水电工程施工洪水设计标准的合理选择

韩秀娟　刘英杰

摘 要：水电工程的建设过程就是对水流分时段进行控制、疏导的过程，根据外部环境、工程规模等在工程不同建设时段合理选择施工洪水设计标准具有重要意义，对导流建筑物规模的确定起到关键性的作用。文章主要介绍了水电工程施工洪水设计标准的选择方法，指出了现阶段我国水电工程施工洪水标准选择中存在的问题，在此基础上，对初期、中期、后期三个导流阶段洪水设计标准的合理选择方法进行了探讨，希望能为水电工程设计人员提供参考。

关键词：水电工程；施工；洪水设计标准；合理选择

中图分类号：TV55111 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）05-0162-02

随着我国社会经济的快速发展，水电工程作为重要的基础设施，得到了大力的发展与建设。水电工程的施工质量与安全直接关系到我国国民经济的发展，对再生能源的利用和可持续发展的推行都有重要意义。因此，得到了社会广泛的关注的重视。洪水设计是对可能出现的洪水进行的预防性设计，洪水设计标准是指工程对洪水的防御能力规定限度。在水电工程的设计中，对施工洪水设计标准进行合理选择非常重要，是保障水电工程施工顺利进行的重要条件，对工程的质量与使用安全也有重要影响。

1 水电工程施工洪水设计标准的选择方法

《水电工程施工组织设计规范》（DL/T 5397-2007）是我国现行水利水电工程初步设计阶段施工组织设计文件编制的参照，对建国近六十年来水电工程的建设经验进行了归纳和总结，并对施工洪水设计标准的选择制定了以下要求：

①在选择导流建筑物的洪水设计标准时，应先对其级别进行确定，再依据级别确定洪水设计标准。其中，级别的确定需要综合考虑保护对象、自身规模、使用年限以及失事后果四项指标。

②在选择下闸前坝体的临时度汛标准时，应对坝体的坝型以及所形成库容的大小进行研究、分析，根据坝体的具体特点确定最佳标准。

③对于下闸蓄水后坝体的临时度汛标准，要根据坝体的坝型、库容以及级别进行确定。

④对于截留及下闸的设计标准，要根据工程建设时段内5～10 a一遇的月、旬均流量来确定。

⑤对于下闸后导流泄水建筑封堵期，其上游来水标准应根据所在时段5～20 a一遇的均流量来确定[1]。

2 水电工程施工洪水设计标准选择中存在的问题

就现在我国水电工程的建设情况而言，已经取得了不错的成就，陆续完成了一批施工质量较高、防洪能力较能的工程项目。可见，洪水设计标准的选择已经得到了一定的重视并且逐渐向科学性、合理性发展。但是不可忽视的是，在一些水电工程的施工中，对于洪水设计标准的设计依然存在一些问题，主要有以下几点：

①对导流建筑物，在进行洪水设计标准的选择时，对其中存在的多方面风险因素没有进行全面的考虑，从而不能实现经济性与安全性的协调统一。

②对高土石围堰，当其建筑级别超过3级时，没有按规定要求进行超标洪水防御措施的制定，不能对特殊情况合理选择洪水设计标准。

③对于下闸前坝体的临时挡水度汛，洪水设计标准的设计往往偏高，而且其设计过于笼统，只注重对库容指标的考虑，而忽视了对其它指标的参照。

④在截流设计标准的选择过程中，忽略对梯级开发河流的研究、分析，不能与其实际的来水特点很好相应，从而使标准偏高[2]。

3 水电工程施工洪水设计标准的合理选择

3.1 初期导流阶段

①围堰施工阶段的来水标准。在我国现阶段水电工程的建设中，围堰的应用类型呈现出多样化，不同围堰来水标准的设计目标也有所不同。浇硂围堰截流在第一个枯水期的截流目的是合理设定围堰工程迎水面高度的具体数值；土石围堰截流的目的则是帮助设定防渗墙施工平台的相对高度，并由此得出平台高程具体数值。围堰枯水期，河水在流量数据上表现具有良好的相对稳定性，故而枯水期围堰来水标准可适当低于汛期来水标准，通常枯水期来水标准通常设定上低于汛期来水标准一个等级。

