岩溶地区水库设计洪水分析--以夹岩水利枢纽为例

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
水源工程由混凝土面板堆石坝、岸边溢洪道、泄洪兼 放空隧洞、坝后发电系统和库尾伏流分洪隧洞等 5 部分组 成。 夹岩水库库尾共有 3 段伏流( 暗河),分别为大天桥 暗河、中天桥暗河及小天桥暗河,河段从大天桥进口至小 天桥出口长约6 km。库尾伏流分洪隧洞由大中天桥、小天
桥 2 段、各 2 条隧洞组成。
贵州省水文总站等单位曾对六冲河干流河段进行过 历史洪水调查,成果刊布在枟贵州省洪水调查枠 上。 设计 单位还对伏流河段进行了水文专项调查,并对历史洪水 重现期和洪峰流量进行了分析。
4畅2 水文站设计洪水分析
七星关站首先根据本站水位流量关系以及与下游站 相关分析插补缺测洪峰流量。 根据本站峰量关系插补缺
W夹,P 时,伏流入口也发生同频率的洪水 W伏,P ,伏 -夹区间 发生相应洪水,即 W区 =W夹,P - W伏,P 。
2) “ 伏流 -夹 岩 区间 与夹 岩 同频 率, 伏 流 入 口 相
址设计洪水过程。
应”,即当夹岩设计断面发生频率为 P 的设计洪水 W夹,P
设计洪水地区组成分析采用同频率组成法。 在设计 时,伏流 -夹岩区间也发生同频率的洪水 W伏,P ,伏流入口
1 工程概况
夹岩水利枢纽工程位于乌江水系一级支流六冲河上, 坝址以上集水面积4 312 km2 ,水库正常蓄水位1 323 m,死 水位1 305 m,总库容13畅25 ×108 m3 ,正常蓄水位以下库容 12畅34 ×108 m3 ,死 库 容 7畅821 ×108 m3 。 水 库 设 计 供 水 量 7畅372 ×108 m3 ,多年平均外调水量7畅148 ×108 m3 。
第202104卷年第6
6期 月
水利科技与经济
Water Conservancy Science and Technology and Economy
VoJlu畅n2畅0, 20N1o4畅6
岩溶地区水库设计洪水分析
———以夹岩水利枢纽为例
杨 周,刘冬梅
( 贵州省水利水电勘测设计研究院,贵阳 550002 )
VoJlu畅n2畅0, 20N1o4畅6
设计拟在伏流河段采取连通洞方式降低对上游壅水
1) “伏流入口与夹岩同频率,区间相应”,即当夹岩
的影响,考虑连通洞的设计洪水按伏流不过流,连通洞过 设计断面发生频率为 P 的设计洪水( 以设计洪量表示)
流情况下计算。 根据水工专业提供的泄流能力,对伏流 入口进行调洪计算。 伏流下泄流量经河道至坝址,与连 通洞出口 -夹岩坝址区间设计洪水相叠加,得到夹岩坝
方法一:根据七星关站( 畅通无伏流) 、洪家渡站同频 率设计洪峰推算各频率洪峰面积比指数,分别按两站设 计洪水成果按面积比指数推求坝址设计洪水,取两者的
方法二:根据对江站、洪家渡站同频率设计洪峰流量 推算各频率洪峰面积比指数,分别依据两站设计洪水成 果按面积比指数推求坝址设计洪水,取两者的最大值作 为设计成果。
5 090 4 490 4 030 3 260 2 970 2 520 1 930
5 090 4 490 4 100 3 460 3 040 2 580 1 990
从表 1 可知,随洪水量级的增加,削峰能力增大。 较
两种方法计算的坝址洪峰流量相差都在 6%范围内。
大洪水 P =0畅02% ~0畅1%,坝址设计洪峰方法一比方法
六冲河干流 上 暗 河 溶 洞 分 布 广, 其 中 七 星 关 站 受 伏 流影响,造成洪峰模数为全省的最低值。 明流区和伏流 区洪水的产汇流条件不同。 从整个趋势分析,在坝址断 面洪峰面积比指数应该大于整个流域的平均值,故洪峰 面积比指数按增加 10%考虑。 本工程设计断面以上伏流 暗河区面积较大,设计洪水计算需考虑岩溶影响。

3 840 3 490 3 040 2 700 2 350
4 490 4 100 3 460 3 040 2 580
5 160 4 640 3 930 3 410 2 900
2畅19 2畅01 1畅77 1畅6 1畅42
