地區(qū)綜合法在無(wú)資料地區(qū)防洪工程洪水復(fù)核中的應(yīng)用

以陜西省南部某水利工程為例,采用推理公式法在無(wú)資料地區(qū)小流域洪水計(jì)算中具有重要的意義。采用推理公式法計(jì)算特小流域設(shè)計(jì)洪水,通過(guò)流域匯流歷時(shí)與河長(zhǎng)、比降以及洪峰的相關(guān)關(guān)系推求洪峰,得到其頻率p=5%洪峰流量115m3/s,p=0.5%洪峰流量186m3/s。為無(wú)貨料地區(qū)小流域設(shè)計(jì)洪水的推求提供了思路。

大慶地區(qū)防洪工程現(xiàn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)100a一遇,充分利用現(xiàn)有水利工程和大慶泡沼多的有利條件蓄洪、分洪、滯洪,科學(xué)調(diào)度,全力搶險(xiǎn),可防御200a一遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水。

洪水演進(jìn)作為模擬河道洪水的主要手段,在實(shí)際工作中得到越來(lái)越多的重視與應(yīng)用。本文針對(duì)桂江平樂(lè)縣城的河網(wǎng)特點(diǎn),利用四點(diǎn)加權(quán)隱式差分格式對(duì)圣維南方程組進(jìn)行離散,分別從上游的漓江、荔浦河、恭城河等三條河流洪水演進(jìn)到平樂(lè)城區(qū),求解各種頻率、各種組合、各種設(shè)計(jì)洪水狀況下,模擬防洪工程各種堤線布置狀態(tài)下的洪水情況,從驗(yàn)證和計(jì)算的結(jié)果來(lái)看,水位、流量、流速都與實(shí)測(cè)值,以及沿程的歷史調(diào)查洪水相吻合,從而為防洪堤結(jié)合城市建設(shè)而又科學(xué)的布置提供了依據(jù)。

為了探索無(wú)資料流域的洪水預(yù)報(bào)問(wèn)題,以改進(jìn)的hbv模型為例,介紹應(yīng)用地貌參數(shù)法推求無(wú)資料地區(qū)模型參數(shù)的方法。并利用武江流域?qū)崪y(cè)50場(chǎng)雨洪資料,對(duì)改進(jìn)的hbv模型進(jìn)行率定,在參數(shù)達(dá)到較好的模擬效果后,與流域的地貌參數(shù)建立相關(guān)關(guān)系,然后利用所建立的相關(guān)關(guān)系及武江支流田頭水和韓江支流豐良河的地貌參數(shù),推求模型參數(shù),最后用田頭水和豐良河各50場(chǎng)洪水進(jìn)行驗(yàn)證,取得了較好效果。

借助\"05.8\"大洪水分析了遼、渾、太流域上清河水庫(kù)、柴河水庫(kù)、大伙房水庫(kù)、觀音閣水庫(kù)等防洪工程在抗御特大暴雨洪水中的作用。估算結(jié)果表明,遼河流域防洪工程體系的防洪減災(zāi)效益為457.87億元,大伙房、觀音閣、清河、柴河等主要大型水庫(kù)的防洪減災(zāi)效益達(dá)176.4億元。

金華電航工程從1999年起投入運(yùn)行至今已近二十年,大壩主體可能存在一定的安全隱患。為了確保工程未來(lái)能繼續(xù)安全地運(yùn)行,需要對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水復(fù)核和防洪安全評(píng)價(jià)。首先通過(guò)歷史洪水調(diào)查,確定了歷史洪水重現(xiàn)期并延長(zhǎng)了洪水資料,計(jì)算得到復(fù)核階段設(shè)計(jì)洪水成果,其值小于初步設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)洪水成果;采用水庫(kù)水量微分平衡方程進(jìn)行了調(diào)洪演算以及工程泄流能力計(jì)算,得到了相關(guān)計(jì)算結(jié)果。最終得出結(jié)論:(1)初步設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果可行,工程安全復(fù)核仍采用該階段成果。(2)工程泄洪設(shè)施能安全下泄設(shè)計(jì)及校核洪水,工程滿足防洪要求。

