开展水库加固工作的目的，本文中将该水库周边的两个小水库杆塘水库以及新矿塘水库的集雨面积一并纳入长塘水库的集雨面积之内。由于水库的上游还有两座水库，上游的水量直接注入到水库当中，因此在计算时，水库的总流量为其本来的洪水流量加上上游水库的下泄总流量。在上游与下游之间的河道内，坡度大、水流湍急，洪水前进的速度非常快，因此上下游的洪水汇集到一起的时候，研究人员进行计算就不需要考虑到上下游水流合并所耗费的时间。当真的发生了50年一遇的洪水时，应当直接把长塘

4、水库以及东坑水库的下泄流量并入水库当中，再加上某水库自己的洪水流量进行计算，最后得到的结果就是东方红水库的实际洪水流量。当面对千年一遇的洪水的时候，研究人员应当提前考虑到上游水坝溃坝的机率，充分考虑上下游水坝溃坝的可能性，用排列组合的方式将溃坝水坝数量、种类一一列举之后，再开展水库校核洪水的计算工作。3 设计洪水计算3.1 设计暴雨的推求要想精确计算出设计暴雨的量，最实用的方法当然是分析实用资料之后再计算求出设计暴雨的量。从上个世纪七十年代开始，水库就建设并投入运行了大量雨量站。三十年间，采用的是每个一小时就观测一次雨量的观测方法来取得雨量资料，其中只有五年采用了10ml短历时降雨采集方法。按

5、照国家出台的相关标准，这样的采集方法对水文计算的兼容性不高，并且实际计算时不利于分析出降雨频率的高低，所以才采取了水文图集的方式来取得其特征资料。除了查阅实用资料的方法，还可以使用算图表法来计算设计暴雨。该省水文局于2007年出台的暴雨参数等值线图就详细地实用上述方法计算出了水库的暴雨参数。表1给出了其参数水平。据表1，查算的平均雨量应当比实测资料的要小，二者的值比较之后应当差距不大，但是出于安全，在上述两个方法中应当使用实测资料来进行暴雨的统计工作。3.2 三个水库区间之间的洪水计算3.2.1 洪水的计算方法在水库当中，没有设立流量站，因此没有办法取得计算所用的流量资料，因此也没有办法计算洪

6、水量。本文所采用的洪水计算方法来自于该省上世纪八十年代所制定的计算方法。3.2.2 洪水计算成果综上所述，新的计算方法算出来的结果比传统的计算方法要大。在所有的水库中，使用新的计算方法的水库与原来的方法相比，差异不超过百分之二十。1991年，该水文总站出台了暴雨径流查算图表一文，揭示了资料计算法比公式推理要好，也能得到较高的计算精确度。因此本文使用综合单位线法来进行洪水成果的计算工作。3.3调洪演算1994年，该水利厅编写并出台调洪演算专用的程序，上述文段主要阐述了将设计工况与洪水计算有机地结合起来。由于这样的设计方式最初设定为只有东坑水库繁盛溃坝，因此只能用来计算水库的坝顶高度。仔细分析上述

7、数据，假如在计算过程中只考虑到了长塘水库的溃坝，或是只考虑到了东坑水库单独溃坝，那么计算结果中水库的坝体高程要相应的增加两米到四米不等。坝体越高，受到地形的限制就越高，所带来的工程量是巨大的，会消耗较多的经济资源，造成无谓的损失。在遇到一千年一遇的洪水的时候，就应当灵活分析预报，灵活的调度水库中的水资源，有必要时还应当采取爆破等方法泻出长塘水库中过多的水，避免水库水位过高压力升高发生溃坝。4 总结与一般水库不同，梯级水库的水文水利计算工作要复杂得多。计算时要归纳入整个集雨面积，有必要时还要计算上下游所有水库的集雨面积。除此之外，当需要单独计算单一水库的集雨含量的时候，应当具体分情况讨论上下游水库的溃坝，再进行计算工作。在进行下游水库的计算时，不能一并包括上游水库，而是要计算下游水库本身流量与下泄流量的总和。参考文献：1周丽.巧用Excel提高水文水利分析计算效率J.甘肃水利水电技术，2012（5）.2胡秋发.华容河综合治理工程水文水利分析计算J.人民长江，2009（14）.3石牡丽.水文水利计算在柬埔寨甘再水电工程中的应用J.陕西水利，2011（5）.5