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      邯鄲市東武仕水庫庫容曲線修測的必要性及成果分析

      2020-04-20 11:09:57李俊芳
      中國科技縱橫 2020年1期
      關(guān)鍵詞:必要性

      李俊芳

      摘 要:論述了東武仕水庫功能定位,從水庫調(diào)度運(yùn)用的角度分析了庫容曲線修測的必要性,通過水文、泥沙、淤積、徑流分析得出了新的庫容曲線。

      關(guān)鍵詞:庫容曲線;必要性;水庫功能;水文分析;徑流分析;淤積預(yù)測;成果分析

      中圖分類號:TV697.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2020)01-0112-02

      東武仕水庫投入運(yùn)行近60年來,對攔蓄洪水,儲備水源,保護(hù)下游人民生命和財(cái)產(chǎn)安全,發(fā)揮了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

      1 工程概況

      東武仕水庫是一座以防洪和工業(yè)供水為主,兼顧灌溉、發(fā)電等綜合利用的大(2)型水庫,水庫主要工程建筑物有:大壩、泄洪洞、副壩和輸水洞??値烊?.615億m3,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇。

      2 庫容曲線修測的必要性

      東武仕水庫目前使用的庫容曲線是1983年修正的庫容曲線成果,距今已有30余年,加之經(jīng)歷了“96.8”洪水和2016年“7.19”洪水,庫區(qū)現(xiàn)狀情況不明影響著水庫的正常調(diào)度運(yùn)用。

      東武仕水庫近年來除了在1991年12月的《滏陽河?xùn)|武仕水庫除險加固工程初步設(shè)計(jì)》中對水庫的興利調(diào)節(jié)進(jìn)行了分析,之后未對水庫的上游來水和下游用水進(jìn)行專門的研究;再者,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水庫實(shí)際運(yùn)用功能是否發(fā)生轉(zhuǎn)變,是否還與原設(shè)計(jì)的一致,這些都是需要進(jìn)行復(fù)核的。

      水庫庫容曲線修測和特征值修正是科學(xué)合理實(shí)施水庫調(diào)度的技術(shù)支撐,關(guān)系著水庫的防洪安全和綜合利用效益的充分發(fā)揮;為提高水庫運(yùn)行率和保障安全調(diào)度,因此,對水庫進(jìn)行特征值修正是必要的。

      3 水文分析

      水庫流域?qū)俦睖貛О霛駶櫚敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候,冬季寒冷干燥,夏季炎熱多雨,年內(nèi)氣候變化較大,降水量時空分布很不均勻,多年平均降水量為523mm,其中75%左右集中在6~9月份。

      3.1 水文基本資料

      東武仕水庫水文站為壩下站,主要觀測庫水位,水庫泄洪洞、輸水洞流量以及下泄水量的含沙量。該站自1951年6月建站,控制流域面積340km2,具有1956~2016年連續(xù)60年的水文實(shí)測資料。

      3.2 徑流資料

      3.2.1 徑流資料系列

      東武仕水庫站具有1956~2016年連續(xù)60年的入庫徑流實(shí)測資料。2004年編制的《河北省水資源評價》具有東武仕水庫1956~2000年的徑流分析成果,本次徑流分析,1956~2000年徑流系列直接采用《河北省水資源評價》中的分析成果,只對2001~2016年的徑流系列進(jìn)行還原計(jì)算。

      3.2.2 徑流資料復(fù)核

      為了保證徑流資料的一致性,需對下墊面受人類活動影響顯著的資料進(jìn)行系列一致性修正。2004年編制的《河北省水資源評價》對人類活動影響較大的分區(qū)內(nèi)單站及區(qū)間的1956~1979年地表水資源量系列,進(jìn)行了一致性修正計(jì)算。

      3.2.3 反推入庫徑流

      東武仕水庫站有1959~2016年的實(shí)測出庫流量和相應(yīng)時段的水庫蓄水位、蓄水量,由此可反推出入庫的實(shí)測徑流系列。

      以2013年實(shí)測系列為例,通過計(jì)算可得到水庫的實(shí)測出庫量和水庫蓄水變量,由此反推得到入庫徑流量,計(jì)算表見表1。

      4 水庫泥沙分析

      東武仕水庫的入庫泥沙由兩部分組成,一部分為本流域自產(chǎn)徑流攜帶入庫,一部分是由大、小躍峰渠引漳河水入庫攜帶的泥沙。東武仕水庫在1959年建成蓄水前曾在壩前和庫底進(jìn)行過徹底清理。水庫庫區(qū)以上流域多為石質(zhì)山區(qū),且水庫建成57年來,流域內(nèi)發(fā)生過1963年一次特大洪水,1978、1996和2016年三場較大的洪水,加之流域內(nèi)植被較好,因而水庫淤積很少。根據(jù)《河北省水資源評價》,清漳河年均入庫泥沙量為4.85萬m3/a。

      東武仕水庫入庫泥沙量為10.68萬m3/a。經(jīng)分析,泥沙在大水年份通過泄洪洞泄洪排沙較為明顯,平時多為清水出流,按20%考慮泥沙實(shí)際排沙比,得出理論計(jì)算的每年淤積在庫區(qū)的泥沙量為8.54萬m3/a。

      5 成果分析

      5.1 水庫水沙特性

      東武仕水庫年平均入庫沙量為10.68萬m3。庫沙比15163/10.68=1420>100,說明水庫泥沙淤積不嚴(yán)重。水庫運(yùn)行年限按22年至2039年,運(yùn)行到2039年后的淤沙總量為187.99萬m3。

      由1964~2016年共53實(shí)測資料計(jì)算, 0.5,水庫淤積形態(tài)為帶狀分布。

      5.2 淤積分析與預(yù)測

      本次水庫淤積分析采用面積減少法進(jìn)行計(jì)算,見表2所示。

      通過計(jì)算,東武仕水庫的m=2.85,因此判斷東武仕水庫形態(tài)為Ⅱ型。

      5.3 水庫淤積前后庫容對比

      根據(jù)1983年的實(shí)測庫容曲線成果,水庫庫底高程為86.0m。水庫正常蓄水位為109.68m,水庫運(yùn)行22年后的淤積總量為187.99萬m3,經(jīng)判斷水庫為Ⅱ型,通過試算,可得出水庫的壩前淤積高程為87.28m,水庫淤積前后的水位~面積~容積關(guān)系見表3。

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