大坝防洪安全评价中防洪专题的确定原则

沈 静，张秀丽（国家能源局大坝安全监察中心，浙江杭州，310014）

大坝防洪安全评价中防洪专题的确定原则

沈 静，张秀丽
（国家能源局大坝安全监察中心，浙江杭州，310014）

防洪复核专题确立是大坝安全定检中十分重要的工作，在对以往防洪专题确定因素大量统计分析基础

上，在《水电站大坝运行安全评价导则》中提出了防洪专题确定原则，给出背景成果。

大坝；防洪专题；确定原则

0　前言

防洪复核专题的确立是大坝安全定检中十分重要的工作，需要投入大量的人力物力，依据什么原则确定防洪复核专题十分关键，因此在本次《水电站大坝运行安全评价导则》编制工作中，这是需要重点突破的工作内容之一。在对以往定检工作防洪专题确定因素大量统计分析基础上，在《水电站大坝运行安全评价导则》中提出了防洪专题确定原则。

1　以往防洪复核专题确定情况归纳总结

通过对过去三轮定期检查确立防洪复核专题的情况进行统计，前三轮定期检查共有124座大坝进行了188次防洪专题复核，对这些防洪专题复核的原因进行了归纳、总结，主要有以下几种。

1.1标准改变及规范修订

大坝各类设计规范和标准等曾经过多次的修编，随着历次更新，大坝的防洪标准、计算方法等也会有所变化。原标准偏低的大坝就可能面临需要提高防洪标准导致防洪能力不足的问题。经统计，约有28次（约占188次的14.9%）因为防洪标准改变而进行了防洪复核，防洪标准为硬性条件，一旦经分析论证防洪标准需提高，均需要计算与标准匹配的设计、校核洪水，必要时复核坝顶高程。如回龙山大坝，建于文革期间，建设阶段洪水标准确定为50年设计、200年校核。根据现行规范GB 50201-1994《防洪标准》和DL 5180-2003《水电枢纽工程等级及设计安全标准》，洪水标准为500~100年设计、2 000~1 000年校核。据《防洪标准》的6.2.4条规定；“低水头或失事后损失不大的水库枢纽工程的挡水和泄水建筑物，经过专门论证，并报主管部门批准，其校核防洪标准可降低一级”。1997年10月，原国家电力公司以安运技[1997]17号文批复原东北电管局，同意回龙山大坝按100年设计、500年校核。因此，目前本工程合法而又合理的洪水设计标准是：100年设计、500年校核。

松山大坝坝型为混凝土面板堆石坝，但1988年原初步设计、1997年技施设计、2003年蓄水安鉴时均采用《混凝土重力坝设计规范》中相关规定进行坝顶高程复核，2009年首次定检时则调整采用新版DL/T5359-2007《碾压式土石坝设计规范》、DL/ T5016-1999《混凝土面板堆石坝设计规范》的公式，重新计算了波浪爬高、坝顶高程。

经统计，有12次因计算方法改变进行了复核计算（非单纯原因），主要包括坝址洪水改为入库洪水计算（8次）、洪水频率计算方法改变（3次）、洪水过程线放大方法改变（1次）等。如紧水滩、石塘、安砂、上犹江、铁门关大坝均计算了入库洪水；新丰江洪水过程线原采用同频率放大，现采用分段倍比放大；陈村大坝洪水频率计算方法原为暴雨推求辅以洪水资料直接法，1988年首次定检时改为实测直接法；云峰大坝1990年首次定检时，洪峰、洪量的计算方法由矩法改为适线法。

另有映秀湾大坝因震后重建蓄水安鉴需要进行了防洪复核。

由此归纳出3条设计洪水及调洪复核原则为：“①设计规范修订，有关防洪安全标准、洪水计算与调洪演算方法、参数取值和安全指标等发生了变化，或规范中增加了新的内容和要求；②原批复的防洪标准低于现行规范规定，以往未进行过防洪专题复核的，应按现行规范进行复核；③大坝经过改建或扩建，改变了工程等别和建筑物级别，或因下游环境变化或保护要求提高而需调整大坝级别，提高防洪标准的”。