通過(guò)飛來(lái)峽水利樞紐入庫(kù)洪水復(fù)核計(jì)算分析,水庫(kù)特征水位和防洪能力與初步設(shè)計(jì)成果相符,水庫(kù)防洪調(diào)度要綜合考慮各種因素,采用實(shí)時(shí)優(yōu)化的調(diào)度方案

龔嘴水電站建成投產(chǎn)２０余年來(lái)，由于水庫(kù)泥沙淤積嚴(yán)重，總庫(kù)容已減少６２．９％；施工期間壩下沿河大量堆碴，廠房尾水水位抬高１．５～３．０ｍ，對(duì)大壩特別是廠房等的防洪安全問(wèn)題，令人擔(dān)憂和關(guān)注。在本電站首次大壩安全定期檢查中，要求對(duì)設(shè)計(jì)洪水與廠房尾水水位～流量關(guān)系線，以及大壩、廠房、攔漂設(shè)施與成昆鐵路的防洪安全問(wèn)題，進(jìn)行一次全面系統(tǒng)的復(fù)核研究。結(jié)果表明，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定，調(diào)整洪水標(biāo)準(zhǔn)后，各防洪保護(hù)對(duì)象尚屬安全，有的還略有一定的安全裕度。

《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》提供了無(wú)資料地區(qū)洪水計(jì)算模型,從設(shè)計(jì)暴雨到流域產(chǎn)流計(jì)算再到流域匯流計(jì)算,均采用數(shù)值模擬。在實(shí)際工作中,有些地區(qū)雖然無(wú)實(shí)測(cè)流量資料但具有實(shí)測(cè)降雨資料。文中將實(shí)測(cè)降雨資料與洪水計(jì)算模型產(chǎn)匯流計(jì)算方法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)典型年連續(xù)降雨產(chǎn)生洪水的分析,并應(yīng)用于西塬湖水庫(kù)洪水分析計(jì)算中,從而為合理確定工程規(guī)模提供技術(shù)支撐。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展,暴雨洪水帶來(lái)的災(zāi)害日益加大?？h級(jí)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)以及村級(jí)行政區(qū)因缺少資料對(duì)暴雨洪水無(wú)法進(jìn)行預(yù)警,造成了大量的人財(cái)物的損失。本文通過(guò)對(duì)某無(wú)資料地區(qū)的實(shí)際調(diào)查和對(duì)已有大量水文氣象資料分析,深入分析了暴雨、洪水相關(guān)參數(shù),充分運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和成因推理方法,分析暴雨特征統(tǒng)計(jì)參數(shù),對(duì)無(wú)資料地區(qū)暴雨洪水的設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行了一定深度的研究。通過(guò)分析計(jì)算,得出不同降雨條件下可能產(chǎn)生的暴雨洪水,并計(jì)算出不同重現(xiàn)期雨量值可能產(chǎn)生的洪水的洪峰、洪量和洪峰水位,為該地區(qū)防洪預(yù)警提供了科學(xué)參考。

1.擋:主要是運(yùn)用工程措施擋住洪水對(duì)保護(hù)對(duì)象的侵襲。如修筑河堤防御河、湖洪水泛濫;修圍堤限制分洪區(qū)淹沒(méi)范圍;修海堤和防潮閘防御海潮、風(fēng)浪的侵襲等。2.泄:主要是增加河道泄洪能力,如修分洪道、整治河道(擴(kuò)大河槽、裁彎取直等),沿河修堤也有增加泄洪能力的作用,這些措施對(duì)防御常遇洪水較為經(jīng)濟(jì),容易實(shí)行,因此得到廣泛的采用。

1．擋：主要是運(yùn)用工程措施擋住洪水對(duì)保護(hù)對(duì)象的侵襲。如修筑河堤防御河、湖洪水泛濫；修圍堤限制分洪區(qū)淹沒(méi)范圍；修海堤和防潮閘防御海潮、風(fēng)浪的侵襲等。

目前在很多國(guó)家和地區(qū)的許多流域,或是現(xiàn)有的流域水文臺(tái)站的分布密度和它們所掌握的數(shù)據(jù)信息并不足以滿足建立足夠精度的水文模型的要求,面對(duì)這樣的事實(shí),水文學(xué)家不得不開展無(wú)資料地區(qū)的水文研究以獲得能夠滿足水利工程設(shè)計(jì)和水資源管理需求的相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)廣大區(qū)域水資源的科學(xué)調(diào)度管理。