②围堰截流后首年的度汛标准。通常来讲，大型水电项目的建设内容并不复杂，虽然其规模较大却比较单一，其首年的度汛标准设计可以略微低于正常的设计标准。笔者从事水电工程设计工作多年，多次实践证明适当降低第一年度汛的标准设计是符合科学规律的，对于整个工程而言，此项措施可以减小施工进度的压力，且对整个工程质量没有影响。

③围堰超标洪水设防。高土石围堰的运行中存在着一定安全风险，若下游洪水的影响区内有铁路干线、城镇等重要建筑，一旦发生溃堰，就会对社会公众安全造成巨大的威胁。为此，DL/T 5397-2007规定，对于3级、4级的高土石围堰，如果工程所处环境条件比较特殊，对安全要求较高，在进行洪水设计标准的选择时，要考虑到超标洪水的情况，并提前制定科学的应急方案，以尽可能提高围堰对超标洪水的防御能力。

同时，还应在库区建立有效的防洪预警系统，对河水进行实时的监控，并掌握往年洪水的情况，以及时发现洪水异动，在第一时间采取相应的措施进行防御。如若临时泄水建筑工程具有较强的分流能力，可以视情况对围堰进行适当地增高；如若分流能力较弱，就要在围堰顶部合理设置溢洪道[3]。

3.2 中期导流阶段

DL/T 5397-2007中对该阶段的防洪标准进行了适当地降低，规定其标准控制应该比同类型围堰高出一个量级，同时比发电后的坝体度汛标准低一个量级。如果下游洪水的影响区内有重要建筑或建筑群，坝体度汛标准的设计要比影响对象的设防标准高。如果坝体在进行第一次度汛时，坝面的高度超过库容指标最低值或上游围堰高程，度汛标准要取下限值。其中，土石坝与混凝土坝的下限值的设置标准一般是不小于200 a一遇洪水与100 d一遇洪水[4]。

3.3 后期导流阶段

导流泄水建筑物在封堵期的来水标准设计主要是为了确定坝前的水位和建筑物闸门水头的设计。因为封堵施工阶段要持续很长一段时间，所以在选择洪水的流量时一般按照瞬时流量的最大值进行。按照DL/T 5397-2007规定，5～20 a一遇来水标准的设计可以分两种情况进行：一是在封堵完成时，如果导流隧洞中封堵闸门的库容及水头的级别达到3级，上游的设计标准要取20 a一遇，可以根据工程具体情况适当降低出口围堰的设计标准。二是如果封堵需跨讯，要适当提高来水标准。

4 结 语

综上可知，水电工程的施工设计洪水有围堰挡水的设计流量、围堰的设计洪水、蓄水前坝体挡水的设计洪水、导流泄水建筑物封堵施工期的上游设计来水量等多方面内容组成，对其洪水设计标准进行合理选择对于水电工程建设的顺利进行具有重要意义。因此，水电工程相关设计人员应予以充分的重视，并兼顾工程的经济性与安全性，确保水电工程具有较高的经济效益与防洪能力，从而推动我国水电工程建设的可持续发展。

参考文献：

[1] 夏海燕.水电水利工程中的洪水设计标准分析[J].科技展望，2014，（21）.

[2] 郑伟.水电水利工程中的洪水设计标准分析[J].珠江水运，2015，（14）.

[3] 徐唐锦，李蘅.坝体度汛及导流泄水建筑物洪水标准研究与探讨[J].人 民长江，2011，（16）.

[4] 杨清清，陈新.水利水电施工导流方案风险分析[J].四川水力发电，2011，

（3）.