閻王鼻子水庫(kù)洪水調(diào)度方案研究

韓靚靚

（遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧 沈陽(yáng)110006）

1 工程概況

閻王鼻子水庫(kù)位于大凌河干流朝陽(yáng)市肖家店村，壩址距朝陽(yáng)市25 km，壩址以上流域面積9 482 km2，占全流域的41%。閻王鼻子水庫(kù)是以滿足朝陽(yáng)市近期工業(yè)、生活用水及朝陽(yáng)市郊區(qū)部分農(nóng)業(yè)灌溉用水和防洪為主、兼顧發(fā)電的綜合利用水利樞紐工程，工程100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1 000年一遇洪水校核。

水庫(kù)工程于1996年10月正式開(kāi)工，1999年9月下閘蓄水，2000年主體工程基本建成。由于受庫(kù)區(qū)移民動(dòng)遷滯后的制約，水庫(kù)初期運(yùn)行階段一直沒(méi)能按初步設(shè)計(jì)正常蓄水位213.5 m、防洪限制水位211.0 m運(yùn)行，水庫(kù)運(yùn)行十多年來(lái)，一直在211.0 m以下運(yùn)行。

攔河壩由擋水壩段、沖砂閘壩段、溢流壩段、電站壩段和工、農(nóng)業(yè)取水口壩段等組成。壩頂長(zhǎng)383 m，共設(shè)20個(gè)壩段。沖砂閘壩段共3孔，每孔孔口尺寸為（寬×高）8 m×9 m，溢流壩由10孔溢流表孔組成，每孔凈寬12 m。

2 洪水分析

在閻王鼻子、白石水庫(kù)初步設(shè)計(jì)采用的洪水系列基礎(chǔ)上，增加了大凌河建凌（宮山嘴水庫(kù)）、上窩堡、朝陽(yáng)、大凌河、義縣、凌海站1993—2009年洪水系列。根據(jù)歷史洪水調(diào)查和文獻(xiàn)考證確定的重現(xiàn)期，重新進(jìn)行上述各站洪峰、洪量頻率計(jì)算。與水庫(kù)初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)洪水成果比較，均值偏小，Cv略大，設(shè)計(jì)洪水偏小，為了水庫(kù)的安全及設(shè)計(jì)洪水的一致性，仍采用《閻王鼻子水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》中設(shè)計(jì)洪水成果。由于閻～朝區(qū)間集雨面積很小，且無(wú)大支流匯入，朝陽(yáng)站出現(xiàn)洪峰只受閻王鼻子水庫(kù)泄流影響。因此，洪水調(diào)節(jié)計(jì)算只考慮閻王鼻子水庫(kù)設(shè)計(jì)，閻朝區(qū)間相應(yīng)這一種組合。

3 洪水調(diào)度運(yùn)用方式確定

3.1 水庫(kù)洪水調(diào)度原則

閻王鼻子水庫(kù)擔(dān)任下游的防洪任務(wù)，20年一遇的洪水，水庫(kù)泄流與區(qū)間洪水組合后，朝陽(yáng)站的洪峰組合流量不大于5 407 m3/s；50年一遇的洪水，朝陽(yáng)站的洪峰組合流量不大于7 624 m3/s；100年一遇的洪水，朝陽(yáng)站的洪峰組合流量不大于9 535 m3/s。大凌河城區(qū)段防洪工程要求發(fā)生5年一遇洪水，泄量不超過(guò)1 790 m3/s，發(fā)生10年一遇洪水時(shí)，水庫(kù)泄流不超過(guò)2 800 m3/s，即洪水不淹景區(qū)游道及綠化帶；100年一遇洪水時(shí)水庫(kù)水位不超過(guò)211.9 m，1 000年一遇洪水時(shí)水庫(kù)水位不超過(guò)216.5 m，以確保大壩樞紐安全；20年一遇洪水時(shí)，庫(kù)區(qū)左岸大阪村段錦承鐵路及公皋營(yíng)子村房屋基本不淹沒(méi)。

3.2 水庫(kù)現(xiàn)有洪水調(diào)度方案

閻王鼻子水庫(kù)建設(shè)管理局在編制現(xiàn)有洪水調(diào)度方案時(shí)，參照水利部東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院編制的《閻王鼻子水庫(kù)初步設(shè)計(jì)修改優(yōu)化報(bào)告》中優(yōu)化方案一和遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院編制的《閻王鼻子水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，并結(jié)合水庫(kù)目前實(shí)際情況，初步擬定洪水調(diào)度方案如下：入庫(kù)流量小于等于1 000 m3/s時(shí)，下泄流量等于入庫(kù)流量；入庫(kù)流量大于1 000 m3/s小于等于1 790 m3/s時(shí)，下泄流量為1 790 m3/s；入庫(kù)流量大于1 790 m3/s小于等于3 480 m3/s時(shí)，下泄流量等于入庫(kù)流量，但不大于2 800 m3/s；入庫(kù)流量大于3 480 m3/s小于等于11 400 m3/s時(shí)，3孔沖沙閘、7孔溢流閘全部打開(kāi)；入庫(kù)流量大于11 400 m3/s時(shí)，3孔沖沙閘、10孔溢流閘全部打開(kāi)。

