流域内存在大型水库影响的设计洪水计算方法探讨

胡歆扬 朱静思 王馨馨 史良辉

（1.绿水青山水务有限公司 济南 250014 2.水利部海河水利委员会水文局 天津 300171 3.山东水之源水利规划设计有限公司 济南 250014）

1 概况

拟建黄山水库所在的沂河属淮河流域，源头有南、北二支，北支源于鲁山南麓，南支源于南岱崮西麓，二支汇于南麻镇南。向南流经山东省沂源、沂水、沂南、兰山、河东、罗庄、兰陵和郯城八县（区）以及江苏省徐州市的邳州市和新沂市，至新沂苗圩入骆马湖。沂河全长333km，控制流域面积11820km2，其中山东境内长287.5km，流域面积10772km2，黄山水库坝址处流域面积10492km2，江苏省境内河长45.5km，流域面积1048km2。沂河支流众多，长度在10km 上的一级支流共37 条，大都从右岸汇入沂河，其中较大的支流有东汶河、蒙河、祊河、小涑河、浪青河、白马河等。流域上游河道山高坡陡、比降大、河道弯曲、峰高量大、历时短；下游河道具有地势平坦、河道宽而浅等特点。

沂河在刘家道口处辟有分沂入沭水道，由彭家道口闸控制，分泄沂河洪水东南流至大官庄枢纽与沭河洪水汇合，经新沭河直接入海，全长20km；在江风口处辟有邳苍分洪道，由江风口闸控制，分泄沂河洪水西南流至江苏境内的邳州大谢湖入中运河，全长74km。干支流上建有田庄、跋山、岸堤、唐村和许家崖5 座大型水库及昌里、上冶和石岚等22 座中型水库，总库容23.01 亿m3，控制流域面积5187.92km2。沂河流域大型水库情况见表1。

表1 沂河流域大型水库情况表

2 水文基本资料

国家级骨干水文站临沂站，坐标位置为东经118°24´，北纬35°01´，控制流域面积10315km2。该站建于1950年4月，观测项目有水位、泥沙、流量等，收集有自建站以来较为完整的水文观测资料。

3 水文计算原理探讨

由于沂水文站上游自20 世纪50年代末至60年代初新建了大量的大中型水利工程，其中有田庄、跋山、岸堤、唐村和许家崖共5 座大型水库，又陆续兴建了众多的小型水库和蓄水塘坝等水利工程，因此临沂水文站观测数据均受到上游各水利工程的一定影响，实测流量资料的一致性较差，本次无法直接采用临沂站实测流量资料作为设计洪水成果，故本次需对临沂站设计洪水进行计算。

临沂水文站上游共5 座大型水库，临沂站洪水的关键组成要素为5 座大型水库各自设计入库洪水条件下的泄流量与五座水库～临沂站的区间设计洪水。本次已掌握临沂站天然洪水成果、临沂站实测洪水资料、五座水库实测泄流资料，各组成要素需逐步进行计算。

3.1 临沂站天然洪水成果

1980年淮委提出《沂沭泗流域骆马湖以上设计洪水报告》（系列到1974年），为沂沭泗流域及相关区域以后的规划所采用。1994年淮委规划设计研究院将洪水系列延长至1986年，对设计洪水进行了复核，与“1980年成果”相比，各时段洪量设计值相差不大，但CV 值都有所增大。1999年山东省水利厅编制的《山东省淮河流域防洪规划报告》和2003年6月淮委规划设计院编制的《沂沭泗河洪水东调南下续建工程实施规划报告》仍采用1980年成果。其中，沂河临沂站天然洪水设计成果如表2 所示。

表2 沂河临沂站天然洪水设计成果表

3.2 上游水库～临沂站区间洪水

本次已掌握临沂站实测流量资料及上游田庄、跋山、岸堤、唐村、许家崖5 座大型水库实测泄流资料，用临沂站实测流量资料扣除上游5 座水库实测下泄，求得上游水库～临沂站区间洪水设计成果见表3。

表3 沂河临沂站区间洪水设计成果表

3.3 上游水库入库洪水

由临沂站天然洪水扣除上游水库～临沂站区间洪水，得临沂站上游大型水库总入库设计洪水见表4。

表4 沂河临沂站上游水库总入库洪水设计成果表

根据昌里、跋山、岸堤、许家崖、唐村水库坝址处流域面积，将总入库洪水按流域面积分配得各水库入库洪水，并根据所选取的1730年历史特大洪水过程放大，得出各水库入库洪水过程。

3.4 临沂站不同频率下设计洪水的求得

根据各水库最新调度运行计划、各水库现状与水位～库容～泄量关系及各水库设计洪水成果，按洪水调节计算原理及方法进行调算。

将所得上游水库下泄过程与上游水库～临沂站区间洪水过程错时叠加，即可得临沂站不同频率下洪水过程，临沂站不同频率设计洪水成果见表5。

表5 临沂站不同频率洪水设计成果表

经计算得临沂站现状工况下50年一遇、100年一遇、200年一遇、300年一遇设计洪峰流量分别为15895m3/s、18963m3/s、21963m3/s、23773m3/s。

4 结语

受上游众多大型水库调蓄的影响，下游水文站实测流量资料的一致性较差，不宜作为下游工程的设计洪水成果。把握设计洪水的组成要素，根据已掌握的设计、实测资料，通过实际计算上游水库设计入库洪水、调洪演算，与水库至汇流点区间设计洪水错时段叠加，可避免实测资料中因上游水利工程影响造成的不一致性，使最终设计成果更为可靠■