赖子河水库防洪影响评价

2016-10-21 06:32谢加球
陕西水利 2016年5期
关键词:河水库河段防洪

侯 凯 谢加球

(1.毕节市勘察设计研究院贵州毕节551700;2.贵州中水工程有限公司贵州贵阳550002)

赖子河水库防洪影响评价

侯凯1谢加球2

(1.毕节市勘察设计研究院贵州毕节551700;2.贵州中水工程有限公司贵州贵阳550002)

本文结合赖子河水库实际情况,探讨了该水库所采取的主要防洪建设与相关措施,并通过对防洪效果的评价,为类似水库工程的防洪措施提供重要参考。

赖子河;水库;防洪;评价

1 赖子河水库水资源概况

1.1赖子河水库工程概况

水库的建设为当地的防洪问题提供了重要的保障,通过水库防洪库容的调蓄洪水措施,能够有效调节水位高低及雨水量,从而达到避免下游洪灾的作用,最终维护人们的生命财产安全,避免经济损失[1]。

赖子河水库位于威宁县城东南面的炉山镇溪街村境内,水库坝址以上集水面积为266.8km2,占二塘河流域面积的29.5%,其中明流区流区集雨面积176km2,伏流区集雨面积60km2,并袭夺外流域面积为30.8km2;明流区坝址以上河道长20.8km,平均比降为12.0‰,流域形状系数f为0.408,几何特征值θ为24.944。

1.2赖子河水库暴雨洪水特性

1.2.1暴雨特性

赖子河水库位于二塘河流域上游,流域的汛期天气和暴雨特性,大多由于贵州高空西北带大槽和副热带高压的作用,形成明显的长江横切变,来回摆动幅度不大。西南季风将孟加拉湾水汽沿副热带高压边缘输入贵州,副高位置稳定,有利于西南温湿气流输送和上空低流槽发展,切变在贵州的中部维持,低涡不断沿切变线由西向东移动,形成强烈的辐合上升运动;加上山区地形的影响,更促使了气流的抬升运动,使贵州中、西部持续地发生大面积降雨。暴雨频繁且强度较大,发生特大暴雨的空间地面也广。

1.2.2洪水特性

二塘河的洪水特性与流域的暴雨特性和自然地理条件密切相关,流域出口断面坡降1.9‰。由于流域坡降较小,洪水汇流速度比较慢,因此,与面积相当的其它山区河流相比,同频率的洪峰流量一般较其他山区河流要小。也由于河道坡降小、使得水流速度较小、对洪峰的排泄相当不利,以致流域的中、下游经常形成洪灾。

2 赖子河水库防洪标准与方法

2.1防洪标准

赖子河水库总库容在1000万m3~1亿m3之间,根据《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,水库工程等别为Ⅲ等。水库推荐坝型为砼双曲拱坝,校核洪水标准为500年~1000年一遇,本工程水库库容1250万m3,相应洪水标准取下限较为合适。本工程经调洪演算,水库大坝及相应泄水建筑物洪水标准如下:按50年一遇洪水标准设计,1000年一遇洪水标准校核。

2.2洪水调度原则及方式

赖子河水库总体运行方式为:(1)库水位需保证在枯末汛初之时由正常蓄水位回落到汛期限制水位;(2)在汛末枯临之前水位蓄到正常蓄水位1892.5m,根据径流资料,确保蓄水时间在9月上旬,保证在11月份枯期来临之前水库水位蓄满到正常蓄水位。

汛期中,初始库水位为1887.00m,当发生洪水时,根据不同频率的来水情况,逐步开启底孔进行泄流,直至下泄量最大为50.1m3/s时,此时满足20年一遇洪水回水不淹上游炉山镇,水库洪水位为1893.2m,削减了上游洪峰322m3/s,增加了下游的防洪能力;当来水量继续加大,底孔下泄流量仍保持50.1m3/s下泄,水位达到防洪高水位时,开启溢洪道闸门开始自由溢流,直至来水流量与泄流量相等时,水库水位达到最高点。继而来水流量小于水库水位相应的下泄能力时,库水位开始下降,直至降到汛期限制水位1887.00m。

3 赖子河水库防洪的综合评价分析

3.1对水利水电开发规划的影响

根据规划,三岔河干流(阿珠以上)水电梯级开发方案为:赖子河+水帘洞+下扒瓦+岔河+出水洞+金狮子一级+金狮子二级+樱孜渡+平寨+湾河+阿珠。本次设计中赖子河水库是《三岔河干流(阿珠以上)水利水电开发规划》实施的一部分,也符合《三岔河干流威宁二塘河流域综合治理规划报告》对赖子河增加的防洪功能的表述,修建总体符合流域水利水电开发规划。

3.2对三位一体规划的影响

赖子河水库属于骨干水源工程项目,规划中以农村人畜饮水、城镇供水及灌溉为主,总库容1098万m3。本次设计中赖子河水库是一座以灌溉、防洪、火电厂供水为主,兼顾发电的综合性利用水库,其建设是符合《贵州省水利建设生态建设石漠化治理综合规划》的,仅在规模任务上有所区别,这也是随着设计深入的细化而相应调整的结果。

