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梯級(jí)水庫(kù)下游水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水的組合分析

2019-07-26 06:21:42高運(yùn)法曾才茂
陜西水利 2019年6期
關(guān)鍵詞:集水河水庫(kù)壩址

高運(yùn)法,徐 潔,曾才茂

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,貴州 貴陽 550002)

0 引言

水利工程建設(shè)是社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之一,其發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,為滿足社會(huì)發(fā)展需要,水利工程建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段,中小河流中的梯級(jí)水庫(kù)建設(shè)變得更加常見。在梯級(jí)水庫(kù)中,由于上游水庫(kù)的水力條件對(duì)下游水庫(kù)的安全和規(guī)模有直接影響,所以在進(jìn)行下游水庫(kù)設(shè)計(jì)中,應(yīng)慎重分析上游水庫(kù)的水力條件對(duì)下游水庫(kù)所產(chǎn)生的影響[1]。本文以貴州省余慶縣兩岔河水庫(kù)為例,分析梯級(jí)水庫(kù)下游梯級(jí)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水的組合計(jì)算方法。

1 工程概況

覺林河為烏江左岸一級(jí)支流,流經(jīng)貴州省湄潭、余慶、鳳岡三個(gè)縣級(jí)行政區(qū),于鳳岡縣坪頭溪附近匯入烏江干流。覺林河上游已建成有李家寨水庫(kù),該水庫(kù)下游約14.2 km處有擬建的兩岔河水庫(kù)。

李家寨水庫(kù)位于余慶縣松煙鎮(zhèn)覺林村境內(nèi),于1980年建成。水庫(kù)壩型為均質(zhì)土壩,最大壩高26.6 m,壩址以上集水面積11.6 km2,河長(zhǎng)5.91 km,河道加權(quán)平均比降21.2‰。水庫(kù)總庫(kù)容907 萬 m3,正常蓄水位 909.00 m,正常庫(kù)容 797 萬 m3,為?。?)型水庫(kù),具備多年調(diào)節(jié)性能。水庫(kù)溢洪道位于左岸,為側(cè)槽式溢洪道,溢流堰頂高程為909.00 m(正常蓄水位),溢流堰型為WES實(shí)用堰,堰流凈寬20 m。

將團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分割,成為數(shù)個(gè)獨(dú)立的科研小組。小組是學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)踐活動(dòng)的基本單位,是學(xué)生內(nèi)在動(dòng)力的主要載體。學(xué)生相互協(xié)調(diào),相互補(bǔ)缺,在具體的科研活動(dòng)中培養(yǎng)其科研素質(zhì)。根據(jù)作者對(duì)點(diǎn)加團(tuán)隊(duì)148個(gè)科研小組的歸納總結(jié),健全的科研小組的應(yīng)具以下兩種基本屬性:

??參見 Schmidt - assmann,“Verwaltungsverfahren”,in:Handbuch des Staatsrechts(HdbStR),BandⅢ,1996,§70Rn.4.

式中:Qp為設(shè)計(jì)頻率P的洪峰流量,m3/s;γ為匯流系數(shù);f為流域形狀系數(shù);L為主河道河長(zhǎng);J為分水嶺至出口斷面的河道平均比降;F為流域面積;C為洪峰徑流系數(shù);H24為設(shè)計(jì)最大24 h點(diǎn)雨量均值。

圖1 工程流域水系及位置示意圖

2 水庫(kù)壩址天然洪水

由于設(shè)計(jì)流域內(nèi)無實(shí)測(cè)水文資料,因而壩址洪水采用“雨洪法”進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)流域周邊測(cè)站的分布情況,本次選取琊川雨量站、敖溪雨量站、湄潭氣象站進(jìn)行暴雨分析,結(jié)合《貴州省短歷時(shí)暴雨等值線圖》綜合確定兩水庫(kù)流域設(shè)計(jì)暴雨為H24h=103 mm,CV=0.55,CS/CV=3.5。兩岔河水庫(kù)集水面積為 52.5 km2,采用式(1)計(jì)算[2];李家寨水庫(kù)壩址集水面積為 11.6 km2,采用式(2)計(jì)算[2]。

