【正文】 設(shè)計暴雨 水庫所在流域無實測暴雨資料，鄰近有武勝、石盤沱和二郎等雨量站。其中 ，武勝站為氣象部門所屬 國家基本氣象 站、石盤沱和二郎站為委托雨量觀測站。武勝站實測降雨資料按國家氣象觀測規(guī)范進(jìn)行，其雨量資料經(jīng)復(fù)核可作為本次設(shè)計暴雨計算的主要依據(jù)，石盤沱和二郎雨量站觀測資料精度稍差，特別在出現(xiàn)大暴雨時有漏測現(xiàn)象，其降雨資料僅可作為分析計算時的參考。各站雨量資料情況見表 421。 長灘河鄰近站雨量資料情況表 表 421 站 名 時 段 起迄時間 資料引用年限 武 勝 1/6小時 1981～ 今 1小時 1964～ 196 196 1969～今 1969～ 2020 6小時 1954～今 1954～ 2020 24小時 1954～今 1954～ 2020 石盤沱 6小時 1960～今 1960～ 2020 24小時 1960～今 1960～ 2020 二 郎 6小時 1964～今 1964～ 2020 24小時 1964～今 1964～ 2020 設(shè)計暴雨計算采用兩套方案，即通過鄰近實測暴雨資料和《 四川 省中小流域暴雨洪水計算手冊》中“暴雨等值線圖”分別計算設(shè)計暴雨。 （ 1）鄰近實測暴雨頻率計算 本次設(shè)計根據(jù)水庫鄰近的武勝站和二郎、石盤沱站實測暴雨系列， 進(jìn)行頻率計算，用數(shù) 學(xué)期望公式計算系列各項的經(jīng)驗頻率，以矩法計算統(tǒng)計參數(shù)的初值，采用 PIII 型理論頻率曲線適線，確定統(tǒng)計參數(shù)及設(shè)計值。 由于流域面積較小，且武勝等站距新勝水庫較近，不進(jìn)行點(diǎn)面折減。 二郎站考慮移用武勝站特大值和不移用武勝站特大值兩種情況分別計算， — 24— 移用武勝站特大值以后的系列，按不連續(xù)系列處理，特大值的經(jīng)驗頻率根據(jù)武勝站系列確定。統(tǒng)計參數(shù)和設(shè)計值見表 ，頻率曲線見附圖 2～附圖 6。 （ 2）根據(jù)《手冊》等值線圖查算 根據(jù)《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》暴雨等值線圖，查得新勝水庫流域重心 1/6h、 1h、 6h、 24h 年最大降水量均值、 Cv值，計算出設(shè)計暴雨，成果見表 422。 各方法設(shè)計暴雨計算成果表 表 422 項 目 時段 （ h） 均值 （ mm） Cv Cs/Cv 各頻率設(shè)計值 （ mm） % % 5% 暴雨洪水計算 手冊查算 1/6 1 41 114 6 76 237 162 148 24 100 324 218 199 石盤沱頻率計 算 6 129 24 3 188 141 132 武勝站 頻率計算 1 3 125 6 4 307 189 168 24 102 376 242 218 二 郎站頻率計算 6 211 135 122 24 207 155 146 （ 3）水庫設(shè)計暴雨 石盤沱站實測雨量系列有漏測大暴雨現(xiàn)象，其統(tǒng)計 參數(shù)和設(shè)計值明顯低于武勝站和等值線查圖值。二郎站實測系列不僅缺乏特大暴雨，且出現(xiàn)了長時段設(shè)計暴雨小于短時段設(shè)計暴雨的不合理情況，移用武勝站特大值以后，不同時段的統(tǒng)計參數(shù)出現(xiàn)倒置現(xiàn)象（ 6h設(shè)計暴雨大于 24h； 6h暴雨均值低于武勝站和等值線， Cv 值又大于武勝站和等值線； 24h 暴雨均值低于武勝站和等值線， Cv值和設(shè)計值小于武勝站大于等值線）。而武勝站實測雨量系列較長，系列中包含不同量級的暴雨，系列有較好的代表性，其與老 鷹 巖水庫距離較近。因此，采 — 25— 用武勝站實測暴雨資料用于新勝水庫設(shè)計是合理的。鑒于武勝站缺乏年最大 10分鐘雨量資料， 1/6h 暴雨采用等值線查圖值， 1h、 6h 和 24h 暴雨采用武勝站實測資料計算值。新勝水庫的設(shè)計暴雨見表 423。 