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四川凉山米市水库工程校核洪水分析

所属栏目:水力论文 发布日期:2021-10-09 09:26 热度:

   水利水电工程校核洪水的推求在水文资料条件下通常根据流量资料或暴雨资料计算。根据《水利水电工程设计洪水计算规范》[1]:“3.1.7当设计流域缺乏洪水和暴雨资料,但工程地点附近已调查到可靠的历史洪水,其重现期又与工程的设计洪水标准接近时,可直接采用历史洪水或进行适当调整,作为该工程的设计洪水。”2008年,黄成宗[2]采用调查洪水配线法、水位(调查)-暴雨频率相应法及水位(调查)洪水频率相应法,解决了水文资料短缺地区的涉及洪水计算的问题,对今后水利、电力、输变电等工程提供借鉴作用。2020年,杨俊强[3]等通过对比分析得出,在实测资料洪水系列中加入历史调查洪水可以延长资料系列,减少误差,合理确定洪水统计参数,提高设计洪水成果的可靠性。

四川凉山米市水库工程校核洪水分析

  米市水库是安宁河上游左岸重要支流—孙水河上的一座具有控制性的大型骨干工程,防洪是工程重要任务[4]之一。米市水库的设计洪水是水库设计的重要依据,对自身防洪安全有着重要的作用。由于米市水库坝址河段无实测水文资料,本文分别采用了瞬时单位线法和水文比拟法计算米市水库坝址的设计洪水,并与工程河段的调查洪水做比较,基于工程安全,米市水库推荐采用适当调整的历史洪水作为工程的校核洪水。该成果已通过水利部水利水电规划设计总院的审查认可,这种确定工程校核洪水的方法是对《水利水电工程设计洪水计算规范》中“1.0.11和3.1.7”小节中设计洪水计算方法的一种具体应用。

  1 、水文条件概况

  孙水河是安宁河上游左岸的最大支流,发源于昭觉县尼地乡境内的洛马阿木拖山(主峰海拔高程3491m),于冕宁县泸沽镇汇入安宁河。孙水河流域海拔高程在1630~3491m之间,流域面积1618km2,河长95.2km,平均比降15‰。拟建米市水库下坝址(推荐坝址)位于依洛沟口上游约800m处,坝址以上控制集水面积397.9km2。

  根据孙水河流域内暴雨资料分析,孙水河流域24小时暴雨均值在60~90mm之间,暴雨从上游到下游呈递增趋势,上游米市雨量站多年24小时暴雨均值为63.4mm,中游波洛、喜德、则约雨量站均值分别为76.4mm、75.4mm、87mm,下游孙水关雨量站均值为77.6mm。孙水河流域洪水,主要由暴雨形成,洪水成因及特点与暴雨的成因、分布、强度等密切相关。历年最大洪峰流量均发生在6—9月,个别出现在5月。洪水过程较短,一般1~2天。另外,由于近年来,流域植被受人为破坏,蓄水保土能力降低,遇较大降雨时,易形成洪灾。

  2、 历史洪水

  2.1、孙水关水文站河段历史洪水调查及重现期确定

  根据孙水关河段洪水调查有关文献资料,本河段调查到的大洪水在1891年、1917年、1938年、1960年,而1891年、1917年、1938年洪水远较1960年小,也比实测的几场大洪水小。根据孙水关实测流量成果,1960年实测洪峰流量1400m3/s,2012年实测洪峰流量2510m3/s,2012年洪水远远大于1960年洪水,因此可以确定2012年洪水为1891年以来首大洪水。由于1960年洪水远远小于2012年洪水,并且在实测资料中并不十分突出,不提出作特大值考虑。

  综上所述可以确定,2012年洪水是1891~2014年以来的首大洪水,重现期为124年。

  2.2、工程河段2012年特大洪水

  2012年8月31日,孙水河突发洪水,在孙水河流域造成有史以来最大的洪灾损失。这场洪水起涨快、洪峰高、历时短,主要由8月30-31日孙水河流域普降大雨造成,暴雨的强降水中心出现在孙水河上游热柯达拉乡一带。这次洪水造成孙水河流域部分河段决堤、溃堤、翻堤,沿岸农田被冲毁、村舍倒塌,交通、通讯、供电中断,上游冲毁5座吊桥,规划米市下坝址下游原米市大桥被冲毁,造成直接经济损失30亿元以上。这场洪水在孙水河河口孙水关水文站(集雨面积1611km2)实测洪峰流量为2510m3/s,峰现时间在2012年8月31日16时12分。

  洪水调查河段位于下坝址下游约1km,河段较为顺直,河段内布设了CS07断面(控制集水面积420km2)。该断面上游280m右岸为乃家村,下游660m处为米市大桥,住户集中,指认洪痕点较多,洪痕较可靠。CS07断面位于下坝址下游约800m处,该断面为宽浅式,较规整。根据2012年上下游洪调的“8·31”洪痕,投影到河道中泓线后推算出2012年洪水比降,并内插出CS07断面处2012年洪水位,结合实测河道大断面,选取适当的糙率进行推流。推流成果见表1。

  3 、设计洪水计算

  由于米市水库坝址河段无实测水文资料,采用了瞬时单位线法和水文比拟法计算米市水库坝址的设计洪水,经比较后推荐水文比拟法成果。根据孙水关水文站实测及插补延长的1953~2014年年最大流量系列,对2012年特大洪水提出作特大值处理,组成不连序年最大流量系列进行频率计算。据此计算成果,采用水文比拟法按面积比的2/3次方修正,推求的米市水库坝址设计洪水见表2。由于2012年洪水量级十分突出,重现期缺乏相应的资料再往前推,导致频率曲线配线时2012年洪峰流量点出现“吊灯笼”(频率曲线适线时,由于2012年洪水过大,远远偏离在曲线上方)的情况,经面上综合分析Cv取值为0.6。

  结语

  鉴于2012年孙水河流域发生了特大洪水,水文比拟法和瞬时单位线法推算的坝址2000年一遇校核标准的设计洪峰流量比2012年调查洪峰流量偏小较多。根据《水利水电工程设计洪水计算规范》的有关规定,采用“2012年调查洪峰加大15%作为坝址2000年一遇的设计洪峰流量”对工程更为安全,因而推荐采用由工程河段调查到的特大洪水推求工程校核洪水。该方法的具体应用对其他水利水电工程校核洪水分析采用具有一定的参考价值。

  参考文献

  [1]水利水电工程设计洪水计算规范: SL44-2006[S].2006.

  [2]黄成宗.洪水调查确定涉及洪水的实践研究[J] .红水河, 2008(3):59-61.

  《四川凉山米市水库工程校核洪水分析》来源:《水电站设计》,作者:刘晓宏,李萍

文章标题:四川凉山米市水库工程校核洪水分析

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