水库防洪能力分析论文

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1流域及工程概况

巴家嘴水库位于甘肃省庆阳地区西峰市，泾河支流蒲河中游，坝址控制流域面积3522km2。蒲河发源于甘肃省环县砖城子，平均海拔2500m,地势西北高东南低，河流由西北向东南蜿蜒而下，沿途汇入的主要支流有叶祖河、康家河、黑河等。其中以黑河最大，流域面积为940km2。

蒲河中上游为黄土丘陵沟壑区,沟谷发育，河道陡峻。下游为黄土塬区，地势平坦，流域内植被覆盖较差，黄土裸露，水土流失严重。

水库于1958年9月开始兴建，1960年2月截流，1962年7月建成，初建坝高58m，坝顶高程1108.7m，相应库容2.57亿m3，后经1964年、1974年两次加高坝体，坝高74m，坝顶高程1124.7m，总库容为5.11亿m3。1981年水库进行了增建泄洪洞工程初步设计，确定的水库防洪标准为百年一遇洪水设计，二千年一遇洪水校核，设计洪水位为1118.60m,校核洪水位为1124.4m。水库为黄土均质坝。

水库自1960年投入运用以来，采用过蓄水拦沙、自然滞洪和蓄清排浑三种运用方式。但由于泄流能力不足，入库泥沙大部分拦在库内，库区淤积严重。1960年2月至2001年4月，水库总淤积量为3.30亿m3，至2001年4月，1124.4m高程以下库容仅有1.89亿m3。

巴家嘴水库现以成为集城镇供水、灌溉、发电、防洪为一体的综合性水库。

2设计洪水

巴家嘴洪水系暴雨形成，大洪水主要发生在7～8月，由于暴雨历时短，雨强较大，加上流域内地形陡竣，汇流迅速，所以洪水过程一般为陡涨陡落的单峰型。

巴家嘴水库的设计洪水，自从1958年开始以来，不同单位曾先后进行过十多次分析计算。各次计算除采用资料系列有所差别外，就是对历史洪水资料的采用有所不同。最有代表性的是1981年巴家嘴水库增建泄洪洞工程初步设计时的设计洪水成果，其采用的洪水资料系列为1962～1978年，1947年的历史洪水重现期按1901年以来第一大洪水处理，重现期为87年。该设计成果通过了水利部审查。本次将洪水的资料系列延长至2000年，1947年的历史洪水按实测系列处理，重现期相当于50年一遇，复核后的设计洪水成果与1981年成果比较见表1。

从表中可以看出，本次计算成果与1981年成果相比，均值：洪峰流量小3.5%，3天洪量大13.5%；CV值：洪峰流量相同，3天洪量小8.2％；各频率设计值：洪峰流量小3%左右，洪量相差不大。因此，设计洪水成果是稳定的。本次水库防洪能力分析仍采用1981年的设计洪水成果，即：百年一遇洪水，设计洪峰流量为10100m3/s，三日洪量为1.36亿m3；两千年一遇洪水，设计洪峰流量为20300m3/s，三日洪量为2.55亿m3。

巴家嘴水库坝址的设计洪水过程线，采用仿典型年的方法进行计算，典型洪水选择1958年7月14日至7月16日的洪水过程。

3巴家嘴水库防洪能力分析

3.1防洪标准复核

根据中华人民共和国防洪标准(GB50201-94)，巴家嘴水库属大(2)型水库工程，其防洪标准应是百年一遇至五百年一遇洪水设计、二千年一遇至五千年一遇洪水校核。增建泄洪洞工程设计时采用了防洪标准的下限，即百年一遇洪水设计、二千年一遇洪水校核。该项标准已经水利部审查同意。本次仍按此防洪标准进行现状防洪能力分析。

3．2库容及泄流能力

巴家嘴水库的库容于2001年3月进行了测量，水位～库容关系见表2。目前巴家嘴水库的泄洪设施有新建泄洪洞、原泄洪洞和输水洞，其共同使用的条件下，水位～泄量关系见表2。

3.3设计、校核洪水位

水库按敞泄滞洪运用方式，起始调洪水位分别用1109.00m（甘旱汛指发〔2000〕019号和甘水基发〔2000〕13号文批复巴家嘴水库2000年度汛方案）和1100.00m(技施设计时)，进行调洪计算。本次计算的设计、校核洪水位见表3。

从表3可以看出，两个起调水位（1100m与1109m）的最高洪水位和防洪库容相差不大，主要原因是1109m以下库容较小仅200万m3。本次计算的百年一遇设计洪水位为1119.92m（按起调水位1100m计算成果，下同），比原设计（增建泄洪洞设计，下同）1118.6m高1.32m，二千年一遇校核洪水位为1125.57m，比原设计1124.4m高1.17m。

本次复核的设计与校核洪水位，较原设计、校核洪水位偏高，主要是水库淤积严重，库容减少较多所致。

3．4水库现状防洪能力

由于大坝沉陷，2001年4月15日实测大坝防浪墙顶高程为1125.63m，坝顶高程为1124.43m，比原防浪墙顶和坝顶高程降低0.27m（原防浪墙顶高程为1125.90m，坝顶高程为1124.7m），按1.50m坝顶超高考虑，现有坝高的防洪最高水位为1124.13m。经调洪计算复核，1124.13m的防洪水位相应的洪水重现期为960年，即巴家嘴水库现状的防洪能力为近千年一遇。

4结论

通过上述巴家嘴水库设计洪水及水库防洪能力的分析，可以得出如下结论：

1、巴家嘴水库的设计洪水是稳定可靠的。经过复核后的设计洪水成果，与1981年巴家嘴水库增建泄洪洞工程初步设计时的设计成果接近，说明巴家嘴水库的设计洪水是稳定可靠的。即：百年一遇洪水，设计洪峰流量为10100m3/s，三日洪量为1.36亿m3；两千年一遇洪水，设计洪峰流量为20300m3/s，三日洪量为2.55亿m3。

2、水库现状的防洪高水位已不能满足国标防洪标准的要求。从水库调洪水位上分析，本次水库的设计（百年）和校核（二千年）洪水位，分别比原设计高出1.32m和1.17m，水库现状的防洪高水位已不能满足国标防洪标准的要求。

3、水库现状防洪能力仅有960年一遇。根据水库现状的库容和泄流能力，现状大坝防洪能力只能达到防御960年一遇洪水的能力，远不能达到国标（GB50201-94）要求的2000年一遇的校核洪水标准。