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第11期2023年11月文章编号：16 7 3-9 0 0 0（2 0 2 3)11-0 0 9 1-0 3考虑灌溉和调洪因素水库大坝设计规模确定陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.11November,2023陈骅昕（江西省诚乡给水工程有限公司，江西南昌330 0 0 0)摘要某水库具有灌溉、防洪、发电等综合作用，由于运行时间较长，在水库安全鉴定中大坝为三类大坝，需要采取安全加固处理。为合理确定水库大坝设计规模，充分考虑灌溉、防洪等效益，经过计算及调洪演算成果分析，水库大坝兴利库容为9 53.310*m正常库容为9 6 4.310 m，同时考虑水库大坝的调洪作用，选定的水库特征水位方法，可为类似工程提供参考。【关键词大坝；安全加固；灌溉；防洪中图分类号TV122+.3文献标识码B2.1灌区范围、灌溉方式和灌溉设计保证率1引言水库原灌区、面积为1.7 2 万亩，现经实查，设计灌溉面水库工程设计需要充分结合水库建设目的，确定合理的积A=1.30万亩（水田）。灌溉方式采用主、副坝涵管放水到工程建设规模。目前，水库建设具备灌溉、发电、防洪等综灌渠供水。灌溉设计保证率取9 0%。合作用，在水库工程建设过程中需要充分考虑水库所在地区2.2清灌溉用水量和年内分配的灌溉需求，防洪需求等，确定合理的特征水位等参数，从而2.2.1灌溉定额分析最大效益地发挥水库作用1-=1。水库灌区靠近人口密集的淡水镇，灌区除粮食生产之外，依照水库大坝安全鉴定的结论，工程被确定为三类水库还是供应城镇的主要蔬菜生产基地之一，尤其是在冬季，有大坝，控制运行，危及下游安全和效益的发挥。安全加固的30%耕地复种蔬菜。经查灌区土壤为壤土，该地区一年三熟任务主要是彻底消除水库目前存在的隐患，力争水库安全达净灌溉定额为7 53m亩，其年内分配比见表1（10 0%冬种面标，并对库区环境加以整治，从而获得灌溉、供水、防洪、发电、积栏），考虑到本地冬种面积只有30%，根据实际情况折算后养殖及环境美化等综合效益。一年三熟净灌溉定额为6 6 6.6 5m亩。各月灌溉用水量分配比见表1（30%冬种面积栏）。2灌溉用水计算和兴利库容计算表1P=90%一年三熟（冬种30%）灌溉定额年内分配表月份415.526.3年内分配比1%17.5129.715.08净灌溉定额（m/亩）)116.71198.0333.8642.1955.72 94.8588.12毛灌溉定额（m/亩）16 6.7 3282.948.3760.2779.6135.5125.882.2.2径流调节类型的确定1)多年平均径流总量W率=hF=100010-22.210=2220万m该工程可行性研究报告中未计入其上游正径水库的灌溉耗水量，导致年径流成果稍偏大，现考虑其上游正径水库的灌溉用水进行径流计算。正径水库灌溉面积为110 0 亩，灌溉耗水量为9 52.2 1110 0=10 4.7 4万m，故鸡心石水库实有多年平均径流总量W=2220-104.74=2115.26万 m。2)P=90%时，鸡心石水库设计年径流总量Wp56.4.56.3375.67.48.3614.2313.22皮尔逊II型曲线，当P=90%时，Kp=0.565,则Wp=KpW平(1)=0.5652115.2610*=1195.1 10m。3）年用水量水库主要用水为农田灌溉及城镇供水。年灌溉用水量W灌：W灌=AM=1.3010*952.21=1237.910*m年供水量W供：鸡心石水库的日供水量为0.2 10 m，年供水量为W供=7 310 m。812.611.791011002.34015.6022.29已知年径流变差系数C=0.37,C,=2Cv,查水利水能规划126.9102.600.8805.8708.3822.29952.2122.3415.6666.553全年6.9100100%冬种面积栏10030%冬种面积栏收稿日期2 0 2 3-0 2-0 8作者简介陈骅昕（19 9 0-），男，江西南昌人，助理工程师，主要从事水利工程管理工作。91第11期2023 年11 月年用水量W用=（12 37.9+7 3）10*=1310.9 10*m4）水库调节类型的确定多年调节水库：W平W用Wp根据上述计算成果，鸡心石水库的W平W用Wp，属于多年调节水库，则鸡心石水库按多年调节水库计算兴利库容：V=V年+V多2.2.3多年调节兴利计算1)径流调节说明年内径流变化一般可采用多年平均的年内分配形式月份4典型年降雨量/mm237.6典型年降雨分配比1%13.22地下径流1%1.00地面径流/%11.63设计年径流年内分配/%12.63表3设计年径流（P=50%）年内分配计算表（19 7 0.4 19 7 1.3）月份4典型年降雨量/mm32.9典型年降雨分配比1%1.85地下径流1%1.00地面径流1%1.63设计年径流年内分配1%2.633）用水量、用水分配水库农田灌溉用水量为W灌=12 37.9 万m，灌溉保证率P=90%的用水分配比见表4。