為解決在水文計(jì)算中,遇上下游控制節(jié)點(diǎn)間距離較長(zhǎng),當(dāng)上游洪水坦化變形明顯時(shí),采用現(xiàn)行的同頻率組成法,會(huì)出現(xiàn)不合理結(jié)果的問(wèn)題,提出了直接利用上下游斷面實(shí)測(cè)資料分析洪水的坦化衰減,再將上游來(lái)水系列扣除衰減影響,然后用同頻率地區(qū)組成法進(jìn)行計(jì)算,并以頭屯河流域?yàn)槔M(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,加入洪水衰減項(xiàng)對(duì)同頻率地區(qū)組成法進(jìn)行改進(jìn)是合理可行的。

依據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(sl258-2000),通過(guò)復(fù)核計(jì)算,對(duì)鬧德海水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),得出鬧德海水庫(kù)大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)論為a級(jí)。

設(shè)計(jì)洪水的確定是關(guān)系到水利水電工程能否確保安全的重大問(wèn)題,而設(shè)計(jì)洪水需要多年集累的水文資料,而我國(guó)在小流域上基本上沒(méi)有水文氣象資料,而隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展,在一些小河流上也興建了許多的水利水電工程,這樣就需要進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算,本文中對(duì)無(wú)水文資料的小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算進(jìn)行探討。

依據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(sl258-2000),通過(guò)復(fù)核計(jì)算,對(duì)鬧德海水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),得出鬧德海水庫(kù)大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)論為a級(jí)。

大慶地區(qū)防洪工程水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)主要是雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),缺少水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。建設(shè)水位遙測(cè)系統(tǒng),可極大的提高水情系統(tǒng)采集傳輸?shù)臅r(shí)效性,為防汛指揮、科學(xué)調(diào)度提供可靠決策信息,在抗洪減災(zāi)中將發(fā)揮重要作用。

攔洪壩在防洪工程中的應(yīng)用——攔洪壩指橫欄在溝道或河道的擋水建筑物，用以攔沙蓄水具有防洪減災(zāi)，保障一定區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)的安全。文章闡述了壩址選擇、防洪標(biāo)準(zhǔn)確定及其它工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析?！　?/p>

由于天氣系統(tǒng)和地理地形因素，魯北地區(qū)暴雨洪水頻發(fā)，且具有范圍廣、雨量大、洪峰高、歷時(shí)長(zhǎng)等特點(diǎn)，而現(xiàn)狀防洪工程卻存在著泄洪能力低、河床淤高、堤防殘破、建筑物老化等問(wèn)題，防洪能力衰減20％～50％，與防御較大暴雨洪水的要求極不適應(yīng)，防洪壓力巨大，應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視，并采取有效措施，確保防洪安全，減輕洪災(zāi)危害。

阿克蘇市城市防洪分為東城區(qū)和西城區(qū)部分。為減少臺(tái)蘭河玻璃廠上段山洪給阿克蘇市東城帶來(lái)的危害,選用臺(tái)蘭水文站為設(shè)計(jì)洪水參證站,對(duì)臺(tái)蘭河玻璃廠上段洪水進(jìn)行水文計(jì)算,同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算成果對(duì)防洪工程施工期洪水進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)成果合理性進(jìn)行分析,結(jié)果可知:玻璃廠周邊洪溝區(qū)域內(nèi)洪水主要來(lái)自流域的融雪型洪水和山區(qū)暴雨洪水,在施工中要避開洪水期進(jìn)行,最終確定施工時(shí)段為3月1日～6月15日和9月1日～11月15日兩階段進(jìn)行比較合適。

大慶地區(qū)防洪工程位于松嫩平原嫩左地區(qū)中部,北起雙陽(yáng)河,南抵松花江,東至明水、青岡縣城以東的分水嶺,西至大慶"八三"管堤。工程跨經(jīng)齊齊哈爾、大慶、安達(dá)、青岡、明水、林甸、依安、肇州、肇源等市縣部分或大部分地區(qū);總控制面積14000km2,主要防洪體系由王花泡、北二十里泡、中內(nèi)泡、七才泡、老江身泡、庫(kù)里泡等滯洪區(qū)和108.1km的河道及明青截流溝組成。