1.2入库流量改变

约有13次（约占6.9%）因入库流量改变而进行了防洪复核，导致入库流量改变的主要原因有上游大坝建成、梯级联调等。若入库流量改变，必须进行防洪复核。太平哨大坝因为桓仁、回龙、太平哨水库洪水联合调度导致入库流量改变；富春江大坝因为新安江、富春江联调导致入库流量改变；八盘峡大坝考虑龙羊峡、刘家峡联调；青溪考虑棉花滩建成后影响；天生桥二级考虑天生桥一级建成后影响。

由此归纳出1条防洪复核原则为：“水库运行调度中出现了与原设计水库调度成果有较大偏差”。

1.3洪水系列延长

经统计，约有113次（约占60.1%）因为需要洪水延长而进行复核的情况，其中约有9次（约占4.8%）是单纯性为了延长洪水系列而进行的复核，延长的原因主要有：

（1）原坝址实测资料系列较短，如拉浪首次定检时，1959~1970年为坝址（拉浪水文站）实测成果，之前为插补得到。1971~1991年，积累了20多年实测入库洪水资料。根据SL 44-2006《水利水电工程设计洪水计算规范》中的1.0.7条款“工程地址或其上、下游邻近地点具有30年以上实测和插补延长的流量资料，应……”、DL/T 5105-1999《水电工程水利计算规范》中的4.2.3条款“径流系列资料年限应根据设计水电工程的特点确定，对于季调节以上的水库，径流系列资料的年限应不少于30年”，由此对原系列的要求为有实测的30年以上，若还未达到，则运行期实测系列增加后，应进行设计洪水复核。

（2）实测洪水资料增加较多，如渔子溪首次定检，延长了1972~1989年共18年实测资料，之前系列考虑了耿达站插补延长；明台首次定检延长1991~2007年共17年；乌江渡首次定检延长1974~ 1989年共16年等。我国较多水库是在20世纪60~ 70年代建立的，首次定检时积累了较长的实测洪水资料，因此较多大坝进行了设计洪水复核。

由此归纳出2条设计洪水复核原则：“①上次洪水复核水文系列未超过30年，不满足规范要求；②距上次洪水复核，实测系列已延长超过上次计算系列长度的一半，或实测系列延长虽未超过上次计算系列长度的一半，但有不利影响的”。

1.4出现大洪水

经统计，约有85次（约占45.2%）因为出现大洪水而进行了防洪复核，其中约有15次（约占8.0%）是因为单纯性的出现大洪水而进行的复核。

当洪水超过上次洪水复核时的实测最大洪水时，进行复核才有必要。若此次洪水超过历史洪水，则肯定有必要进行复核，并且需要加入历史特大洪水系列中。当之前的实测洪水均较小，缺乏可比性时，需要查看发生洪水重现期与工程级别，一般100年设计的大坝，可能出现20年以上洪水就有必要进行复核；而500年设计的大坝，可能出现50年甚至100年以上洪水才有必要复核，因此从重现期判断需要结合具体工程。

由此，可以归纳出1条设计洪水的复核原则为：“超过实际发生的最大洪水（或最大雨量）和历史洪水”。

1.5出现不利洪水过程

经统计，约有45次（约占23.9%）因为出现不利洪水过程而进行了防洪复核。如丰满大坝保坝设计采用的洪水典型为1953年和1960年型，均为单峰型；首次定检1996年复核时增加了1995年的前主后次双峰型洪水。2004年白山、丰满水库防洪联合调度方案选择了1953年和1960年单峰型洪水过程线、1995年的前主后次双峰型洪水过程线和1991年两峰相当后峰稍大双峰型洪水过程线做典型；2010年第三次定检复核时又增加了2010年洪水典型。