项目4灌溉用水分配比1%17.51灌溉用水量/万m216.76367.7862.89供水量/万m6总用水量/万m222.76373.9868.89用水分配比1%16.994）水库水损计算水库水损主要考虑蒸发损失和渗漏损失。蒸发损失及其分配：蒸发损失采用多年平均蒸发损失。水库额外水量蒸发深度H：项目8蒸发分配比1%7.41蒸发损失量/mm35.1渗漏损失及其分配：由于库区无渗漏试验资料，水库渗漏损失采用经验值，取平均蓄水量的1.3%（按月计）。5)兴利计算兴利计算采用数理统计法计算，兴利库容V兴等于年库容V年和多年库容V多之和。年库容V年计算：年库容采用来水量等于总用水量（灌溉水量+供水量）与水量损失之和，进行完全年调节列表计算。具体方法为：首先不考虑水量损失，计算其相应库容，用上轮计算各月库容的相应水量损失，再考虑水量损失进行完全.92.陕西水利Shaanxi Water Resources(P=50%)。2)设计年径流年内分配鸡心石水库无实测年径流资料，但径流与降雨关系密切，故设计年径流年内分配由降雨资料进行推求。选取两个降雨典型年（P=50%）进行兴利调节计算，一个是19 8 5年4月至1986年3月，年降雨量为H年=17 9 7.6 0 mm，另一个是19 7 0 年4月至19 7 1年3月，年降雨量为H年=17 7 5.6 0 mm。其年内各月降雨量及降雨年内分配见表2、表3。表2设计年径流（P=50%）年内分配计算表（19 8 5.4 19 8 6.3）561313237.2917.971.001.006.4115.817.4116.8156279.2446.315.7225.141.001.0013.8422.1214.8423.125629.715.086.2684.56109.69 182.15169.8528.535.26表5蒸发损失年内分配计算表458.9542.4No.11November,202378251420.6249.813.9623.401.001.0012.2920.5913.2921.5978191.5384.3 310.510.7921.641.001.009.4919.0510.4920.05表4用水年内分配计算表786.338.3678.36103.49 176.15163.656.26.26.458.37678.5610.5740.650.1913.901.0012.2313.23917.491.0015.3916.39年供水量为W供=7 310 m。日供水量均为0.2 10 m。各月用水分配计算见表4。91014.2313.2266.213.912.96AH=h 水面 n-(H-h)=14000.91-(1800-1000)=474mm(2)蒸发损失逐月分配，见表5。9109.949.6847.145.9年调节计算，通过调整来水量进行试算，直至年库容变化不大，来水量与总用水量相等时，才取其结果。经多轮次试算，求得两个典型年的年库容分别为432.6 110m、49 8.52 10 m。两者比较取大值，则取典型年（19 7 0.4 19 7 1.3）的年库容即V年=49 8.52 10 m。多年库容V计算：已知多年平均径流总量W平=2 115.2 610m由计算得知：W用=138 0.38 10 m103.40.191.000.171.171060.33.401.002.993.9910.2448.51134.51.921.001.692.681100.001.000.001.00110028.9766.2635.170.462.6811128.647.2041.034.11200.001.000.001.001246.22.601.002.293.29122.34100.001.000.001.00118.61.051.000.921.92100660.4616.6431.5241.82.331.002.053.0525.80.331.000.291.2820.8810.895.816.691.2725.5326.23104.91797.65.84100.001.0012.005.1488.006.14100.003全年01775.60.00100.01.0012.000.0088.001.00100.003全年2.3410028.971237.96.27335.171310.92.681003全年6.6410031.5474全年第11期2023年11月调节系数：=W用/W平=0.6 52 6。