兩岔河水庫(kù)壩址位于李家寨水庫(kù)壩址以下約14.2 km,水庫(kù)壩址以上集水面積52.5 km2,主河道河長(zhǎng)20.1 km,主河道平均坡降6.00‰。兩岔河水庫(kù)工程任務(wù)為鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村生活供水和灌溉。兩岔河水庫(kù)樞紐壩型為混凝土面板堆石壩,水庫(kù)正常蓄水位852.00 m,死水位832.00 m,死庫(kù)容80萬m3,興利庫(kù)容896萬m3,總庫(kù)容1172萬m3,為中型水庫(kù)。工程流域水系及位置見圖1。

(2)李家寨水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

表1 李家寨、兩岔河水庫(kù)壩址洪峰流量計(jì)算成果表

3 兩岔河水庫(kù)壩址設(shè)計(jì)洪水組合分析

3.1 洪水組合方案擬定

李家寨水庫(kù)洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇。李家寨水庫(kù)壩址發(fā)生1000年一遇洪水時(shí),已超過其校核洪水標(biāo)準(zhǔn),若按李家寨水庫(kù)正常運(yùn)行情況的防洪調(diào)度方式進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,則兩岔河水庫(kù)壩址處考慮李家寨水庫(kù)削峰后的1000年一遇洪水是偏不利的。因此,兩岔河水庫(kù)壩址超過500年一遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水,不考慮上游李家寨水庫(kù)的滯洪削峰影響。

根據(jù)李家寨水庫(kù)、兩岔河水庫(kù)所處位置,經(jīng)量算,兩壩址之間河道長(zhǎng)度約14.2 km,將李家寨水庫(kù)壩址斷面下泄洪水過程演進(jìn)至兩岔河水庫(kù)壩址斷面,再與兩水庫(kù)區(qū)間天然洪水過程疊加,即可認(rèn)為是兩岔河水庫(kù)壩址斷面考慮李家寨削峰影響后的洪水過程。通過上游李家寨水庫(kù)的削峰滯洪影響后,兩岔河水庫(kù)壩址各頻率設(shè)計(jì)洪水成果見表4。P=0.2%洪水計(jì)算過程示意圖見圖2。

3.2 李家寨壩址以上同頻,區(qū)間相應(yīng)法

云南世居少數(shù)民族都將建設(shè)特色小鎮(zhèn) 近日,云南省政府下發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)全省特色小鎮(zhèn)創(chuàng)建工作的指導(dǎo)意見》明確提出,從2018年至2020年,在全省范圍內(nèi),每年評(píng)選出15個(gè)創(chuàng)建成效顯著的特色小鎮(zhèn),省財(cái)政每個(gè)給予1.5億元以獎(jiǎng)代補(bǔ)資金支持,確保每個(gè)世居少數(shù)民族各建成1個(gè)以上特色小鎮(zhèn),充分展現(xiàn)云南省多姿多彩的民族風(fēng)情。特色小鎮(zhèn)全部接入“一部手機(jī)游云南”平臺(tái)。

李家寨水庫(kù)壩址~兩岔河水庫(kù)壩址區(qū)間相應(yīng)洪水根據(jù)兩壩址洪水成果,相減得到區(qū)間相應(yīng)洪水,成果見表2。(由于李家寨水庫(kù)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇,因此,只分析李家寨水庫(kù)500年一遇標(biāo)準(zhǔn)以下的洪水,超過500年的洪水,按照李家寨不削峰考慮。)

表2 區(qū)間相應(yīng)洪水計(jì)算成果表

(2)李家寨水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

(1)區(qū)間洪水成果

根據(jù)李家寨水庫(kù)洪水、水庫(kù)泄流能力、庫(kù)容曲線等成果,經(jīng)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,李家寨水庫(kù)調(diào)洪成果見表3。

提到殘雪的先鋒性和世界性,那么就繞不開一個(gè)貫穿其作品始終的關(guān)鍵詞——荒誕。作為發(fā)軔于20世紀(jì)的整個(gè)西方現(xiàn)代主義及后現(xiàn)代主義文學(xué)藝術(shù)的一個(gè)重要范疇,無與倫比的荒誕既成為了殘雪小說一種特有的景觀,又是將其與所謂先鋒與世界連接的一個(gè)基點(diǎn)。

