对鸭河口水库工程调蓄进行了洪水设计,防洪工程论文

对鸭河口水库工程调蓄进行了洪水设计,防洪工程论文1.自然地理唐白河是汉江流域面积最大的一级支流，全长352km,流域面积24,500km2,行政区划分属河南、湖北两省，流域内总人口约1,100万人。唐白河流域北部以伏牛山脉与黄河流域为邻，东部以桐柏山与淮河流域相隔，西部以肖山与丹江流域为界，南临汉江。由于流域缺乏适宜修建大的防洪控制性工程的地点，防洪主要依靠支流堤防，干流堤防现在状况防御洪水能力仅为10~20年，因而，唐白河是河南南阳、湖北襄阳防汛的重要河流。流域东、北、西三面环山，中部及南部为广大平原，构成自北向南倾斜的扇形盆地。该盆地属于秦岭与大别山之间的南襄盆地系统，是受屡次构造运动构成的坳陷盆地。流域地形可分为山区、丘陵区和平原三种类型，分别占26.7%、26.4%和46.9%.唐河、白河汇合处的下游干流称为唐白河，在襄阳市张湾处汇入汉江，河道长23km.唐白河起源于伏牛山南麓的黄石垭，沿途流经南召、南阳市城区、新野县城、新店铺.河道纵比降为1/1,500~1/4,000,流域面积12,224km2,为干流。唐白河河宽一般约1,000m,宽处在2,000m以上。唐白河干流白河上游河南南召县建有鸭河口水库，1958年11月开场兴建，1960年6月建成。水库集水面积3,025km2,总库容13.16亿m3,华而不实防洪库容5.21亿m3.唐河起源于伏牛山七峰山南麓，自北向南流经方城、社旗、唐河、新野等地。河道纵比降1/3,000~1/5,000,流域面积8,685km2.唐河河道切割较深，洪水河床在唐河县城以上较宽，一般为1,000~2,000m,下面较窄，一般为500~1,100m,并逐步演变为弯曲性河道。2.水文气象和水文站网情况唐白河流域属北亚热带季风气候区，四季分明。夏秋两季受太平洋副热带高压控制，炎热多雨。冬春受西北利亚入和蒙古高压控制，气候枯燥少雨。多年平均气温15℃。流域多年平均降水量812.4mm,最大降水量1,294.6mm,最小降水量551.4mm.受地形影响，降水量在地区上的分布趋势是流域边缘山丘大于盆地，多年平均水面蒸发量为1,714.6mm,最大年达1,986.4mm.唐白河流域水灾较为频繁，据历史资料记载，重灾年主要有1593、1676、1832、1919、1931、1935年。建国后发生六次较大灾祸，1953、1954、1955、1965、1975、2000年且以1975和2,000年最为严重，华而不实1975年、2000年水灾损失分别达20.55亿和33.1亿元。唐白河流域水文站最早设立于1936年。唐河干流设有社旗、唐河、郭滩三个水文站，控制面积分别为1,044km2、4,771km2、6,877km2;白河干流主要设有白土岗、鸭河口水库、南阳、新店铺三个水文站，控制面积分别为1,134km2、3,025km2、3,896km2、10,958km2;唐白河干流设有董坡防汛专用站，集水面积20,909km2.二、设计洪水1.资料系列处理根据频率设计要求样本一致性原则，各控制站洪水应是不受人类活动和分洪溃口影响下的天然洪水。鉴于此，应对各控制站进行样本一致性处理，即对大水年份溃口径流进行复原，对鸭河口水库建库后洪水进行复原分析计算。2.实测和历史洪水【表1】1953~1971年，长委、铁四院、南阳市水文局先后对唐白河干支流进行了屡次洪调和复核。1991年后，长委又对南水北调中线总干渠沿线穿插河流进行洪调。