临城县兴业矿业引水工程防洪评价及影响分析

王海龙

(河北省邢台水文水资源勘测局，河北邢台054000)

1 引水工程基本情况

1.1 建设项目概况

临城兴业矿产资源有限公司是一家大型的中外合资企业，集采矿、选矿于一体。公司主要经营铁矿石的开采及深加工，玄武岩、灰绿岩、石英岩的深加工，采矿证覆盖区域达5.22 km2，随着生产规模的增大，产量的提高需水量不断增加，现有供水能力制约公司的正常生产。为此临城兴业矿产资源有限公司与临城水库管理处协商，准备在临城水库西北角修建加压泵站，然后沿泜河北支铺设管道到达蓄水池，满足矿区用水需要。

1.2 引水工程河流概述

引水工程位于泜河上游，该河上游较大分支有三条:北支发源于临城县石家栏乡，全长33.5 km，流域面积190 km2，河道平均坡度20.9‰;中支发源于内丘县獐貘乡，全长38.9 km，流域面积194 km2，河道坡度14.1‰，与北支在临城水库汇合;南支发源于内丘县南赛乡，全长18 km，流域面积46 km2;项目区位于泜河上游北支。

1.3 临城水库基本情况概述

临城水库位于临城县西竖村附近，1958年动工，1960年开始拦洪蓄水。控制面积384 km2，占泜河流域面积的44%，总库容1.712 5亿 m3;标准为100年设计，2000年校核，现状校核标准1 500年一遇;是一座以防洪、灌溉为主，综合利用的大(Ⅱ)型水库。

2 设计洪水计算

2.1 流域设计洪水计算

2.1.1 频率曲线法计算设计洪水

泜河上游有较大分支三条，北支流域面积190 km2，中支194 km2，南支流域面积46 km2，计算时首先根据历年临城水库入库洪水资料进行频率计算，求得临城水库设计入库洪水相应频率的洪峰流量，临城水库入库洪水采用《河北省大型水库设计洪水审查成果》中的临城水库设计洪水成果。入库洪水特征值及成果见表1。

表1 临城水库入库洪水特征值

在推求到临城水库相应频率的入库洪水过程以后，根据各支流的汇流面积根据如下计算公式计算泜河北支的相应频率的设计洪水。根据海河流域部分实测站的分析成果，计算公式如下:

式中:Q总、W总为水库设计洪峰流量及三日洪水总量(m3/s，亿m3);Q北支、W北支为泜河北支设计洪峰流量及三日洪水总量(m3/s，亿m3);F北支、F总为泜河北支流域面积及三条支流总控制面积(km2，km2)。

经计算泜河北支天然情况下20年一遇设计洪峰流量为1 361 m3/s、三日洪水总量为0.612亿 m3。

2.1.2 经验公式法计算设计洪峰

利用《邢台水文计算手册》提供的本区百年一遇洪峰系数C1%等值线图，利用下列计算公式计算百年一遇的洪峰流量，再按《手册》提供的不同重现期洪峰流量换算系数表计算不同重现期的设计洪峰流量。插补查得系数C1%为110。

经分析计算二十年一遇泜河北支的洪峰流量为1 409 m3/s。

本引水工程采用二种计算方法的最大值，即二十年一遇洪峰流量为1 409 m3/s。

2.2 引水工程主要过水断面水利计算成果

本次引水工程主要过水断面为北三岐断面和官都断面。根据纵横断面资料及分析糙率，用曼宁公式推求河流流速;点绘水位流量关系图反推最高洪水位，平均流速和最大流速。

表2 泜河北支北三岐断面现状条件下20年一遇水力计算成果表

表3 泜河北支官都断面现状条件下20年一遇水力计算成果表

2.3 河道冲刷计算

泜河北支上游地处山丘区，由于上游坡陡流急，流速较大，并且由于该工程断面部分位于河道转弯处，河道中的水流，不仅受到重力的作用，而且受到离心力的作用，其方向是从凸岸指向凹岸的，由此造成河道弯道处凸岸被冲，凹岸发生淤积。

根据非粘性土平均粒径和粘性土液性指数进行冲刷计算，经计算分析确定，当断面附近发生20年一遇洪水时，泜河北支断面最大冲刷深度为1.36 m。

3 工程竣工后防洪影响分析

该水库引水工程项目出现20年一遇(即1 409 m3/s)的洪水时，河道的上游弯道对上游洪水起到消能的作用，降低洪水传播速度，但对弯道下游的河道左岸宜造成冲刷。河段的洪水情势通过对典型洪水的实地调查，由于本工程采用地下埋设管道，经过综合分析后，认为工程附近河段的洪水流势、流态不会受到影响。

泜河北支属于季节性河流，近些年很少过水。该引水工程项目实施后，穿越河道水工建筑物部位，成为新的防汛重点防守部位，遇有大洪水时，必须切实做好该段工程监测工作，提前做好排险预案，准备好防汛物资，落实防汛责任制，确保行洪安全。

该引水工程实施后，由于管道埋设在地下，对河道防洪基本无影响，与目前制定的河道规划没有冲突，对河道内的其它水利设施无直接影响;对现有的水利规划和防洪标准基本没有影响。

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