4畅03 3畅71 3畅29 2畅97 2畅65
5 1 910 1 990 2 220 1畅17 2畅21
图 1 流域水系示意图
[收稿日期] 2013 -12 -31 [作者简介] 杨 周(1982 -),男(布依族),贵州都匀人,工程师,主要从事水文水资源评价、水文水利设计工作;刘冬
梅(1968 -),女,重庆人,高级工程师,主要从事水资源水文方面工作 畅
—68 —
杨 周,等:岩溶地区水库设计洪水分析———以夹岩水利枢纽为例
表 2 水库坝址设计洪水成果表
项目
Qm /m3 · s -1
现状情况下 连通洞 全畅通
W24h /108 m3 W3d /108 m3
0畅02 4 640 5 840 7 050 2畅85 5畅24
0畅05 4 180 4 730 5 680 2畅36 4畅34
各级频率( %) 设计值
0畅1 0畅2 0畅5 1
[ 参考文献]
七星关受伏流影响洪峰均值模数小,七星关以下进入暴 [1] 长江流域规划办公室水文处 畅水利工程实用水文水
雨中心,模数又增大。 洪峰、洪量的 Cv 值也是从上游向下
利计算[ M]畅北京:水利出版社,1980畅
游递减,符合一般变化规律。
[2] 贵州省水利水电勘测设计研究院 畅夹岩水利枢纽项
情况下,考虑以下两种同频率地区组成:
发生相应洪水,即 W伏 =W夹,P - W区,P 。
表 1 考虑连通洞作用下坝址设计洪水成果表
方法
方法一 伏流同频 +区间相应
方法二 伏流相应 +区间同频 采用( 两者最大值)
设计断面
伏流同频洪水 连通洞下泄
区间相应洪水 坝址洪水
伏流相应洪水 连通洞下泄
区间同频洪水 坝址洪水 坝址洪水
图 2 伏流入口 -七星关站年洪峰相关关系图
4畅4 坝址设计洪水
最大值作为设计成果。
现状情况的设计洪水分别依据七星关站、洪家渡站 设计洪水成果按面积比指数推求坝址设计洪水,通过比 较,取两者的最大值作为设计成果。 畅通情况下的设计 洪水即不考虑伏流影响,畅通情况与现状情况洪量相同。 设计洪峰流量计算采用两种方法比较。
2 流域及水文站概况
六冲河为长 江 流 域 乌 江 最 大 的 一 级 支 流, 发 源 于 赫 章县可乐乡,在赫章县城后进入伏流后于毛家洞出露地 表,与北面的大河汇合后进入天桥伏流区,河流在纳雍县 境王家寨下游17 km梯子岩处再次进入伏流,两进两出之 后汇入洪家渡水库,于化屋基汇入乌江干流,六冲河全长 268 km,天然落差1 293畅5 m,平均比降 0畅473%,全流域面 积10 665 km2 。六冲河干流上除洪家渡电站为大型水电站 外,其他均为无调节性能的小型水电站。 流域水系图见 图 1。
根据施工安 排, 施 工 分 期 设 计 洪 水 采 用 现 状 情 况 下
二情况下小;P =0畅2% ~20%,设计洪峰情况相反。 主要 坝址设计洪水成果。
原因是由于受连通洞泄流能力的限制,对较大洪水削峰
由于伏流段较长,蓄水后伏流洞是否淤堵,淤堵程度
较大,而此时区间相应洪水较小,洪水组合后坝址设计洪 不能确定,伏流洞过流能力也无法确定。 为安全计,调洪
根据七星关、 洪 家 渡 水 文 站 实 测 洪 水 系 列 综 合 分 析
目建议书[ R]畅贵阳:贵州省水利水电勘测设计研究
坝址设计洪水,该方法已反映了七星关水文站及区间洪
院,2012畅
水的差异性。 考虑连通洞作用的坝址设计洪水成果介于 [3] 王国安,李文家 畅水文设计成果合理性评价[ M]畅郑
20 1 220 1 230 1 250 0畅8 1畅53
注:连通洞和畅通情况下 P =0畅02%设计洪峰、洪量加大 10%
5 设计洪水合理性分析
1 910、2 600 m3 /s,两者差异甚微。 综上所述,设计洪水成果基本合理。
从上下游水 文 站 的 洪 水 统 计 分 析 成 果 来 看, 洪 峰 均 值模数从上游向下递增与暴雨地区变化规律是一致的,
测年份及历史洪水洪量。 洪家渡站资料采用洪家渡水电 站设计成果。 插补延长后的资料系列加上历史洪水洪 峰、洪量,构成一不连续系列,进行水文站设计洪水频率 分析计算。
