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正文內(nèi)容

水庫大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告(編輯修改稿)

2024-08-31 02:20 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 28)年暴雨資料統(tǒng)計(jì),,暴雨特性表現(xiàn)為歷時(shí)短、強(qiáng)度大。 流域的洪水大口水庫設(shè)計(jì)流域的洪水主要產(chǎn)生于暴雨,成因關(guān)系密切,且暴雨與洪水基本同頻率。據(jù)臨滄水文分局對(duì)臨滄市小匯水面積(~200 km2)的各小河站多場實(shí)測暴雨資料分析:次洪水過程一般不超過24小時(shí),~3小時(shí)之間,且以單峰為主,峰高量小,屬典型的山區(qū)性小流域陡漲陡落的洪水特性。 水庫工程特性大口水庫1982年5月竣工,壩型為均質(zhì)土壩,工程規(guī)模為小(二)型工程,其水庫的特征參數(shù)如表53:表53 大口水庫工程特征參數(shù)表水庫徑流面積(km2)壩頂高程(m)壩高(m)壩頂長(m)總庫容(104 m3)大口水庫為涵管放水,放水涵管采用鑄鐵無壓園形。 流域內(nèi)的水利水保情況及下游河道的防洪要求 流域內(nèi)的水利水保情況水庫雖然處于海拔較高的分水線附近,但由于水庫周邊有幾個(gè)自然村落,所以存在一定的人類活動(dòng)影響。庫區(qū)植被覆蓋率30~90%。 下游河道防洪要求水庫下游匯入茂蘭河干流。沿河區(qū)間有自然村寨,距村頭村5km,人口2300人,耕地2600畝,距村頭村對(duì)外公路7km,所以水庫具有防洪要求。 本次應(yīng)用的水文氣象資料及評(píng)價(jià) 資料的基本情況從圖知,大口水庫流域無任何實(shí)測的水文氣象資料,但鄰近有10個(gè)降水觀測站。資料情況見下表54。表54 大口水庫鄰近水文資料情況站名位置站址高程m資料年限觀測項(xiàng)目與水庫直距(km)東經(jīng)北緯新村街99176。58′24176。43′17201967—2006降 水哨 街100176。15′24176。42′19001967—2006降 水中 山100176。20′24176。38′20851979—2006降 水轉(zhuǎn)水河100176。20′24176。33′1990~降 水丙 令100176。22′24176。33′21501979—2006降 水酒 房100176。22′24176。36′19101979—2006降 水芹菜塘100176。27′24176。34′22001977—2006降 水曉 街100176。14′24176。23′13141979—2006降 水普家村100176。18′24176。17′18901980—2006降 水太平關(guān)100176。18′24176。30′10001968—2006水、流、降 資料的三性分析(1)可靠性分析表所列站點(diǎn)均屬水文部門按行業(yè)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)立、觀測、整編,各雨量觀測站為日記式自記雨量記錄和普通雨量器。所搜集的水文氣象資料均嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行整理,資料可靠。(2) 一致性分析表()所列站點(diǎn)從設(shè)立至今均未做過搬遷,觀測位置基本保持一致。結(jié)合本次洪水復(fù)核的資料需要,采用“雙累積曲線”法分析說明,即建立中山雨量站與太平關(guān)水文站、酒房雨量站與太平關(guān)水文站的逐年降水累積關(guān)系圖()、()。從圖()、()可看出,兩條累積關(guān)系曲線的斜率基本保持一致。由“雙累積曲線”原理知:各站降水資料的累積關(guān)系曲線的斜率基本保持一致,說明資料系列具有較好的一致性。(3)代表性分析主要分析長系列n=39年太平關(guān)水文站、短系列n=28中山雨量站和短系列n=28酒房雨量站的年降水資料,采用“差積曲線”法Σ(k1)~t 、逆時(shí)序累進(jìn)平均值法Σki~t和長短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)比分析,詳見圖(),由圖看出,太平關(guān)水文站、中山站和酒房站的年降水資料逆時(shí)序至1980年,其多年均值以及Cv已基本趨于穩(wěn)定,而太平關(guān)站逆時(shí)序至1970年已經(jīng)穩(wěn)定;且三站年降水資料逆時(shí)序至1980年均已包含了豐、平、枯代表年。 資料評(píng)價(jià)通過以上資料的“三性”分析,所涉及的水文氣象資料可靠、具有一致性和代表性,可以作為水文分析計(jì)算的依據(jù)。 洪水的標(biāo)準(zhǔn)、方法及計(jì)算代表期的確定 標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中華人民共和國國家防洪標(biāo)準(zhǔn)GB 50201—94和《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL 252—2000,大口屬?。