东部提水灌区渠首泵站进水池特征水位推求

邢 爽

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

1 工程概况

东部提水灌区位于通河县中部，松花江左岸，毗邻通河县城东部，由原依山灌区扩建而成，灌区范围南起松花江左岸滩地，北至山脚处120m等高线，西起通河县城东的太平岗，东至西北河，总面积3.04×104hm2，耕地面积2.58×104hm2，设计灌溉面积2.26×104hm2，其中，原依山泵站设计流量7.15m3/s，设计灌溉面积4000hm2；新建东部提水泵站设计灌溉面积1.86×104hm2。提水泵站设计流量为24.51m3/s，加大流量29.41m3/s，最小流量9.89m3/s。渠首泵站提松花江水经一级输水渡槽、一级输水明渠、二级提水泵站、二级输水渡槽等工程输水至灌区各干渠为灌区供水。本次主要讨论泵站进水池特征水位推求[1]。

2 泵站进水池特征水位推求

泵站的特征水位有4个，即进水池的防洪水位、最高运行水位、设计水位、最低运行水位。

2.1 外江洪水位及最高运行水位

本次设计泵站的外江洪水校核标准为100a一遇洪水，因此，泵站的洪水位采用100a一遇洪水位，并直接采用2008年由国务院批复的《松花江流域防洪规划》成果。

本次泵站最高运行水位，根据《泵站设计规范》(GB50265-2010)要求，取5-10a一遇洪水日平均水位。本次采用5a一遇洪水日平均水位。最高运行水位直接采用2008年由国务院批复的《松花江流域防洪规划》成果。

工程所在江段《松花江流域防洪规划》水面线成果见表1。

提水泵站断面外江洪水位及最高运行水位由各松花江干流断面洪水位内插推求。水文站及泵站断面防洪水位及最高运行水位成果见表2。

表1 工程所在江段设计水面线成果表 m

续表1 工程所在江段设计水面线成果表 m

表2 外江洪水位及最高运行水位成果表 m

2.2 设计水位

根据《泵站设计规范》(GBT50265-2010)，灌溉泵站设计水位应按历年灌溉期水源保证率为80%的日平均水位进行排频推求，由于泵站附近没有水文测站，故本次按上述统计的各水文站灌溉期(5月-8月)日平均流量排频成果，根据泵站规模取P=80%保证率的设计流量，据此按水面线方法推求外江设计水位。根据统计的依兰水文站和通河水文站灌溉期(5月-8月)日平均流量资料进行频率分析，采用经验频率计算得到单站设计流量，按各站实测H-Q曲线的低水部分查取外江设计水位。按水面线方法推求提水泵站所在位置设计水位，成果见表3[2]。

2.3 最低运行水位

根据《泵站设计规范》(GBT50265-2010)，灌溉泵站设计水位应按历年灌溉期水源保证率为97%的日最低水位进行排频推求，由于泵站附近没有水文测站，根据统计的依兰水文站和通河水文站灌溉期(5月-8月)最小日平均流量资料进行频率分析，采用PⅢ型理论曲线，按矩法初估统计参数，适线确定CV值。按各站实测低水H-Q曲线查取最低运行水位。按水面线方法推求提水泵站所在位置最低运行水位，成果见表4[3]。

表3 设计水位成果表 m

表4 最低运行水位成果表 m

为了验证水面线法的精确度，采用比降法进行比较。根据通河水文站和依兰水文站同期实测枯水期外江水位成果，推求工程所在江段枯水期水面比降。两站水位平均相差10.12m，枯水期水位平均相差10.25m，最大相差12.29m。按此比降将通河水文站各设计频率水位退求至泵站处。成果见表5。

表5 泵站设计水位成果表 m

将本次将按水面线推求方法求得的设计水位，与比降法推求的泵站设计成果进行比较，成果见表6。

表6 外江设计水位成果比较表 m

从表6中可以看出，采用水面线推求的方法与比降法成果相比较，日最小97%水位相差0.02m，出于工程安全有利角度，推荐采用水面线法成果。

3 结 论

本次泵站工程位置下游约77km处为拟建的松花江干流依兰航电枢纽工程，根据黑龙江省水利水电勘测设计研究院于2009年编制完成的《松花江干流依兰航电枢纽工程工程可行性研究报告》，依兰航电枢纽建成后将在坝前产生一定的壅水，根据依兰航电枢纽回水计算分析，其洪水期回水对本次泵站设计基本无影响，但其常遇流量对泵站影响相对较大。考虑到依兰航电枢纽目前仍处在工程设计阶段，工程具体实施时间尚未确定，因此建议泵站设计的各特征水位仍采用本次设计成果。

通河东部灌区提水泵站进水池设计洪水位为105.74m(P=1%)，最高运行水位为103.48m(P=20%)。设计水位为99.27m(P=80%)，最低运行水位为98.47m(P=97%)。