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水利工程论文-巴家嘴水库现状防洪能力分析.doc

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水利工程论文-巴家嘴水库现状防洪能力分析.doc

水利工程论文巴家嘴水库现状防洪能力分析摘要巴家嘴水库地处黄土高原,水库淤积严重,建库以来累计淤积库容达330亿M3,有效库容仅剩189亿M3,水库现状防洪能力只有960年一遇洪水标准,远远达不到两千年一遇洪水标准水平,防洪形势严峻,急待进一步除险加固。关键词巴家嘴防洪能力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11087M,相应库容257亿M3,后经1964年、1974年两次加高坝体,坝高74M,坝顶高程11247M,总库容为511亿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111860M,校核洪水位为11244M。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330亿M3,至2001年4月,11244M高程以下库容仅有189亿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35,3天洪量大135;CV值洪峰流量相同,3天洪量小82%;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136亿M3;两千年一遇洪水,设计洪峰流量为20300M3/S,三日洪量为255亿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31防洪标准复核根据中华人民共和国防洪标准GB5020194,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。33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110900M(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110000M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111992M(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)11186M高132M,二千年一遇校核洪水位为112557M,比原设计11244M高117M。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112563M,坝顶高程为112443M,比原防浪墙顶和坝顶高程降低027M(原防浪墙顶高程为112590M,坝顶高程为11247M),按150M坝顶超高考虑,现有坝高的防洪最高水位为112413M。经调洪计算复核,112413M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,

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