4畅3 面积比指数及伏流分析
现状情况下 洪 峰 面 积 比 指 数 采 用 两 种 方 法 确 定: ① 选出与上游站年最大一场洪水相应场次的下游站的洪峰 和洪量,与上游站的洪峰和洪量一起计算出面积比指数; ②直接选出上、下游站的年最大洪水,不论是否是同一场 水,计算出一个面积比指数。
各级频率( %) 设计洪峰流量 /m3 · s -1
0畅02 0畅1 0畅2 0畅5 1


5 480 4 300 3 830 3 190 2 720 2 260 1 670
3 410 3 180 2 950 2 510 2 190 1 840 1 420
2 810 2 310 2 020 1 740 1 530 1 330 930
水(P =0畅02% ~0畅1%)小于“区间同频,伏流相应” 情况; 计算最终采用全畅通情况下,校核频率洪峰、洪量同时加
连通洞对中小洪水削峰较小,“伏流同频,区间相应” 情况 大 10%的设计洪水成果。
下,洪水组合后坝址设计洪水( P =0畅2% ~20%) 略大于
采用的设计洪水成果见表 2。
“ 区间同频,伏流相应” 情况。
第 6 期
流域内设有周家洞、七星关、洪家渡、总溪河、对江等 水文站,设计洪水计算主要以上游站七星关、下游站洪家 渡等站为设计依据。
3 暴雨洪水特性
形成本流域暴雨的主要天气系统为两高切变、长江 横切变和低槽冷锋 3 种类型,其中又以长江横切变产生的 暴雨笼罩面积大,持续时间长。 暴雨多出现在 5 -9 月,又 以 6 -7 月为最多。 由于流域内地形复杂,全流域性的大 暴雨较少,暴雨在地区上的分布与年降水的分布基本一 致,西北部为低 值 区, 东 南 部 为 高 值 区, 一 次 暴 雨 持 续 时 间一般为 1 ~2 d。
根据伏流削峰能力分析,2 年一遇左右的洪水,天桥 伏流基本畅通,故考虑七星关站常年一遇洪水情况下,伏 流入口和七星关站洪水流量相一致。 七星关站的常年一 遇洪峰流量与伏流入口处的调查历史洪水合并,组成伏 流入口处洪峰流量系列,与七星关站同期洪峰流量一起 点绘于图( 图 2),得到两断面同期年洪峰流量相关关系 图。 根据相关插补得到伏流入口历年的洪峰流量。 假定 伏流入口和七星关站洪水频率一致,采用频率法计算伏 流入口设计洪水后,按面积比移至七星关站断面,得到不 受伏流影响的七星关站设计洪水成果。
[ 摘 要] 在岩溶地区设计洪水计算中,规范提出用流量资料计算设计洪水时,应分析明流区 与伏流暗河区出流组成及其在设计条件下的变化,检查设计洪水成果的合理性。 [ 关键词] 伏流;设计洪水;流量法;水利水电工程;岩溶地区
[中图分类号] TV122 +畅3 [文献标识码] B [文章编号] 1006 -7175(2014)06 -0068 -03
全来自百度文库通情况下和现状情况下坝址设计洪水成果之间,是
州:黄河水利出版社,2002畅
通过比较,计算方法二成果较方法一成果偏大,主要 原因是对江站所在白甫河暴雨相对高于坝址以上六冲河 干流,两流域产汇流条件不一致导致。 畅通情况下最终 采用计算方法一的成果。
—69 —
第202104卷年第6
6期 月
水利科技与经济
Water Conservancy Science and Technology and Economy
流域的洪水具有以下特性:洪水大多集中发生在 5 - 8 月,洪水由暴雨形成的,较大的洪水过程涨水历时一般 为24 h左右,退水历时 3 ~5 d或更久,一次洪水的洪量主 要集中在 1 ~3 d,洪水陡涨缓落,水位变幅较大。 洪水过 程多为单峰型,单峰型洪水峰高,但量不大。
4 设计洪水
4畅1 历史洪水
4 830 4 410 4 100 3 460 3 040 2 580 1 990
3 600 2 860 2 550 2 170 1 920 1 640 1 320
2 550 2 170 1 980 1 760 1 570 1 390 1 280
4 220 3 170 2 750 2 190 1 790 1 420 960
相关文档
最新文档