ǘ┬退畮?,大壩樞紐工程屬Ⅴ等五級(jí)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):(20~30)年一遇 P=(5~)%校核標(biāo)準(zhǔn):(200~300)年一遇 P=(~)%大壩防洪安全近期非常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)為200一遇(P=%)。 方法因水庫流域無任何水文氣象資料,但緊鄰水庫流域有中山雨量站的實(shí)測降水、暴雨資料,且水文氣象成因和下墊面條件基本與設(shè)計(jì)流域相似。,根據(jù)水利水電工程設(shè)計(jì)洪水規(guī)范SL 44—93,結(jié)合實(shí)際資料條件,大口水庫的設(shè)計(jì)洪水采用由暴雨推求洪水的途徑分析計(jì)算,暴雨以點(diǎn)代面推求大口水庫的設(shè)計(jì)洪水,其它方法為輔作合理性檢查。 計(jì)算代表期的確定由鄰近雨量站點(diǎn)資料分析知 ,太平關(guān)水文站 39年資料系列已具有代表性,其它站點(diǎn)也基本具有一定代表性。據(jù)水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范SL 44—93及水利工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文規(guī)定,大口水庫的洪水由暴雨推求的暴雨計(jì)算代表期以太平關(guān)站(1968~2006)n=39,不作外延。 設(shè)計(jì)暴雨據(jù)《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范SL 44—93》(3):“當(dāng)流域面積很小時(shí),可用設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量作為流域設(shè)計(jì)面平均暴雨量。”,結(jié)合資料條件,采用暴雨高程關(guān)系圖查得設(shè)計(jì)流域的面平均暴雨。 暴雨資料系列的修正及設(shè)計(jì)暴雨大口水庫流域內(nèi)無任何水文資料,所以只能移用鄰近站的暴雨資料。由圖()知,水庫流域附近有10個(gè)雨量觀測站, 其中,自記雨量站3個(gè),即:太平關(guān)水文(n=39)、普家村(n=27)、轉(zhuǎn)水河專用站(n=1)。普通雨量站7個(gè),即:新村街站(n=40)、哨街站(n=40)、中山站(n=28)、丙令站(n=28)、酒房站(n=28)、芹菜塘站(n=30)、曉街站(n=28),換算成24小時(shí)最大暴雨量。應(yīng)用太平關(guān)站暴雨同期長短系列均值比,修正各站短系列暴雨24小時(shí)的暴雨均值。將修正后各站同期的多年平均24小時(shí)暴雨均值,與高程建立相關(guān)關(guān)系圖(),從關(guān)系圖可明顯看出,該區(qū)域內(nèi)24小時(shí)暴雨有隨高程增加而增加的顯著特性。9個(gè)站中,只有哨街站、芹菜塘的多年平均24小時(shí)暴雨與高程的關(guān)系點(diǎn)偏離點(diǎn)群,究其原因是:哨街雨量站處于流域分水線附近的背風(fēng)坡上,站點(diǎn)位置決定了該站降水量相對(duì)較小;而芹菜塘站處于瀾滄江河谷區(qū),分析河谷區(qū)相鄰的其它站點(diǎn),降水均大于非河谷區(qū)域內(nèi)的其余站點(diǎn),暴雨量存在一定的差異,故定線時(shí)不作考慮。大口水庫流域的平均高程為2470m,查24小時(shí)暴雨~高程關(guān)系圖()。由于鄰近站中太平關(guān)水文站資料條件較好,而且資料年限長達(dá)39年,代表期內(nèi)已含豐、平、枯水年份,故應(yīng)用太平關(guān)水文站24小時(shí)的長系列暴雨均值,將設(shè)計(jì)流域多年平均24小時(shí)暴雨,采用均值比法推求設(shè)計(jì)流域6小時(shí)的多年平均暴雨量,其公式如下:=(H大口。24/) …………….………() = ) …………….………() = ) …………….………()式中:——為大口水庫與太平關(guān)站24小時(shí)暴雨均值比。 —— 為大口水庫1小時(shí)暴雨均值。 —— 為大口水庫6小時(shí)暴雨均值。由于水庫設(shè)計(jì)流域內(nèi)無任何資料,所以設(shè)計(jì)流域暴雨的Cv 值采用鄰近的中山雨量站最大24小時(shí)暴雨的Cv值。并移用太平關(guān)站長系列1h、6h、24h的Cv。 設(shè)計(jì)面暴雨過程大口水庫流域的設(shè)計(jì)面暴雨過程,采用氣象成因和下墊面條件基本相似、且緊鄰設(shè)計(jì)流域的轉(zhuǎn)水河專用站實(shí)測暴雨過程,雖然轉(zhuǎn)水河雨量站只有一年的實(shí)測資料,但從雨型比較,與資料系列長的太平關(guān)站暴雨過程相近似,加上參照暴雨洪水查算實(shí)用手冊(cè)中,該地區(qū)的典型暴雨過程,綜合考慮選用對(duì)水庫工程最不利的轉(zhuǎn)水河站20010702號(hào)暴雨過程,作為水庫流域的典型暴雨過程,詳見圖()。 