黄栗树水库设计洪水成果复核及合理性分析

1、    黄栗树水库设计洪水成果复核及合理性分析    杨俊摘要：文章采用流量资料推求方法，复核了黄栗树水库原雨量资料推求设计洪水成果，并对两种计算方法的差异进行分析、成果进行对比，经合理性分析，得出分析结论。关键词：设计洪水;流量资料推求;合理性;黄栗树水库位于全椒县城西北，襄河上游处，属于长江流域滁河水系，是一座综合利用多年调节的大（2）型水库，坝址以上控制来水面积262km2，总库容2.30亿m3。本文针对黄栗树水库原雨量资料推求设计洪水成果，采用流量资料推求方法复核，并进行成果合理性分析，对于本地区水库设计洪水计算与成果选取具有一定的参考意义。一、

2、水库设计洪水计算方法简述根据資料条件，水库设计洪水通常可采用流量资料计算（实测或反推洪水频率分析）、雨量资料推算（实测暴雨或地区暴雨参数成果频率分析）、利用邻近资料地区综合法估算3种方法进行分析计算。而随着近年来雨情、水情站网建设，水文测报系统趋于完善，地区综合估算法应用较少。二、原设计洪水成果黄栗树水库原设计洪水成果是采用安徽省水利水电勘测设计院1984年编制的安徽省暴雨参数等值线图，山丘区产汇流分析成果和山丘区中小面积设计洪水计算办法（以下简称“84办法”）计算而得：单位线时段t=1.08万秒，r3dr24h净雨量按两天16个时段平均分配，根据综合流域特性k=0.54，按综合模型单位线（8

3、时段复合线），可求得第一、第二天洪水过程线，按同时段叠加，即得各种频率设计洪水过程线。三、本次流量资料推求设计洪水1、洪水频率计算1）洪峰流量设计洪水计算，一般采用年最大值选样。洪峰流量每年只选取最大的一个洪峰流量。由于无实测资料，利用库水位、库容曲线、出库流量等资料反推入库洪水，经分析，黄栗树水库多年平均洪峰流量为393.2m3/s，最大值为2003年洪峰4546.7m3/s，第二位为2008年洪峰2262.9m3/s。其中，2003年的洪峰流量是多年均值的11倍之多，是2008年洪峰流量的2倍。为合理确定2003年、2008年等大洪水的重现期，增进资料系列的代表性，本次设计查阅了地方水利志

4、等相关文献资料，查得黄栗树水库洪水历史考证期到1931年，n为83年。将实测系列中的2003年2008年的样本作为特大值处理，和其他实测连续系列形成不连续系列洪水资料进行频率计算。经计算得，cs=2.5cv，cv=1.80。2）洪量洪量采用固定时段独立选取年最大值。时段选定应根据汛期洪水过程变化、水库调洪能力和调洪方式以及下游河段有无防洪、错峰要求等因素确定。当有连续多峰洪水、下游有防洪要求、防洪库容较大时，则设计时段较长，反之较短。本次计算洪量时段采用1d、3d分析，利用实测库水位、库容曲线、水库出库流量等资料反演推求入库洪水的洪量，并进行频率计算，得设计洪量成果。2、典型洪水过程线对黄栗树

5、水库2003年、2008年入库洪水过程进行分析比较。2003年洪峰流量、1天洪量均为调查系列最大值，经排频洪峰流量达300年一遇;2008年3天洪量为调查系列最大值，洪峰流量达50年一遇。故以2003年入库洪水过程作为典型洪水过程线，据以放大求取各种频率的洪水过程线。3、设计洪水过程线采用同频率放大推求的设计洪水过程线成果，能够较好地反映流域洪水特性，并较少受所选典型不同的影响，满足水库枢纽工程防洪设计要求，适用于洪水的峰、量都对枢纽工程防洪安全起控制作用的工程。因此本次采用同频率放大法进行计算。根据选择的典型年洪水过程及各频率设计洪水要素，采用同频率放大法计算各时段的洪水倍比关系，推求黄栗树

6、水库各频率设计洪水过程线，经修匀后得到设计洪水过程线。四、成果合理性分析对设计洪水采用参数和设计值进行相互比较和合理性检查，从而分析设计洪水成果合理性。1、与暴雨的频率分析计算成果比较由于大暴雨的径流系数较小暴雨的大，汇流也较小暴雨的快，因此洪峰流量的cv值大于洪量的cv值，洪量的cv值大于相应暴雨的cv值。根据黄栗树水库上游各站的降雨系列频率分析，cv值约为0.500.63，由洪峰流量和洪量资料分析，cv值分别为1.20、0.921.15。从上述分析成果来看，计算成果符合大暴雨的一般规律，计算各设计洪水基本参数是合理的。2、本站洪峰流量和设计值对比将各时段洪量除以相应时间转换成时段平均流量，

7、绘制对照图显示，随着时段的增长，洪量的设计值和均值逐渐加大，而时段平均流量的设计值和均值逐渐减小。黄栗树水库流域控制面积262km2，流域面积相对全省其他大型水库较小，流域位于江淮之间，暴雨次数相对较少，从图中曲线来看，各点位置无突出的偏离，时段平均流量的设计值和均值减小梯度较小，符合流域面积小，暴雨次数少的地区洪水特征，因此该关系曲线的变化趋势是合理的。五、与原设计洪水比较分析原设计洪水成果是按“84年办法”计算而得，其设计洪水时段t=3h，设计洪水过程共40个时段即5天过程。在原初设设计洪水5天过程线中，截取最大3天洪水过程，分别与按流量资料和降雨资料复核的设计洪水进行比较分析。根据比较可

8、知，由流量资料复核的设计洪水，各频率洪峰流量较原设计洪水成果偏大，而洪水总量均较原设计成果相当。从多年来降雨等水文情势比较分析，典型年2003年洪水较集中，峰高、量大，较为符合典型年选取标准;另外排频计算时考虑了不连续系列的方法，资料系列长度与精度与原初设相比更为具有代表性，洪量成果与原设计成果相差较小，在合理的偏差范围之内。六、结论黄栗树水库地处江淮分水岭的低山丘陵区，分析其洪水成因，为暴雨形成坡面径流所致，最大1天暴雨形成洪峰，最大3天暴雨形成洪量，洪水过程线特点为峰高且洪量集中在13天，河水陡涨、陡落;在洪量方面3天洪量较大，7天洪量除3天洪量外其余4天趋于平缓并基本接近。由雨量资料推求

9、设计洪水，涉及到流域暴雨的点面折算、时程分配以及面平均分布等间接推求过程，并需假定设计暴雨和设计洪水同频率;而由流量资料推求设计洪水，为按已发生典型洪水过程放大，产汇流特征更接近流域实际情形。结合洪水计算成果的合理性分析，并偏安全考虑，认为由流量资料推求设计洪水成果更为合理。参考文献1 sl 144-2006.水利水电工程设计洪水计算规范s.2 sl/t 278-2020.水利水电工程水文计算规范s.3 安徽省水利水电勘测研究总院有限公司.安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法，1984.4 滁州市水利勘测设计院.全椒县黄栗树水库除险加固工程修正初步设计，200