麻阳县小型病险水库除险加固工程中水文应用的实践

朱大伟

（麻阳苗族自治县水利局，湖南 麻阳419400）

1 引言

在实际的水文水利计算过程中，工作人员需要对水库的基本情况进行调查。在对较为小型的水库进行调查时，由于基础资料较为缺乏，水文计算的大体方向是由设计暴雨而得出的各个频率下的洪水过程线，工作人员需要根据实际测量所得到的水位、库容曲线和洪流建筑物的水位、泄量关系曲线等数据进行洪水调节计算，最终得出相应频率下的水位，再经过坝顶高程复核计算得出最终的校核水位和设计水位。下面以湖南省怀化市麻阳苗族自治县通现水库为例，阐述小型水库除险加固中水文水利计算的基本方法。

2 流域概况

通现水库位于麻阳县和平溪乡上进村，坝址距麻阳县城25km，水系属沅水一级支流辰水一级支流和平溪，在运行过程中属于一座以灌溉为主、防洪、供水为辅的综合性小型水利工程。坝址控制集雨面积0.8km2，干流长度1.1km，干流坡降4.22%。

3 具体计算内容

3.1 洪水标准

由于麻阳大部分水库坝型为土石坝，依照SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50201—1994《防洪标准》，通现水库设计洪水标准设置为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇，消能放冲洪水标准设置为20年一遇。

3.2 暴雨设计

暴雨设计时，资料全部采用《湖南省暴雨洪水查算手册（以下简称《手册》）[1]查算。具体参数的查算结果如表1所示。

3.3 洪水设计

在洪水设计方面，则主要参照了《手册》，在水库入库洪水的地面洪峰流量方面，工作人员主要使用的是推理公式计算，在地面径流上利用径流分配系数法进行推断，在地下径流方面则主要使用等腰三角形法进行推算。

表1通现水库设计暴雨计算成果表

3.3.1 设计洪峰流量及汇流时间

根据下列公式计算地面洪峰流量：

式中，Qm为地面最大洪峰流量，m3/s；F为流域面积，km2；Rt/t为地面径流强度；t为汇流时间，h；L为流域干流长度，km；J为干流平均坡降；m为汇流参数。

设计洪水过程包括了地面流量过程和地下径流过程。通现水库有关参数及入库洪水过程线计算成果见表2和表3。

表2通现水库设计洪水计算参数及成果表

3.3.2 地下径流的洪峰流量

工作人员仍然参照的是《手册》，在方法上选择三角形法，最终获取了300年一遇、30年一遇、20年一遇的地下径流洪峰流量，如表2所示。

3.3.3 入库洪水过程线

通现水库入库洪水过程线由地面径流过程线与地下径流过程线叠加而成，其中，地面径流过程使用的是径流分配系数法进行推算,地下径流过程则使用等腰三角形法进行推算，有关参数如表2所示，入库洪水过程线计算成果如表3所示。

表3通现水库入库洪水过程线计算成果表m3/s

3.4 调洪计算

工作人员根据洪水过程线、泄流曲线和库容曲线，采取水量平衡公式和试算法对各频率设计洪水进行洪水调节计算。通现水库具体调洪演算成果如表4所示。

表4通现水库调洪演算成果表

3.5 坝顶高程复核

水库在任何情况下，都不应出现水流漫溢坝顶的严重事故，按照此要求，依照SL274—2001《碾压式土石坝设计规范》[2]，严格复核水库的坝顶高程。

4 水文水利计算中应注意的问题

4.1 资料的归纳和整理

在水文水利计算中，还要注意收集和整理水库立项资料、原始设计资料、历年运行、加固等资料。可以通过水库的地形图、实际勘察测量资料、自然地理情况确定水库的位置、集雨面积、主河道长、主河道比降。在小型水库的除险加固工程当中，会沿用传统的水位、面积和库容数据，如果异常，需要进行野外实地勘测复核。

4.2 对水库现场进行勘察

对水库现场进行勘察对水库除险加固设计尤为重要，通过现场勘察，可以使设计方案更加符合工程实际。由于水库情况多变，地形条件相对复杂，现场勘察中需要重点关注洪水的来水情况，水库引水、调水情况、主要的水工建筑物如坝体、涵洞、消力井、溢洪道等历年来的运行和管理情况[3]。

4.3 计算结果分析

在水文水利计算中对于得出的最终结果，要进行合理有效的分析。首先，工作人员需要对设计洪水成果和附近的水库设计成果进行比较；其次，工作人员需要重视调洪演算，注意以水文的合理性对洪水设计的合理性进行反映；最后，工作人员需要将水位计算成果和历年水位情况进行比较和分析。水文水利计算结果要结合实际情况，评价时应全面系统地评价，在综合分析考虑各种因素后，作出最终的决策。

5 结语

水文水利计算是小型水库除险加固设计的基本依据，设计成果属于基础性成果，更是水工设计的主要依据指标。由于在实际的水库设计工作中，可以直接使用的实测资料十分有限，这就需要工作人员加强资料收集，严格依据现行的水利设计规范，在保证小型水库运行安全的前提下，论证出合理的设计结果，促进小型病险水库除险加固工程顺利实施，发挥其综合效益。