由此归纳出1条设计洪水复核原则为：“典型洪水（典型暴雨）过程有更加不利的情况出现”。若经分析认为需要修改典型洪水过程的，则需要进行调洪复核。

1.6库容、泄流能力变化

经统计，约有32次（约占17.0%）因库容改变进行了防洪复核。若库容减小已影响调洪库容、水位库容曲线的，均应采用最新复测成果进行调洪复核，青铜峡、新安江等均采用最新复核成果进行了调洪计算。

泄洪建筑物实际尺寸与设计偏差较大、设计泄流曲线与实际偏差较大、或下游行洪受阻导致泄洪设施泄流能力降低的应重新复核泄流曲线，必要时采用最新复测成果进行调洪复核。经统计，约有28次（约占14.9%）因泄流曲线变化进行了调洪复核。如丰满二次定检、红石首次定检、新安江首次和二次定检时调洪复核均采用了新的泄流曲线。

经统计，有13次因洪水调度方案改变、1次因机组扩机、4次因考虑分期洪水等原因进行调洪复核，如安砂、上硐、回龙寨等洪水调度方案均有改变；另有考虑梯级联调需要改变洪水调度方案的，如古田溪一级、大化。机组扩机一般不改变洪水情况，但铁门关承担下游库尔勒地区的防洪任务，需要控制最大下泄（包括机组发电流量），扩机后机组发电流量加大，由此泄洪洞下泄流量应减小，调洪成果增加。

由此归纳出3条调洪复核原则为：“①洪水调度方案改变；②水库防洪库容减少；③泄洪设施泄流能力降低（包括下游行洪受阻）”。

2　防洪复核专题确定原则

根据上述归纳总结和分析成果，给出了《水电站大坝运行安全评价导则》4.4.5～4.4.7三条防洪有关专题确定原则。

（1）出现下列情况之一时，仅应进行洪水专题复核：

①上次洪水复核水文系列未超过30年，不满足规范要求。

②距上次洪水复核，实测系列已延长超过上次计算系列长度的一半；或实测系列延长虽未超过上次计算系列长度的一半，但有不利影响的。

③超过实际发生的最大洪水（或最大雨量）和历史洪水；典型洪水（典型暴雨）过程有更加不利的情况出现。

④经分析有必要进行复核的工程。

（2）出现下列情况之一时，仅应进行洪水调节专题复核：

①洪水专题复核成果超出了原设计洪水的洪峰、洪量5%以上。

②洪水调度方案改变。

③水库防洪库容减少。

④泄洪设施泄流能力降低（包括下游行洪受阻）。

（3）专项复测主要是复测水库库容。出现下列情况之一的水库应进行库容复测，复测成果应给出现状库容曲线、死库容、防洪库容、调洪库容变化数据：

①淤积或围垦等比较严重影响调洪库容的。

②在排除泄流能力降低和不利洪水过程影响因素后，在实际防洪调度中洪水位与设计值有较大偏差的。

3　结语

在对以往三轮定检中防洪复核专题进行分析和总结的基础上，确定了《水电站大坝运行安全评价导则》中防洪复核专题的基本原则，这是大坝安全管理工作的又一突破，对后续定检工作防洪专题的开展与深入具有指导意义。

Title:Determination principles for the flood study in flood control safety assessment//by SHEN Jing and ZHANG Xiu-li//Large Dam Safety Supervision Center of National Energy Administration

Determination of flood study is of great importance in dam periodical inspection.Based on the statistics of determination factors in the past experience and combined with research results,the determination principles were advanced in the Guide for safety assessment of hydropower dams in operation,for reference.

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TV697.1

A

1671-1092（2015）01-0067-03

2015-01-20

沈 静（1981-），女，江苏常熟人，硕士研究生，从事大坝安全管理研究。

作者邮箱：shen_j3@ecidi.com