3.3 優(yōu)化的洪水調(diào)度運(yùn)用方式

由于受庫(kù)區(qū)移民動(dòng)遷滯后的制約，水庫(kù)初期運(yùn)行階段一直沒(méi)能按初步設(shè)計(jì)的水位運(yùn)行。庫(kù)區(qū)左岸大阪村段錦承鐵路位于斷面Y5—Y6號(hào)之間，根據(jù)錦州鐵路沈錦設(shè)計(jì)事務(wù)所提出的可研報(bào)告，在水庫(kù)正常蓄水位為213.5 m時(shí)，考慮波浪高等多方面因素，該段路基橋需抬高3.0 m，目前，該段鐵路一直沒(méi)有抬高。大阪村段錦承鐵路距庫(kù)區(qū)8.0 km左右，水庫(kù)在20年一遇洪水時(shí)，該處庫(kù)水位將比壩前水位雍高0.5 m左右，為鐵路安全考慮，此次洪水調(diào)度，水庫(kù)防洪限制水位確定為210.0 m。

采用水庫(kù)現(xiàn)有洪水調(diào)度方案，經(jīng)調(diào)洪演算分析，20年一遇洪水時(shí)，朝陽(yáng)站組合流量達(dá)到5 739 m3/s，超過(guò)朝陽(yáng)市右岸20年防洪標(biāo)準(zhǔn)5 407 m3/s。2012年水庫(kù)洪水調(diào)度運(yùn)用采用的是流量控制方式，且流量控制級(jí)別較多，在實(shí)際操作中比較復(fù)雜，本次洪水調(diào)度在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，減少了流量控制級(jí)別，綜合考慮流量及壩前水位的控制方式，對(duì)閻王鼻子水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)度。優(yōu)化后的調(diào)度方式如下：入庫(kù)流量小于等于1 000 m3/s時(shí)，下泄流量等于入庫(kù)流量，水位維持210.0 m不變；入庫(kù)流量大于1 000 m3/s小于等于1 790 m3/s時(shí)，下泄流量為1 790 m3/s；入庫(kù)流量大于1 790 m3/s小于等于3 480 m3/s時(shí)，下泄流量等于入庫(kù)流量，但不大于2 800 m3/s；入庫(kù)流量大于3 480 m3/s時(shí)，3孔沖沙閘、6孔溢流閘全部打開(kāi)；庫(kù)水位h=211.8 m時(shí)，3孔沖沙閘、10孔溢流閘全部打開(kāi)。依據(jù)以上原則和運(yùn)用方式，對(duì)閻王鼻子水庫(kù)進(jìn)行各種頻率洪水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，洪水調(diào)度成果見(jiàn)表1。

表1 閻王鼻子水庫(kù)各頻率洪水調(diào)節(jié)成果表

從調(diào)洪成果看，20年一遇洪水時(shí)，朝陽(yáng)站最大組合流量為5 269 m3/s，小于5 407 m3/s；50年一遇洪水時(shí)，朝陽(yáng)站最大組合流量為6 507 m3/s，小于7 624 m3/s；100年一遇洪水時(shí)，朝陽(yáng)站最大組合流量為9 503 m3/s，小于9 535 m3/s，水庫(kù)對(duì)下游朝陽(yáng)市城區(qū)的防洪作用得到保證。5年一遇洪水時(shí)，水庫(kù)泄流1 790 m3/s，不超過(guò)1 790 m3/s，10年一遇洪水時(shí)，水庫(kù)泄流2 800 m3/s，不超過(guò)2 800 m3/s，水庫(kù)對(duì)下游大凌河城區(qū)段防洪作用得到保證。100年一遇洪水時(shí)，水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位211.87 m，1 000年一遇洪水時(shí)，校核洪水位216.06 m，庫(kù)水位沒(méi)有超過(guò)初步設(shè)計(jì)，滿足樞紐安全的要求。

在上述洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果基礎(chǔ)上，對(duì)庫(kù)區(qū)回水進(jìn)行推算。20年一遇洪水時(shí)回水末端在Y11斷面左右，公皋營(yíng)子村50戶居民基本沒(méi)有影響，對(duì)錦承線（錦州~承德）及庫(kù)區(qū)左岸大板村1戶（位于Y4—Y5號(hào)斷面之間）也基本沒(méi)有影響。

4 結(jié) 語(yǔ)

此次洪水調(diào)度方案是在原有的洪水調(diào)度方案基礎(chǔ)上進(jìn)行的優(yōu)化，與原有洪水調(diào)度方式相比較，滿足了水庫(kù)下游的防洪要求，同時(shí)減少了流量控制的級(jí)別，使水庫(kù)的調(diào)度方式更簡(jiǎn)單可行，便于實(shí)際操作，為閻王鼻子水庫(kù)的汛期調(diào)度提供了有力的依據(jù)。