水庫設(shè)計暴雨成果表 表 423 時段 （ h） 均值 （ mm） Cv Cs/Cv 各頻率設(shè)計值 （ mm） % % 5% 1/6 1 3 125 6 4 307 189 168 24 102 376 242 218 設(shè)計洪水 設(shè)計洪峰流量 根據(jù)《 四川 省中小流域暴雨洪水計算手冊》中的推理公式法計算設(shè)計斷面的洪峰流量。 推理公式法的基本關(guān)系式 :Qm， p= SpF/τ n 推理公式中參數(shù)的確定： ① 流域特征值 F、 L、 J 在 1/10000航測圖上量取，見表 424。 — 26— 河道特征值表 表 424 位 置 流域面積 （ km2） 河長 （ km） 比降 （ ‰ ） 老 鷹巖 壩址 ② 暴雨衰減指數(shù)ｎ及雨力 S：根據(jù)各時段暴雨量，采用《手冊》中暴雨公式計算。 ③ 產(chǎn)、匯流參數(shù)μ、ｍ：據(jù)本流域自然地理條件及下墊面情況，匯流參數(shù)ｍ屬盆地丘陵區(qū)，產(chǎn)流參數(shù)μ屬盆緣山區(qū)，根據(jù)《手冊》中所列的公式計算。 其中，匯流參數(shù)：當(dāng)θ =1～ 30， m= ； 當(dāng)θ =30～ 300， m= ； μ值：μ =、 Cv=， Cs=3Cv； ④ 由推理公式計算的設(shè)計洪峰成果見表 425。 東風(fēng) 水庫洪峰流量計算成果表 表 425 P（％） 設(shè) 計洪峰流量 （ m3/s） 設(shè)計洪水過程線 （ 1）洪水 歷時 TP＝ WP/QP，其值乘以 換算為小時，計算結(jié)果見下表。 洪水歷時 TP計算表 表 426 頻率 P（ %） 洪水總量 WP（ 萬 m3） 洪峰流量 Q（ m3/s） 洪水歷時 TP（ h） （ 2）基流 Q0 由《四川省水文手冊》 524式計算。 Q0＝ ＝ （ m3/s） — 27— （ 3）洪水過程 線計算 由《四川省水文手冊》表 58，查取東部地區(qū)概化洪水過程線模型 y－ x中（ 2）的值，并引用其計算式計算洪水過程線，即： Qt＝ yQP t＝ xT P 最大加入基流 QO，計算見表 427 表 427 P＝ P＝ x t y Qt′ Qt x t y Qt′ Qt 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 — 28— 水庫洪水調(diào)節(jié)計算 基本資料 （ 1） 東風(fēng) 水庫設(shè)計洪水過程線見表 426。根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求，本水庫校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 300年一遇，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 30年一遇。 （ 2） 東風(fēng) 水庫水位～庫容曲線采用“三查三定”復(fù)核成果。詳見表 431。 老 鷹巖 水庫水位～庫容表 表 431 水位（ m） 376 378 380 382 384 386 庫容（萬 m3） 0 水位（ m） 388 390 392 394 398 401 庫容（萬 m3） （ 3）泄洪設(shè)施 東風(fēng) 水庫泄洪設(shè)施為無閘 側(cè) 堰開敞式溢洪道，溢流堰屬寬頂堰，堰頂高程，堰頂凈寬 4m，泄流公式 為 :Q=ε mB（ 2g） . （ m3/s） 溢流堰泄流能力曲 線見表 432。 東風(fēng) 水庫溢流堰泄流曲線表 表 432 庫水位 （ m） 流量（ m3/s） 庫水位 （ m） 流量（ m3/s） 洪水調(diào)節(jié)方式 東風(fēng) 水庫 調(diào)節(jié)計算中不考慮洪水預(yù)報，洪水來臨時，水庫水位為正常蓄水位，即溢流堰頂高程 ，自由泄流。 調(diào)洪計算 東風(fēng) 水庫 現(xiàn)有溢洪道堰頂高程為 ，堰頂寬 B＝ ，采用蓄率中線 — 29— 法進(jìn)行半 圖解調(diào)洪。 東風(fēng) 水庫 溢洪道未設(shè)閘門，考慮來洪前庫水位蓄至堰頂。取單位水深△ h＝ ，計算時段為△ t＝ ＝ 萬 s。