山东省小型水库洪水核算办法(试行)
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山东省小型水库洪水核算办法(试行)
前言
《山东省小型水库洪水核算办法》(试行)是为适应新形势下小型水库除险加固需要而制定的。本办法依据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-2006)、《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)和《山东省水文图集》的有关分析成果,在原山东省水利局暴雨洪水组1979年6月编印的《山东省小型水库洪水核算方法》基础上修订完成的。在山丘区小型水库防洪安全复核、控制运用、加固设计等工作中应以本办法为主,其它各法可作验证参考。
本办法提供了洪峰流量、洪水总量以及调洪演算方法,适用我省流域面积在1到30平方千米的小型水库保安全洪水核算使用。对有闸控制或流域面积大于30平方千米的小型水库,应使用《山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法》进行核算,设计洪水流量过程应采用瞬时单位线法,其中流域面积小于50平方千米的水库时段长建议取0.5小时,瞬时单位线参数M1与0.5小时单位线关系表可参考《山东省水文图集》。流域面积小于1平方千米的小(2)型水库,应按本办法计算的洪峰、洪量分别加大10%后,再进行调洪。
请各单位在使用过程中注意结合实际, 及时总结经验,如有问题请函告省水利厅。
1小型水库设计洪水标准
小型水库设计洪水标准,按照水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)选取。小型水库永久性水工建筑物的洪水标准,应按山区、丘陵区或平原、滨海区分别确定。山区、丘陵区永久性水工建筑物洪水标准[重现期(年)]按表1选用。平原、滨海区永久性水工建筑物洪水标准[重现期(年)]按表2选用。
当山区、丘陵区的小型水库坝高低于15m,上下游最大水头差小于10m时,且失事后对下游防洪影响不大时,其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定;当平原、滨海区的小型水库坝高高于15m,且上下游最大水头差大于10m时,其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。
小(1)型、小(2)型水库的消能防冲建筑物洪水重现期分别取20年、10年。
表1 山区、丘陵区小型水库设计洪水标准表
表2 平原、滨海区小型水库设计洪水标准表
注:特别重要小型水库系指可能危及下游城镇、工矿区,铁路干线或其它重要政治经济意义设施或梯级水库。一般是否特别重要应由上一级主管部门确定。
2洪峰流量的查算
2.1计算图表的使用范围:
本图表适用于我省一般山区、丘陵区的天然河道,面积在30平方千米以下的小型工程。对于上游有较大控制工程影响的河道,应另外考虑。
至于山区和丘陵的划分,主要应根据流域的比降、土壤地质条件以及植被情况确定。
本办法规定流域主河道的比降大于10‰,岩石较多,土层较薄,植被一般的均应查算山区图表,其它应查算丘陵图表。对比降在10‰以下,但土层较薄,流域内岩石裸露、植被较差者也应查算山区图表。
2.2计算图表
计算图表包括基本计算曲线q
m —H
24
—K、山东省q
m
—H
24
—K分区划分图、山东省部
分县(市、区)暴雨统计参数分析成果表、降雨径流关系曲线和辅助计算图表,前者为计算设计最大洪峰流量的主要工具,后者为简化计算的辅助工具。
2.2.1基本计算曲线和分区图
1、按我省暴雨特性及下垫面诸因素的影响,基本计算曲线q
m —H
24
—K分四个区七
组曲线:
1)泰沂山南山区、泰沂山南丘陵区
2)泰沂山北山区、泰沂山北丘陵区
3)胶东山区、胶东丘陵区
4)崂山区
2、山东省q m—H24—K分区划分图,据此确定小型水库所在地点的计算分区。
3、山东省部分县(市、区)暴雨统计参数分析成果表。
4、降雨径流关系曲线,其形式为p+p a-h r是为推求设计标准净雨量使用的。
2.2.2辅助图表
辅助图表主要有:J—J1/3,F—F2/5 查算表,是为了计算简明而使用的。
2.3计算图表的使用
1、对需要进行洪水复核或设计的小型水库,建议根据适当比例尺的地形图,复核量算工程地点以上的流域特征参数,包括:
1)流域面积F:在适当比例尺的地形图上,勾绘好流域分水线后,直接量取,对
于地形图精度不高,或分水线不清的流域,要进行实地查勘测量,以确定分水线的实际位置,单位以平方千米计。
2) 主要河道长度L :采用自出口断面起沿主河道至分水岭的最长距离,包括主河道以上沟形不明显部分沿程的长度,可由地形图上量算,单位以千米计。
3) 主河道比降J :J 为沿L 的河道平均比降,自分水岭起根据沿流程的比降变化特征点高程,按下式采用加权平均法计算。
J={(Z 0+Z 1)L 1+(Z 1+Z 2)L 2+……(Z n-1+Z n )L n -2Z 0L}/L 2 …………(1) 式中:Z 0、Z 1……Z n 为自出口断面起沿流程各特征地面点的高程。
L 1、L 2……L n 为各特征点间的距离,详见图一。
河道上有跌坎、陡坡等时,应当把突然变动比降段两段的特征点,都做为计算加权平均比降时分段点,以使计算的比降反映沿程实际水力条件。
根据从地形图上量算的F 、L 、J 按下式计算流域综合特征参数。
K=L/(J 1/3.F 2/5) (2)
2、根据“山东省部分县(市、区)暴雨统计参数分析成果表”查出工程地点以上流域中心多年平均最大24小时降雨量24H 及变差系数C v 值,取C s =3.5Cv ,根据皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数kp 值表(见表3)查得Kp 值,进而可计算出某种频率的设计标准24小时暴雨量:
p P K H H •=24%24 (3)
对流域中心处于两个县(市、区)边界附近的水库,若相邻两县(市、区)的多年
平均最大24小时降雨量24H 及变差系数Cv 相差较大时,则该水库在24H 、Cv
值选用
图 一