更可惡的是,“新版”《經(jīng)翼》中收錄王應(yīng)麟的《困學(xué)紀(jì)聞》中的論詩(shī)之語,并將書名篡改為《困學(xué)紀(jì)詩(shī)》,又收集了《玉海》中詩(shī)類一門,將書名篡改為《玉海紀(jì)詩(shī)》;還收錄了張華的《博物志》等三種小說家言,收錄了《禽經(jīng)》《獸經(jīng)》《鼠璞》,根本與史學(xué)沒有任何關(guān)系。如此之類,不可枚舉?!饵S記》校元本《宋提刑洗冤錄》中說:“明人喜刻書而又不肯守其舊,故所刻往往戾于古。即如此書,能翻刻之,可謂善矣,而必欲改其卷第,添設(shè)條目,何耶?”

表3 李家寨水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)成果表(李家寨同頻洪水)

(3)兩岔河水庫(kù)入庫(kù)洪水

李家寨水庫(kù)壩址以上流域集水面積11.6 km2,兩岔河水庫(kù)壩址以上流域集水面積52.5 km2,區(qū)間40.9 km2;洪水組合考慮兩種:①李家寨壩址以上同頻,李家寨~兩岔河壩址區(qū)間相應(yīng);②李家寨壩址以上相應(yīng),李家寨~兩岔河壩址區(qū)間同頻。

表4 兩岔河入庫(kù)考慮李家寨水庫(kù)削峰影響后的洪峰流量成果表

圖2 李家寨水庫(kù)同頻下泄洪水與兩水庫(kù)區(qū)間相應(yīng)洪水組合疊加過程示意圖(P=0.2%)

3.3 區(qū)間同頻,李家寨壩址以上相應(yīng)法

(1)各部分洪水成果

兩岔河水庫(kù)壩址天然洪水成果采用表1成果。

區(qū)間同頻洪水參照兩岔河洪水計(jì)算,采用“雨洪法”進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)量算,兩水庫(kù)壩址區(qū)間流域參數(shù)為:流域面積F=40.9 km2,河長(zhǎng)15.89 km,河道加權(quán)平均比降5.3‰。洪水采用前文中式(1)計(jì)算,經(jīng)計(jì)算,區(qū)間同頻洪水成果見表5。

表5 兩水庫(kù)壩址區(qū)間同頻天然洪水成果表

大多數(shù)人都在度假時(shí)想要去別處,包括那些自小生活在旅游勝地的人。英國(guó)人最喜歡的度假地是西班牙,因此5月和8月的公眾假期,英國(guó)人會(huì)一下擠滿西班牙的城市和海灘。在街上走半天,聽見的凈是英語。英國(guó)人會(huì)把家庭聚會(huì)或者告別單身的狂歡派對(duì)都搬去西班牙,狂呼痛飲,跟在英國(guó)凄風(fēng)冷雨中那些死樣活氣一錐子扎不出一聲來的英國(guó)人非常不同。人在異國(guó),不必顧及面子。我的西班牙同事打算與眾不同一下,在公眾假期選擇去都柏林?;貋硪院笪覇査及亓衷趺礃樱f:“玩得很愉快,對(duì)城市印象很好,都柏林的吉尼斯啤酒比別處的都好喝。美中不足的是大街小巷都是西班牙人。”

李家寨水庫(kù)壩址相應(yīng)洪水根據(jù)兩岔河水庫(kù)壩址、區(qū)間同頻洪水計(jì)算成果,相減得到相應(yīng)洪水,成果見表6。

表6 李家寨水庫(kù)壩址相應(yīng)洪水計(jì)算成果表

經(jīng)上式計(jì)算,兩水庫(kù)壩址天然洪峰流量成果見表1。

根據(jù)李家寨水庫(kù)洪水、水庫(kù)泄流能力、庫(kù)容曲線等成果,經(jīng)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,李家寨水庫(kù)調(diào)洪成果見表7。

教學(xué)目標(biāo):第一,知識(shí)與技能。理解反常積分的概念及其斂散性的定義,會(huì)應(yīng)用定義判別反常積分的斂散性。第二,過程與方法。經(jīng)歷用極限思想從定積分抽象反常積分的過程,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)、邏輯推理素養(yǎng)及數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)。第三,情感與價(jià)值。通過學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣,感受數(shù)學(xué)世界的奇妙與和諧,培養(yǎng)學(xué)生勇于探究物質(zhì)世界的精神。

