試論渠首工程水文分析計算對工程規(guī)模的影響

林家敏

摘 要：水文分析是現(xiàn)代水利工程施工的重要基礎(chǔ)，在具體的水利工程實踐活動中，設(shè)計施工主體如果不能科學(xué)、合理地分析水文情況，就很可能會導(dǎo)致水利工程的規(guī)模過大、工程效能降低、工程使用壽命縮短等嚴重問題。立足于渠首工程水文分析的實際，從工程規(guī)模分析的角度出發(fā)，結(jié)合XX渠首工程設(shè)計的實例，對這一具體問題進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：渠首工程；水文分析；工程規(guī)模；水文結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TV12 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.025

渠首工程的設(shè)計活動是以水文分析結(jié)果為基礎(chǔ)的，以水文分析的峰值水量等關(guān)鍵水文因素確定渠首工程的規(guī)模，將水文分析表現(xiàn)出的區(qū)域水文特性作為穩(wěn)定分析和結(jié)構(gòu)計算的基礎(chǔ)，所以在具體的渠首工程設(shè)計活動中，水文分析非常重要。設(shè)計規(guī)劃主體只有高度重視水文分析工作，切實落實好水文分析的目標，才能保證工程規(guī)模的科學(xué)、合理，因此，渠首工程水文分析計算對工程規(guī)模的影響分析十分重要。

1 水文分析的重要性

1.1 水文分析計算不當造成的危害

渠首水利工程的建設(shè)會改變區(qū)域河流結(jié)構(gòu)，減緩上游河流的水流速度，對河流水文結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大影響。這種影響如果能善加利用，就能夠調(diào)節(jié)水流速度，提高河流的自凈能力；如果利用不當，則會加重河流的負擔(dān)，造成河流自然環(huán)境的破壞。同時，水利工程的建設(shè)會對區(qū)域內(nèi)的水體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定等重要因素產(chǎn)生直接影響，大量的水體在水利工程前的蓄積會導(dǎo)致地下水位上升，破壞周圍的土壤結(jié)構(gòu)。大量的水體富集會導(dǎo)致水體溫度的上升。如果不能預(yù)見和控制這種溫度上升情況，就會導(dǎo)致河流下游水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的重大損失。由此可見，水文分析對渠首工程的巨大影響，水文分析不當將會對水利工程造成嚴重的危害。

1.2 水文分析對工程規(guī)模的影響

從水利工程施工的整體來看，水文分析不僅會對水利工程的整體規(guī)模造成影響，同時也能夠為水利工程的具體施工提供技術(shù)條件。水文分析是一種綜合了氣象學(xué)和水文學(xué)的綜合學(xué)科，其本質(zhì)上是對一定環(huán)境因素影響下區(qū)域水文條件狀態(tài)的分析，是對河流在不同情況下水文循環(huán)、水量平衡、水體相變同降水、蒸發(fā)、氣溫等因素相互作用的結(jié)果。在水利工程規(guī)劃施工中，水文分析結(jié)果將會對水利工程規(guī)模和具象的水利工程項目施工提供必要的技術(shù)支持。

2 水文分析過程

2.1 水文資料分析

以XX水利工程為例，在水文分析活動中，首先要結(jié)合當?shù)厮麢C構(gòu)和氣象機構(gòu)，綜合分析河流和河流區(qū)域的水文、氣象條件的歷史資源和區(qū)域水文條件。借助相應(yīng)的圖文資料可以確定，XX河流的年徑流深度為229 mm，CV和CS分別為0.58和2.0CV，年徑流量為8.855×107 m3，W75%=5.047×107 m3，根據(jù)當?shù)厮块T的沙模計算，該區(qū)域每年的輸沙量為11.6 t。

2.2 設(shè)計洪水的確定

設(shè)計洪水是水文分析最主要的內(nèi)容，因為設(shè)計洪水是水利工程建設(shè)規(guī)?？刂频闹饕獏?shù)，將會對水利工程的規(guī)模和主要設(shè)計結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接的影響，可以由往年洪峰流量數(shù)值計算得出。XX河流水文站的記錄顯示，在1956—2012年，XX河流的平均徑流量為76.5 m3/s，CS=2.25CV.基于這些基礎(chǔ)參數(shù)，使用適線法對洪水統(tǒng)計參數(shù)進行計算，計算結(jié)果如表1所示。

3 工程規(guī)模的選定

在水利工程的規(guī)模選定設(shè)計、水文分析等各個內(nèi)容中，最為重要的是對洪水的承受能力。原則上，為了保證渠首工程自身和周邊區(qū)域的安全，渠首工程應(yīng)該能夠保證承受五十年一遇的洪水而不產(chǎn)生功能問題。同時，由于水利工程的實際規(guī)劃施工受到環(huán)境和成本因素的限制，所以在特殊的河流環(huán)境下，其規(guī)劃施工不能以工程安全為唯一目標，還要綜合考慮河流下游的淤積問題、河流下游的水產(chǎn)養(yǎng)殖問題和對水資源的調(diào)控問題。在具體的渠首工程建設(shè)活動中，在水文分析的基礎(chǔ)上會形成多個規(guī)模方案，這些規(guī)模方案在渠首工程的建設(shè)中功能不一、各具特色，由工程的規(guī)劃主體綜合考慮各方面因素進行選擇。根據(jù)XX河流的水文環(huán)境實際，決定選用泄洪、排沙能力較高，河道較為穩(wěn)定的渠首工程方案，這一方案共有四個主體部分組成，其中，泄洪閘為單孔，寬5 m，溢流壩長25 m，高1.6 m，混凝土固灘長270 m，工程的投資總額為212.27萬元。

4 結(jié)束語

渠首工程是當前河流綜合治理的重要水利工程形式，其本身的建設(shè)質(zhì)量將會對區(qū)域內(nèi)的水文環(huán)境和自然環(huán)境產(chǎn)生深遠的影響，因此，在這一工程建設(shè)規(guī)劃時期，應(yīng)該以科學(xué)、有效的水文分析為先導(dǎo)，對區(qū)域內(nèi)的水文環(huán)境進行仔細分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合工程使用功能的規(guī)模選定。本文從水文分析的重要性、過程和渠道工程規(guī)模選定三部分對這一問題進行了簡要分析，以期為渠首工程水文分析和工程規(guī)模選擇提供支持和借鑒。

參考文獻

[1]呂景峰.水利工程中若干水文問題的探討[D].西安：西安理工大學(xué)，2005.

[2]林麗，郭立波.水利水電工程實施中的水文分析與計算研究進展[J].哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2014（05）：123-126.

[3]季萬才.河流防洪工程影響評價因子分析研究[D].咸陽：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2008.

[4]劉英杰.大型水利工程費用/進度集成控制研究[D].天津：天津大學(xué)，2012.

〔編輯：王霞〕