浅谈水电站的大坝防洪泄洪

Word版本，下载可自由编辑浅谈水电站的大坝防洪泄洪水电站全部的建造物都有其特有些功能，它们可以用于拦截河流、集中落差、形成水库，其中最为常见的就是水电站大坝、水闸挡水等。大坝在防洪泄洪方面起到重要的作用。

水电站大坝类型

坝，作为水利枢纽，主要功能是挡水防洪。大坝的类型按照坝址的自然条件、建造材料、施工场地、导流、工期、造价等综合比较选定。每个水电站大坝都必有些部分是挡水坝段。

通常来说，大坝分为土坝、重力坝、混凝土面板堆石坝、拱坝等。有的水电站的发电厂房也是大坝的一部分。

水电站大坝在溪流、河流、河口作为屏障，防洪泄洪，用水力发电，或存储水源、浇灌。我国有丰盛的江川河流，水电站发电独占鳌头。2023年水电站发电消费为206.3Mtoe(百万吨油当量)，占世界总量的24%，根据1吨油当量=1.5吨煤计算，相当于3亿吨煤。

下面主要分析拱坝、重力坝。

拱坝是建造在峡谷中的拦水坝，做成水平拱形，凸边面对上游，两端紧贴着峡谷壁，通常坝身还有泄洪孔、导流孔。

世界十大拱坝工程分布在亚洲、欧洲两大区域。中国在十大拱坝上占领五个席位，分离为：锦屏一级坝(坝高305米)、小湾坝(坝高292米)、溪洛渡坝(坝高285.5米)、拉西瓦坝(坝高250米)、二滩坝(坝高240米)。

拱坝几何外形复杂，施工难度大。拱坝在拱与梁的共同作用下，承受负荷，它的稳定性依赖两岸拱端的反力作用，对基地的要求高。拱坝坝身可以泄水，不设永远性伸缩缝，抗震性能好。

重力坝，由砼或浆砌石修筑的大体积档水，基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。在水压力和其负荷作用下，主要依赖坝体产生的抗滑力满足稳定要求。筑坝材料为混凝土或浆砌石。重力坝可能有船闸、鱼道、冲砂孔。

据统计，在各国修建的大坝中,重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。比如，三峡大坝，是世界上规模最大的混凝土重力坝，坝高181米、坝长2335米、坝顶宽度40米、坝底宽度115米。它位于中国湖北省宜昌市境内，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里，年发电量为985亿千瓦小时，是当今世界最大的水利发电工程——三峡电站的主体工程、三峡大坝旅游区的核心景观、三峡水库的东端。

在大江大河上建设大坝多选用重力坝；山区狭窄河道，且坝肩地质承载力好的话，使用拱坝小型的橡胶坝。重力坝普通用混泥土或块石混泥土作为筑坝材料。对水库蓄水电站而言，也有无数是用就近取土作为筑坝材料。普通来说，大坝高度越高，水库则越大，调整性能就越好，能够起到为电力系统调峰、调频、调相的作用。而影响坝高的因素无数，包括地质、地形、电力需求等。

水电站特征水位介绍

水电站的特征水位主要有死水位、正常蓄水位、汛限水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水水位、校核洪水位等。

死水位是在正常运行时，水库消落的最低水位，死水位以下的水库容积是死库容，普通是为了保持水电站有一定的工作水头，不被通过。

正常蓄水位，又称正常高水位、兴利水位、设计蓄水位，是水库最重要的一项特征水位，是挡水建造物稳定计算的依据。当采纳无闸门控制泄洪建造物时，它与泄洪堰顶高程相同；当采纳闸门控制泄洪建造物时，闸门关闭，它是允许长久维护的最高蓄水位。

汛限水位是指汛期为满足防洪要求，限制水库兴利允许的上限水位，低于正常蓄水位。汛限水位可以与死水位重合，如北京官厅电站水库，正常蓄水位479m，死水位及汛限水位为476m。汛限水位也可以介于蓄水位和死水位之间，适用于有一定逻辑可循的河流。汛期洪水发生时光不大稳定，对于洪水浮现不定期或全年多次洪峰的状况，需要在任何时候预留出防洪所需的库容，汛限水位可以与正常蓄水位重合。

防洪限制水位是水库调整后达到的坝前最高水位，防洪高水位是坝前达到的最高水位，惟独在水库对下游防洪时，才需要确定这一水位。这一水位可采纳相应的下游防洪标准的各种典型洪水，根据拟定的防洪调度模式设计。为了保障汛期水库防洪，水库会在汛期没到时，腾出库容。汛限水位以上的库容是作为滞蓄洪水的库容，在发生洪水的时候，水库才允许超过防洪限制水位来泄洪，洪水消除，如汛期未过，应尽快地泄洪，使水库水位快速回降到防洪限制水位。如上图所示，防洪限制水位普通低于设计洪水水位和校核洪水位。

设计洪水水位是挡水建造稳定计算的主要依据，是水库碰到大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。

校核洪水位是水库在正常运作下，短期允许达到的最高水位，是确定大坝顶高举行平安校核的依据。校核洪水位与防洪限制水位之间的库容是调洪库容，校核洪水位以下的库容为总库容。

水电站大坝防洪调度

防洪泄洪关系民生，大坝在防洪泄洪方面起到重要的作用。举个例子，三峡大坝设计最高蓄水位是175米。在每年汛期，保证上游水位在145米的防洪限制水位，多出30米的库容以迎接洪峰。洪峰后，超过145米的水量下泄，为下次洪峰做预备，下泄的水使中下游江面的水位上升，但不影响人们的生命和财产平安。

泄洪，是水库里的水不急着用于发电，直接从大坝利用。水坝、水库和水电站作用是利用拦蓄洪水，蓄洪补枯，在调整水资源的同时壅高水位发电。

泄洪需要举行防洪调度，满足蓄洪补枯。

以三峡为例子，它的可调度库容221亿立方米，长江的年径流量临近一万亿立方米，水量的百分之八十在雨季。为保证三峡防洪库容发挥作用，需要防洪调度，保障库容拥有221亿库容防洪能力。进入汛期，三峡水库的水位不能超过145米高程。

防洪调度的目的是要保障水库防洪作用。还是以三峡水库为例，一旦三峡水库不能