由庫容曲線與泄量計算式： q＝εmB（ 2g） ，流量系數(shù)參照三查三定報告取 m＝ 。 蓄 率中線法工作曲線計算表 表 433 庫水位 Z （ m） 庫容量 V總 （萬 m3） 堰頂以上庫容 V （萬 m3） V/△ t （ m3/s） 下泄流量 q （ m3/s） q/2 （ m3/s） V/△ t q始 /2 （ m3/s） △ t+ q未 /2 （ m3/s） 0 0 0 0 0 0 — 30— 調(diào)洪計量表 表 434 P （ %） 時段序號t （ h） 時初流量 Q 初 （ m3/s） 時未流量 Q 未 （ m3/s） 時段平均入庫流量 Q （ m3/s） V/△ t q始 /2 （ m3/s） △ t+ q未 /2 （ m3/s） 時段未水位 Z 未 （ m） 時段未出庫流量 Q 未 （ m3/s） 0 13 13 46 46 56 56 41 41 0 24 12 28 東風(fēng) 水庫 調(diào)洪計算復(fù)核成果表 表 435 頻率 堰頂凈寬 堰頂高程 起調(diào)水位 洪峰流量 最大下泄流量 最高庫水位 相應(yīng)庫容 （ %） （ m） （ m） （ m） （ m3/s） （ m3/s） （ m） （萬 m3） 4 172 4 164 壩頂高程復(fù)核 基本參數(shù) （ 1）洪水位：根據(jù)調(diào)洪演算成果，當(dāng)溢洪道通過設(shè)計和校核洪水時，相應(yīng)的設(shè)計洪水位為 ；校核洪水位為 。 （ 2）吹程：水面吹程在萬分之一航測圖上量測測得 D=。 — 31— （ 3）最大風(fēng)速：根據(jù)武勝縣氣象觀測資料，多年平均最大風(fēng)速 Vmax=。 （ 4）安全超高：本工程為 IV等工程，大壩為 4 級建筑物。根據(jù) SL2532020規(guī)范，正常運(yùn)用安全加高 ，非常運(yùn)用安全加高 。 計算公式 壩頂超高按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》 S12742020 規(guī)定的公式計算 。 壩頂或防浪墻頂在水庫靜水位以上的超高 y 為： y= R+e+A e= ?cosm2 2gHDkW Rm=mmw LhmKK 21?? 式中主要參數(shù)如下： R— 最大風(fēng)浪在壩坡上的爬高（ m）； 4 級建筑物取累積頻率為 5%的爬高值； e— 風(fēng)壅水面高度（ m）； A— 安全超高（ m）； Hm— 水域平均水深（ m）； ? — 計算風(fēng)向與壩軸 線法線的夾角； W— 計算風(fēng)速（ m/s），正常運(yùn)用取 V= 倍多年平均年最大風(fēng)速，非常運(yùn)用取多年平均年最大風(fēng)速； D— 水庫有效吹程（ km）； KΔ — 塊石護(hù)坡糙率，取 ； KW— 經(jīng)驗系數(shù)； hm— 平均波高， m； Lm— 平均波長， m； Rm— 平均波浪爬高， m； m— 單坡坡度系數(shù)； h2%— 累積頻率為 1%的波高， m。 本水庫位于丘陵、平原地區(qū)，故采用鶴地水庫公式計算波浪爬高（ h1%）和 — 32— 平均波長。 計算結(jié)果 根據(jù)上述公式和有關(guān)參數(shù)，按以下 3種運(yùn)行條件對壩頂高程進(jìn)行復(fù)核計算，計算成果見表 441。 （ 1）設(shè)計洪水位 +正常運(yùn)用條件的壩頂超高； （ 2）正常蓄水位 +正常運(yùn)用條件的壩頂超高； （ 3）校核洪水位 +非常運(yùn)用條件的壩頂超高。 東風(fēng) 水庫 壩頂高程復(fù)核計算成果表 表 441 名 稱 設(shè)計洪水 + 正常運(yùn)用 正常蓄水 + 正常 運(yùn)用 校核洪水 + 非常運(yùn)行 備 注 洪水位 Z（ m） 按現(xiàn)有溢洪道復(fù)核 有效吹程 D（ Km） 計算風(fēng)速 ω （ m/s） 27 27 18 安全加高 A（ m） 風(fēng)壅高 e（ m） 最大風(fēng)浪爬高 R（ m） 壩頂超高 y（ m） y=e+R+A 復(fù)核要求壩頂高程（ m） 現(xiàn) 壩 頂高