由P=90%,C,=0.37,=0.6526,查水利水能规划的普列什柯夫线解图得多年库容系数=0.215,则多年库容：V多=W平=454.7 8 10 m；兴利库容Vx=V年+V=953.310m；正常库容V正=Vx+V元=9 6 4.310 m。典型年的多年调节水库兴利库容的计算成果V正稍小于现有鸡心石水库的正常库容（V=1006万m），则取鸡心石水库正常库容保持不变，在保证率P=90%情况下，可满足灌溉农田1.30 万亩及城镇日供水量为0.2 万m的需水要求。3调洪演算方案一调洪演算（不考虑上游正径水库调节）溢洪道为开式无闸控制溢洪道，洪流堰为宽顶堰，净宽2 0 m，堰顶高程55.0 m（珠基）。调洪演算利用调洪演算程序TH-3.BAS，计算成果见表6。表6 全流域洪水调洪演算成果表频率P0.1%洪峰流量/(m/s)504.17最高水位Zm/m59.42相应库容V/（万m）1391最大泄量Q/（m/s）304方案二调洪演算（考虑上游正径水库调节）考虑上游正径水库调节，在保证上游正径水库洪水安全下泄的前提（因该库在2 0 0 5年度省人大议案除险加固工程初步设计时防洪标准已提高至与鸡心石水库一致，故本次设计不再考虑其溃坝情况），以来多少洪水泄多少洪水为原则，计算得正径水库调洪演算成果见表7。表7 正径水库调洪演算成果表频率P0.1%洪峰流量/(m/s)236.11最高水位Zm/m37.07相应库容Vm/（万m）484最大泄量Qm/（m/s）86.1陕西水利Shaanxi Water Resources按同频率正径水库调洪下泄洪水过程线与区间鸡心石水库天然洪水过程线进行组合后，再进行区间鸡心石水库调洪演算（两洪水错锋时间近似按3小时计算），成果见表8。表8 区间水库调洪演算成果表频率P0.1%洪峰流量/(m/s)508.55最高水位Zm/m59.04相应库容Vm/（万m）1356最大泄量Qm/（m/s）266.1由两方案调洪演算成果看，采用全流域洪水直接调洪比考虑上游正径水库加入调洪的校核洪水位及设计洪水位较高，10 0 0 年一遇洪水位高59.42-59.0 4=0.38 m；50 年一遇洪水位高57.9 6-57.6 0=0.36 m。从安全角度考虑，取全流域洪水调洪的演算成果，选定的水库特征水位：死水位30.0 0 m，相应死库容11.0 万m；正常蓄水位55.0 m，相应正常库容1006万m；设计洪水位57.9 6 m，相应设计库容12 6 0 万m2%3.3%322.95291.7657.9657.7012601237166.9145.42%3.3%163.58150.6536.0235.8443943146.640.5No.11November,20232%3.3%340.19311.0157.6057.3312281205137.3117.2（P=2%）；校核洪水位59.42 m，相应校核库容139 1万m(P=0.1%)。4结论根据灌溉需求和调洪计算结果，水库正常蓄水位55.0 0 m，相应正常库容10 0 6.0 0 万m校核洪水位59.42 m，总库容1391万m；水库大坝设计洪水标准为50 年一遇，校核洪水标准为10 0 0 年一遇，消能防冲洪水标准为30 年一遇。1孙立颖.汾阳市H水库特征水位优选探讨J.河南水利与南水北调,2 0 2 2,51(0 8):10 1-10 2.2周清忠.视坑水库特征水位优选分析J.陕西水利,2 0 2 1(06):37-38+43.3邹吉余.某水库特征水位分析及洪水调节研究J.黑龙江水利科技,2 0 2 1,49(0 1):2 3-2 5+2 11.参考文献（上接第9 0 页）来的不足0.5提高到0.6 2，全部实施完成后按现状多年平均农业灌溉水量计算，则每年可节水10 6 7 万m。根据当地社会经济发展指标及灌区的实际情况，节省的水量可用于农业、工业、生活和环境的用水。用于农业方面的节水量在恢复灌溉面积中已计算；用于环境方面的节水量只产生社会效益，目前尚无定量计算方法；用于工业和生活方面的节水量为简化计算，采用取用原水价格0.2 0 元/m计算，则该部分产生的年节水效益约为2 13.4万元。5结语本文结合工程实例，对中型灌区工程设计进行了系统分析，结果表明，合理的设计能极大提高灌溉水利用系数，产生经济效益和社会效益3。灌区配套续建与节水改造工程的开展，对于保障农田用水、提高农作物产量、促进经济发展和推动可持续发展具有重要意义。1】水利部办公厅.关于印发中型灌区续建配套与节水改造项目建设管理办法（试行）的通知J.中华人民共和国水利部公报,2 0 2 1(04):55-57.2胡士平.湘西两大灌区续建配套与现代化改造建设方案探讨J.中国水利,2 0 2 0（11):30-32.3】张茂堂.大型灌区续建配套与节水改造项目实施效果评价.人民长江,2 0 2 0,51(S1)：2 31-2 34.93参考文献