3.3对水利发展“十二五”规划的影响

2011年3月,根据《威宁县国民经济和社会发展十二五编制工作方案的通知》,威宁县水利局编制完成了《威宁县“十二五”水利发展规划》,规划到2015年,全县建设中小型水源工程68处,其中:中型水库4座(含赖子河水库)、小(1)型水库13座、小(2)型水库51座:到2015年,建成装机5600kW的农村水小电代燃料项目,主要解决下游沿岸乡镇及村的人畜饮水问题和工农业用水问题。

3.4施工期对河道泄洪的影响

根据施工组织设计,赖子河水库采用全段围堰+左岸隧洞导流方式导流。本工程枯期导流洪水标准取5年一遇(P=20%),相应导流设计流量为34.9m3/s。结合施工进度安排,第一个枯水期大坝浇筑至1868.00m高程,根据调洪计算结果,此时大坝拦洪库容为33.6万m3,小于1×108m3,度汛标准为20年一遇(P=5%)的全年洪水,其度汛流量为372m3/s。赖子河水库的建设在施工期将影响本河段的正常行洪,但在施工导流设计时已考虑了解决方案,汛期采用上游预留防洪库容及坝体直接过水度汛。

3.5对运行期对河道泄洪的影响

赖子河水库因大坝的拦挡,使库区河道水位壅高,改变了天然河道的行洪条件,主要影响如下:(1)大坝阻隔使天然洪水受到了人为调节与控制,洪水通过设置泄流建筑物泄洪,大坝下游河道及河岸可能造成一定的冲刷和破坏;(2)库区河段水位抬高、流速减慢,导致库区河段沿岸淹没或浸没的影响,而库尾河段的泥沙淤积和回水可能造成库尾河段行洪不畅;(3)由于水库具有季调节性能,且人为控制泄洪,洪水期水库对下游河道将具有较大的滞洪作用,削减下泄洪水流量,减小洪水对下游河道的负面影响。

3.6对河道稳定性的影响

3.6.1河床横向稳定性

河床稳定性用河岸稳定系数来表示,本次防洪评价采用阿尔图宁公式的简化公式计算[2],其计算公式为:

式中:b——枯水水面宽;B——造床流量下水面宽。

本次评价区天然情况下河道河宽为8m~40m,结合实际调查,平均枯水河宽取为16m,中水河槽平滩河宽取23m,河宽根据实测坝址处断面量算,经估算,K2=0.696,由于缺乏横向稳定性指标,以长江荆州河段的稳定性指标做分析,赖子河水库河段横向稳定性系数K2在0.67~0.77范围,说明本河岸较稳定。

3.6.2纵向稳定性

对评价范围内干支流35.1km的河段进行调查,河床纵向上无跌坎发育,因此,从河流组成物质、河流的冲刷作用及河床现状形态上分析,建库河段河床向深部发展变化的范围受限,河床在深部向下不会发生大的变化。因此,评价河段河床在纵向总体上是稳定的,目前河流的宽度不会发生大的变化,河相关系较好。

3.6.3稳定河宽

在大坝下游,水库建成后,威宁~六盘水段河道治理工程业已完成,各河段水面线从上至下平稳过渡,河道两岸都有河堤加固,河宽较稳定。根据《河流动力学概论》中的稳定河宽进行计算,得到本工程赖子河干流的稳定河宽平均值为22.5m,本工程完成后,评价河段的稳定河宽平均值为65m,远大于所计算出来的22.5m,因此,河床是稳定的。

3.7对现有防洪、河道整治及其它水利工程与设施的影响

3.7.1坝址上游

赖子河水库库区内无防洪工程及河道整治工程,因此不存在相关的影响。库区内其他水利工程及设施有小型公路桥7座,乐溪电站一座,采用现金补偿或恢复重建的方式进行补偿。

3.7.2坝址下游

坝址下游评价范围内有威宁县~六盘水段的河道治理工程,水库建成后,对应下游河道治理10年一遇的洪水标准,能将天然洪峰296m3/s削减到满足下游河道治理洪峰要求的50.1m3/s,其他频率洪水通过水库调节后下泄,也能起到不同程度的削减作用,水库通过闸门控制下泄,逐渐开启闸门,不会制造人为洪水。

3.8对防汛抢险的影响分析

赖子河水库坝址河段两岸无堤防,也无防汛抢险通道,属自然岸坡。左右岸均无重要防洪对象,因此水库建设对防汛抢险无影响。施工期来回的车辆对公路畅通可能产生一定影响,但施工期不长,因此必须通过有效组织工程建设运输车辆的有序通行,尤其在汛期要避免施工运输车辆在关键路段堵塞,只要合理安排,工程建设期间保障交通畅通是可实现的,因此施工期也不会对交通有大的影响[3]。

4 结语

赖子河水库施工期工程设施按设计要求布置,汛期按防洪度汛方案执行,沿岸的永久公路有利防汛抢险的实施。运行期,对库区受影响的公路进行重建,使得库区内公路的标准有一定程度的提高,对防汛抢险也有积极影响。陕西水利

[1]黄义娟.三大类建设项目的防洪评价要点分析[J].中国农村水利水电,2015(8):39-41.

[2]陈娟,黄燕.浅谈堤防工程的防洪评价技术要点[J].珠江现代建设,2015(2):18-20.

[3]黄卫蓝.防洪评价应注意的几个问题的探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2014(22):65-66.

(责任编辑:唐红云)

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