設(shè)計(jì)暴雨成果的合理性檢查 不同時(shí)段暴雨頻率曲線及統(tǒng)計(jì)參數(shù)比較的均值隨歷時(shí)的增加而增加,而Cv值則相反,符合大包小、長包短的暴雨的一般規(guī)律。將太平關(guān)站24h暴雨n=39年點(diǎn)繪在一張圖上,由圖(,1h、6h、24h的暴雨頻率曲線在實(shí)用范圍內(nèi)無交叉和交叉趨勢。 長短系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)比較從前表知,%,結(jié)合圖(),說明中山雨量站28年暴雨資料已具有一定的代表性。 與手冊(cè)法設(shè)計(jì)暴雨成果比較由“云南省暴雨徑流查算手冊(cè)”查得1h、6h、、。與表()實(shí)測暴雨成果比較,1h、6h、24h設(shè)計(jì)暴雨的相對(duì)誤差變化范圍分別為:%~%、%~%、%~%,兩種方法成果存在一定誤差,究其原因是,由于兩種成果所使用的暴雨資料系列不一致,致使成果存在差異。雖然,“手冊(cè)”法與實(shí)際站點(diǎn)的資料系列不一致,但畢竟建立在實(shí)測資料的基礎(chǔ)之上,且經(jīng)過較大區(qū)域性分析綜合確定,具有一定的代表性。從暴雨系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)穩(wěn)定度與系列長度一致的一般性規(guī)律,從概率論中的大數(shù)定律知,樣本容量增加則代表性隨之增加,暴雨隨高程變化關(guān)系圖,是以太平關(guān)站n=39年長系列,已含大、中、小年份的暴雨,所以本次設(shè)計(jì)暴雨采用實(shí)測成果是基本合理可提供使用的。. 設(shè)計(jì)洪水 產(chǎn)匯流參數(shù)的確定鑒于設(shè)計(jì)流域無任何實(shí)測資料,產(chǎn)匯流計(jì)算采用“云南省暴雨徑流查算手冊(cè)”的參數(shù)。查“手冊(cè)”得:大口水庫流域中心處屬暴雨分區(qū)產(chǎn)流分區(qū)匯流分區(qū)6;計(jì)算產(chǎn)匯流參數(shù)的相關(guān)參數(shù)如下表59~510:表(59) 云縣大口水庫流域特征及產(chǎn)匯流參數(shù)表 參數(shù)項(xiàng)目HP(mm)CVCsF(km2)L(km)J(‰)暴雨區(qū)產(chǎn)流區(qū)匯流區(qū)流域特征7661h32 CV6h47 CV24h70 CV表(510) 云縣大口水庫設(shè)計(jì)洪水成果表 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目設(shè) 計(jì) 洪 水P=%P=%P=%P=5%Qmax(m3/s)W24max(104m3) 結(jié)論經(jīng)綜合分析,考慮將來水庫的運(yùn)行安全,建議采用實(shí)測暴雨法推求的設(shè)計(jì)洪水成果。大口水庫的設(shè)計(jì)洪水選用實(shí)測暴雨法計(jì)算結(jié)果,成果基本合理,可供使用。溢洪道為土渠。放水洞型式為鑄鐵圓形, 。輸水涵管型式為埋沒φ200鑄鐵管,出口裝有凡爾閘一道作為工作閘門,無前置事故檢修閘。 表525 水庫涵管泄流量表水位(m)水深(m)流量(m3/s)水位(m)水深(m)流量(m3/s)02005200620072008。從水庫實(shí)際情況出發(fā)。水庫溢洪道為土渠,放水洞型式為鑄鐵圓形, 。輸水涵管型式為淹沒φ200鑄鐵管,出口裝有凡爾閘一道作為工作閘門,無前置事故檢修閘。,可保證安全泄洪。,(1)工程等級(jí)及建筑物級(jí)別:按《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL2522000),水庫屬?。ǘ┬退畮旃こ蹋渲饕ㄖ餅?級(jí),次要建筑物為5級(jí)。(2)水庫特征水位及壩高。經(jīng)本次復(fù)核,各特征水位如下:(本次復(fù)核值);(本次復(fù)核值);(3) 地震設(shè)防烈度:按《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2001),相應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度。(4)風(fēng)速:據(jù)氣象資料。(5)大壩參數(shù)水庫大壩上游壩坡平均坡比為1:,下游壩坡平均坡比為1:;據(jù)1:20000庫區(qū)地形圖。按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL2742001)計(jì)算:Y=R+e+A式中:—壩頂超高(m);—最大波浪在壩坡上的爬高(m),—最大風(fēng)壅水面高度(m);—安全加高(m)。(1)波浪高、波長波浪爬高的波高、波長采用官廳水庫公式計(jì)算:式中:—累積頻率為5%的波高(m);—計(jì)算風(fēng)速(m/s),,非常運(yùn)用情況取多年平均最大風(fēng)速;—風(fēng)區(qū)長度(m),取400m;—水域平均水深(m);—重力加速度,;—平均波長(m);—壩迎水面前水深(m)。經(jīng)計(jì)算,平均波高=、=
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