清河水库大坝 加高影响因素分析

-精选财经经济类资料- 清河水库大坝加高影响因素分析 清河水库大坝加高影响因素分析朱士戈1 引言清河水库于1958年5月3日兴建，1966年工程全部竣工。水库原设计防洪标准为千年一遇洪水设计、万年一遇洪水校核、多年调节，水库控制流域面积2376平方公里，总库容9.71亿立方米。水库由大坝、溢洪道、泄洪洞组成。大坝为粘土斜墙砂砾坝，坝顶高程138.10米，防浪墙顶高程139.10米，粘土斜墙顶高程136.30米，最大坝高39.60米，水库设计洪水位135.1米，校核洪水位137.4米。水库运行至今已经50多年，工程状况、水文资料、工程规范都发生了较大变化，根据水库大坝安全鉴定办法的有关规定，2010年清河水库进行了第二次水库大坝安全鉴定工作，鉴定结论为三类坝，需要进行水库除险加固。在水库安全鉴定阶段，水库防洪标准降为500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核。在加固设计阶段，设计洪水标准仍按500年一遇，校核洪水标准考虑社会经济发展，铁岭市十二五规划以及清河水库下游保护农田和工业、交通、军事等重要目标，经慎重研究校核洪水重新定为万年一遇，保持原设计标准。经设计复核，大坝需加高1.15米，即防浪墙顶高程140.25米方能达到万年一遇校核标准。2、大坝加高影响因素分析2.1水库淤积影响清河水库在1998年和2008年分别进行了两次淤积测量，测得泥沙淤积量分别为3350万立方米和4250万立方米，分别占总库容的3.45%和4.38%。水库汛限水位127米，2008年127米高程以上淤积量为899.5万立方米水库防洪库容由5.05亿立方米减少到4.96亿立方米，如果仍要保证5.05亿的防洪库容，则增加0.09亿立方米库容，总库容需达到9.80亿立方米，此时按新的库容曲线，水位将达到138.15米。这说明在水库防洪标准和设计洪水不变的情况下，水库校核洪水位将抬高0.75米。这就是水库淤积对大坝加高的影响。2.2设计洪水影响2.2.1水库原设计洪水清河水库原设计洪水频率计算所用资料共计23年，其中1951年和1953年清河流域发生大洪水，1951年洪峰流量6450立方米/秒，七天洪量4.76亿立方米，1953年洪峰流量4760立方米/秒，七天洪量5.22亿立方米。洪峰重现期为100年，1951、1953年分别为100年的第一、第二位。原设计洪水只计算了洪峰、七日洪量，十三日洪量，1953、1951年洪水七日洪量作为1856年以来第二、三位洪水，即重现期约为50年、30年左右。原设计采用1953年洪水为典型，水库设计洪水位135.1米，校核洪水位137.4米。2.2.2本次除险加固采用设计洪水本次清河水库除险加固设计，将清河水库洪水系列延长到2010年，频率计算所用资料共计72年。1995年辽河发生了较大洪水，暴雨偏于清河、柴河两水库以上地区。1995年洪水洪峰流量5330立方米/秒，七日洪量5.91亿立方米。该阶段清河水库1951年洪峰重现期仍定为200年第一位，1995年为200年第二位，1953年为200年第三位。三日、七日洪量1995、1856、1953、1951分别按200年的前四位处理。本次采用1953、1995年两种典型设计洪水过程线。调洪成果见下表。清河水库洪水调节计算成果表典型年P最大洪峰最高水位库容1.36米，e0.07米，A0.75米，由此算得防浪墙顶高程为137.48米；万年一遇非常洪水坝顶高程计算公式H=H0.01%+1.7，1.7米为安全加高，不再另外考虑波浪爬高、风壅水面高度等，计算墙顶高程为139.1米。加固设计洪水坝顶高程计算公式与原规范形式相同，即H=H0.1%+R+e+A，但是波浪爬高公式、水面高度公式不同，安全加高值也不同，由现行规范计算的波浪爬高为2.965米，风壅高度0.019米，安全加高规定为1米，H0.1%为千年设计洪水位135.1米，计算墙顶高程为139.09米；万年校核洪水坝顶高程计算公式与设计洪水形式相同，即H=H0.01%+R+e+A，经计算R为1.883米，e为0.0078米，A规范规定为0.5米，H0.01%为万年校核洪水位138.06米，由公式算得墙顶高程为140.45米。由此可见原设计规范比现行规范标准低。3结语由以上分析可见，水库淤积、设计洪水改变、采用规范不同，对坝顶高程复核产生很大影响，经计算防浪墙顶高程提高1.15米。这就要求水库技术管理工作者在水库管理过程中，必须注意水库淤积对水库防洪的不利影响，定期进行淤积测量，重新核定库容曲线；设计洪水、采用规范对对大坝高程的影响是显著的。发生大洪水后，必须及时进行水库洪水复核，如不满足防洪要求就必须有应急措施，以确保水库防洪安全。参考文献：清河水库工程初步设计第五卷建筑物，1956年，水利部北京勘测设计院沈阳分院；清河水库除险加固初步设计报告