2000年白河上游鸭河口水库进库流量仅次于1919年和1975年，因而，2000年白河洪水可作特大洪水考虑。唐河、白河干流调查与实测大洪水见表1.3.各站大洪水重现期鸭河口：综合分析调查资料，近300年曾发生过1676年、1749年和1919年三次大洪水，1676年洪水重现期定为300年。新店铺：因鸭河口至新店铺区间洪水错峰，大水漫堤溃口及河槽调蓄作用大，鸭河口洪峰流量往往大于新店铺。新店铺2000年洪水为1912年以来第一位，其重现期定为90~100年，其次为1975、1935年洪水，分别列二、三位。唐河站、董坡站经过分析，1975年洪水重现期取100年。4.各断面天然设计洪水各断面设计洪峰流量按年最大值独立选样。历史洪水和实测、插补洪水组成一个不连续的系列。理论频率采用PⅢ型。统计参数EX、CV、CS以计算机适线法定初值。再考虑多数大洪水点群、洪水变化特性及上下游对照等因素，综合确定各计算断面设计洪水的参数值。华而不实，董坡站洪水是根据郭滩和新店铺〔天然〕洪水经过用马斯京根法演算至董坡叠加并按面积倍比放大，求得其洪峰序列。各断面天然设计洪峰流量成果见表2.【表2】5.鸭河口水库削峰影响作用分析现在状况条件下白河干流各控制断面的设计洪水需考虑鸭河口水库调蓄作用的影响。采用典型年分析计算鸭河口水库调蓄作用。本次选择1975、1979、1983年洪水作为削峰分析计算典型年。〔1〕1975年受当年3号台风影响，8月4~8日唐白河出现了一次特大暴雨经过，造成了流域历史上罕见的特大洪水。暴雨中心在唐河上游,方城杨集站日雨量达到769.3mm.唐河郭滩站8月10日出现了最大流量13,400m3/s.受此暴雨影响，鸭河口最大入库流量11,600m3/s,下泄流量仅为2,240m3/S,削峰率达80%.新店铺实测流量在实测系列中不是最大，唐河、白河洪水在董坡遭遇，9日最高水位75.17m〔吴淞〕。〔2〕1979年7月11~15日，唐白河出现了一次暴雨经过,暴雨中心在白河流域，鸭河口入库洪峰流量4040m3/s,在新店铺流量组成中占天然的29.8%,与天然同步，其区间来量较大，唐河、白河洪水没有遭遇。〔3〕1983年10月3~6日，唐白河出现了一次秋季大暴雨经过，范围广，白河上游洪水与区间洪水遭遇。鸭河口流量在新店铺流量组成中，占天然的不到1%,唐河、白河洪水基本遭遇。用控制断面天然设计值与各典型年各控制断面的典型经过计算的不同设计倍比，计算各断面典型年天然设计经过，借用典型年设计倍比，放大相应的典型年鸭河口水库以上入库典型经过和区间典型经过，即为相应典型年的设计经过。对鸭河口入库设计洪水按洪水调度方案进行调洪，将水库出流演算到各断面，再与鸭河口至各断面区间的设计洪水同时刻叠加，求得各断面经鸭河口水库调洪削峰以后各频率洪水经过，各断面各频率设计洪峰流量成果见表3.【表3】三、结束语白河干流中游各断面同一频率天然设计洪峰流量有随面积增加而减小的趋势。如南阳、新店铺集水面积分别为3,896km2、10,958km2,而100年一遇的天然设计洪峰流量分别为12,500m3/s、11,400m3/s.南阳的洪水大多由鸭河口以上暴雨所构成，鸭河口水库以上为多暴雨区，白河降雨量由上游向下游递减，加之白河河道开阔，中、高水河槽调蓄能力很大，对洪水的影响特别显着，出现从上到下随着面积增加有不增反而减小的趋势，反映了面积对洪峰的影响没有河槽调蓄的影响大。如1957年南阳、新店铺相应的洪峰洪峰分别为8,400m3/s、6,210m3/s;1975年鸭河口水库复原后南阳、新店铺洪峰