首先,我們需要將移動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)理念普及到學(xué)生日常生活當(dāng)中,用信息化平臺(tái)去推進(jìn)教育理念的進(jìn)行。如用手機(jī)平臺(tái)去宣傳移動(dòng)學(xué)習(xí)的好處及優(yōu)點(diǎn),用電腦平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)講解及用多媒體進(jìn)行校園宣傳等。其次,為踐行這一科學(xué)理論,支持移動(dòng)學(xué)習(xí)在高職教學(xué)中的融合,我們需要在學(xué)習(xí)過程中將這一理念體現(xiàn)出來。如:在學(xué)習(xí)過程中,教師與學(xué)生使用QQ或微信進(jìn)行交流,學(xué)生與教師可以在同一個(gè)局域網(wǎng)上進(jìn)行探討,教師可以在線上檢查學(xué)生問題,并給予學(xué)生及時(shí)反饋。以科學(xué)技術(shù)豐富學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)的資源與方式,讓學(xué)生可以運(yùn)用趣味性、多元化的學(xué)習(xí)方法開展移動(dòng)學(xué)習(xí)[7]。

表7 李家寨水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)成果表(李家寨相應(yīng)洪水)

(3)兩岔河水庫(kù)入庫(kù)洪水

兩岔河水庫(kù)入庫(kù)洪水計(jì)算,考慮將李家寨水庫(kù)壩址斷面下泄洪水過程演進(jìn)至兩岔河水庫(kù)壩址斷面,再與兩水庫(kù)區(qū)間天然洪水過程疊加,即可認(rèn)為是兩岔河水庫(kù)壩址斷面考慮李家寨削峰影響后的洪水過程。通過上游李家寨水庫(kù)的削峰滯洪影響后,兩岔河水庫(kù)壩址各頻率設(shè)計(jì)洪水成果見表8。

表8 兩岔河入庫(kù)洪峰流量成果表

3.4 洪水組合方案選擇

根據(jù)上述兩種洪水組合方案分析,方案②較方案①偏大。兩岔河水庫(kù)壩址集水面積為52.5 km2,而兩水庫(kù)區(qū)間集水面積40.9 km2,占兩岔河水庫(kù)集水面積的比例接近80%,兩岔河水庫(kù)壩址洪水主要由區(qū)間洪水組成,區(qū)間同頻洪水對(duì)兩岔河水庫(kù)洪水影響較大,因此推薦采用更為安全、合理的方案②成果。即推薦李家寨壩址以上相應(yīng),李家寨~兩岔河壩址區(qū)間同頻洪水組合方案。

4 結(jié)語

(1)當(dāng)上游水庫(kù)調(diào)節(jié)性能較差、集水面積占下游梯級(jí)比例較小時(shí),上游水庫(kù)對(duì)下游梯級(jí)水庫(kù)洪水影響較小;反之,則需分析上游水庫(kù)對(duì)下游梯級(jí)設(shè)計(jì)洪水的影響。通過上述兩岔河水庫(kù)工程洪水計(jì)算,認(rèn)為在下游梯級(jí)工程洪水計(jì)算時(shí),應(yīng)從不同的洪水組合方案進(jìn)行分析,認(rèn)真計(jì)算上游水庫(kù)的滯洪削峰作用,并考慮與區(qū)間洪水的遭遇疊加情況,最終選擇合理、安全的洪水成果。

(2)當(dāng)上游水庫(kù)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)低于下游水庫(kù)相關(guān)洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí),不應(yīng)考慮上游水庫(kù)的削峰作用。特殊情況時(shí)(如上游水庫(kù)存在安全隱患),還應(yīng)分析上游水庫(kù)的潰壩對(duì)下游梯級(jí)洪水和工程安全的影響。

(3)河流水庫(kù)工程存在多個(gè)梯級(jí)時(shí),可參照上述方法從上而下逐級(jí)計(jì)算,得出下游梯級(jí)工程斷面受上游梯級(jí)影響后的設(shè)計(jì)洪水。

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