水库抢险应急预案中溃坝洪水及演进分析

水库抢险应急预案中溃坝洪水及演进分析

方崇惠;李海涛

【摘要】For providing references for compiling of reservoir emergency plan, taking the Zhaolaihe Reservoir on tributary of Qingjiang River as a case, we induce the simulation formula for flow process calculation in case of instantaneous dam break, the dam-break flow and its routing process is computed by using the proposed formula and software pack of Hec-ras. The results show that in the case of carrying out flood discharge by downstream Geheyan Reservoir, the level in Geheyan Reservoir would drop 5m;in case of not carrying out flood discharge by Geheyan Reservoir, it would increase dangers for the residents in Geheyan Reservoir area and result in flood level exceeding the dam top of Geheyan Dam, even induce continuous dam break.%为给水库大坝防汛抢险应急预案的编制提供参考借鉴，以清江支流招徕河水库的应急抢险预案编制为例，给出了瞬时溃坝流量过程模拟公式，并应用该公式和Hec-ras软件包，计算了溃坝洪水及其动态演进过程。分析结果表明，若下游隔河岩水库及时开闸泄洪，将使泄洪库区的最高水位下降5m；如隔河岩水库不开闸泄洪，不仅使两岸居民点受灾风险加大，而且水位将超过隔河岩大坝坝顶，危及大坝安全，甚至造成连溃风险。

【期刊名称】《人民长江》

【年(卷),期】2014(000)016

【总页数】4页(P29-32)

【关键词】溃坝洪水;洪水演进;模拟公式;应急预案;清江招徕河水库

【作者】方崇惠;李海涛

【作者单位】湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉430064; 南京水利科学研究院水利部水科学与水工程重点实验室，江苏南京210029;湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉430064

【正文语种】中文

【中图分类】TV697

据统计[1]，至2006年底，我国现有大坝总数超过8.5万座，居世界第一位。这些水库大坝在防洪、灌溉、发电、供水、改善生态环境等方面发挥着巨大作用，是我国防洪保安工程体系的重要组成部分，也是保障国民经济可持续发展的重要基础设施。我国大坝虽然数量多但大都修建于20世纪50～70年代，当时建设标准偏低，工程质量较差，有些还是病险水库，容易酿成溃坝灾难，严重威胁下游人民生命财产安全[1]。

在这一背景下，为了规范、指导《水库防汛抢险应急预案》的编制，“提高应对水库突发事件的能力，最大限度地保障人民群众生命安全，减少灾害损失”，2006年3月国家防汛抗旱总指挥部办公室以办海[2006]9号文印发了《水库防汛抢险应急预案编制大纲》，2007年5月水利部以水建管[2007]164号文下发《水库大坝安全管理应急预案编制导则(试行)》。按照上述大纲和导则，水库遭遇的突发事件是指水库工程因超标准洪水、工程隐患、地震灾害、地质灾害、上游水库溃坝、上游大体积漂移物的撞击事件、战争或恐怖事件等因素导致重大险情，而这些突发事件均可能造成最重大险情——水库溃坝。因此，水库溃坝洪水过程及其演进分析是《水库防汛抢险应急预案》的最重要内容。本文以清江支流上的招徕河水库大坝

为例，详细描述溃坝洪水的计算方法及其演进分析过程，为类似水库大坝防汛抢险应急预案编制提供参考。

招徕河是清江中游左岸一级支流，于长阳县的渔峡口镇注入清江。招徕河水库坝址位于招徕河的下游、距河口约2.9 km处，与清江隔河岩水库库区相连，坝址以上平均比降12.8‰，控制流域面积792 km2，占招徕河流域的96%，坝址河谷宽

度198.05 m。

招徕河水库总库容0.692亿m3，水库正常蓄水位300 m，设计洪水位301.21 m，校核洪水位303.29 m，主要功能是发电。枢纽工程等别为Ⅲ等，主要由拦河大坝及泄水建筑物、发电引水建筑物等组成。拦河大坝为碾压混凝土双曲拱坝，坝顶高程305.5 m，最大坝高105 m，坝顶宽6 m，坝底厚18.5 m，拱冠梁厚高比

0.17，坝顶顶拱中轴弧长198.07 m，抗震设计烈度为Ⅵ度。泄洪建筑物位于大坝坝身，大坝中部的河床段为溢流坝段，设3个溢流表孔。

清江隔河岩水利枢纽位于湖北长阳县长江支流的清江干流上，下距清江河口62 km、距长阳县城9 km，是一个以发电为主，兼有防洪、航运综合利用效益的大

型水利枢纽工程。坝址以上流域面积14 430 km2。枢纽建筑物由混凝土重力拱坝、泄水建筑物、右岸岸边式厂房、左岸垂直升船机组成。大坝坝顶高程206 m，坝

顶全长653.5 m，最大坝高151 m。溢流段位于坝的中部，共设7个表孔，4个

深孔和2个放空孔兼导流底孔。工程正常蓄水位200 m，相应库容31.2亿m3，按10 000 a一遇洪水洪峰流量27 800 m3/s校核，相应库水位204.59 m，相应库容37.7亿m3。

瞬时溃坝洪峰流量Qm计算通用公式[2](方氏公式)为

式中，Qweir0为溃口堰坎正常供水的堰流量，m3/s；k=mσε，m为流量系数，σ为淹没系数,ε为侧收缩系数；A为溃口过流面积,m2；为坝前水深，m；υ0为库区行近流速，m/s；g取值为9.861 m/s2;h′为堰坎高度，m。