东坑水库除险加固设计洪水分析

　　魏晏

　　新疆阿勒泰地区水利水电勘测设计院 新疆阿勒泰836500

　　摘要：东坑水库作为我国南方地区一座重要的水源地，承担着周边城市和农田的供水任务。然而，近年来，随着气候变化和人类活动的影响，水库面临着洪水风险和安全隐患。为了确保水库的正常运行和周边生态环境的安全，对其进行除险加固设计洪水分析具有重要意义。

　　关键词：东坑水库;除险加固设计;洪水分析

　　引言

　　现有部分水库建设年代已久,由于早期基础条件匮乏,部分工程无配套的相关监测设施、设备及水文监测设施,因此部分工程缺少相关雨量雨情等实测水文资料。随着国民经济发展、时代进步,加之工程年久失修,部分水库已无法满足现有运行观测需求且存在诸多安全隐患,已不能安全运行,工程不仅不能发挥很好的效益,而且对其下游人民的生命和财产安全威胁很大,因此需要对水库进行除险加固以满足相关需求。在除险加固设计中,如若缺乏相关水库水文资料,是无法确定相应设计标准下的洪水位及坝顶高程。

　　1东坑水库概况及除险加固设计洪水的重要性

　　1.1东坑水库概况

　　(1)地理位置与流域特征东坑水库位于我国南方某省，地处山区，流域面积为150平方公里。水库周边地形复杂，山高谷深，地势西北高、东南低。流域内降水充沛，多年平均降水量为1800毫米。(2)水库建设与运行状况东坑水库始建于20世纪50年代，历经多次扩建和维修。目前，水库正常蓄水位为60米，设计洪水位为65米，校核洪水位为70米。水库兴利库容为1.2亿立方米，防洪库容为0.6亿立方米。

　　1.2除险加固设计洪水的重要性

　　(1)保障水库安全运行。东坑水库地处山区，受气候影响，洪水发生频率较高。对水库进行除险加固设计洪水分析，有助于确保水库在遭遇设计洪水时，能够安全稳定运行，降低溃坝风险。(2)提高水库防洪能力。通过除险加固设计洪水分析，可以为水库制定合理的防洪措施提供依据。在遭遇校核洪水时，水库具备足够的防洪能力，减轻洪水对下游地区的影响，降低经济损失和人员伤亡。(3)保障生态环境安全。东坑水库周边生态环境脆弱，一旦发生洪水，可能导致生态环境恶化。除险加固设计洪水分析有助于评估洪水对生态环境的影响，为生态保护措施提供依据。(4)优化水库调度。除险加固设计洪水分析有助于优化水库调度，使水库在保证供水安全的前提下，充分发挥防洪、发电等综合效益。通过科学合理的调度，提高水库对洪水风险的应对能力。

　　2东坑除险加固设计洪水存在的问题

　　(1)洪水计算方法不统一在东坑水库除险加固工程中，洪水计算方法存在不统一的现象。一方面，传统的设计洪水计算方法包括频率-流量关系法、暴雨径流法等，这些方法在一定程度上了反映了洪水发生的概率和规律。然而，由于地区气候、地形地貌等因素的差异，这些方法在应用于东坑水库时，存在一定的误差。(2)洪水风险评估不足在东坑水库除险加固设计中，洪水风险评估不足也是一个重要问题。由于缺乏详细的洪水灾害历史资料，设计人员难以对水库的洪水风险进行准确评估。此外，现有的大坝设计标准可能无法满足未来气候变化和极端气候事件的影响，进一步加大了洪水风险。(3)设计洪水标准与实际洪水发生概率不符东坑水库除险加固工程的设计洪水标准是根据历史洪水资料和现有设计规范确定的。然而，在实际工程中，设计洪水标准与洪水发生概率之间可能存在较大差异。这主要是因为设计洪水标准是基于历史洪水数据推算得出的，而洪水发生频率和强度可能会随着时间的推移而发生变化。(4)洪水预警与应急响应措施不完善在东坑水库除险加固工程中，洪水预警与应急响应措施也是一个亟待解决的问题。由于水库周边地区的洪水灾害风险评估不足，导致洪水预警系统的建立存在困难。此外，现有的应急响应措施主要包括撤退和抢险救援等，但这些措施在实际操作中可能存在一定的局限性。

　　3东坑水库除险加固设计洪水优化策略

　　3.1加强洪水风险评估

　　针对洪水风险评估不足的问题，建议在东坑水库除险加固工程中加强洪水风险评估。首先，搜集和整理水库周边地区的洪水历史资料，分析洪水发生频率和强度;其次，结合现有设计规范和气候变化因素，对水库的洪水风险进行综合评估;最后，根据评估结果，调整和完善洪水预警系统和应急响应措施。

　　3.2采用多种洪水计算方法相结合

　　为了解决洪水计算方法不统一的问题，本文建议在东坑水库除险加固工程中，采用多种洪水计算方法相结合的方式。具体而言，可以采用频率-流量关系法、暴雨径流法等传统方法，同时结合数值模拟、水文模型等现代技术，综合分析水库的洪水特性。

　　3.3优化设计洪水标准

　　为了解决设计洪水标准与实际洪水发生概率不符的问题，本文建议在东坑水库除险加固工程中，根据实际洪水资料和气候变化因素，重新确定设计洪水标准。同时，充分考虑水库大坝的安全性和经济性，合理确定洪水重现期和设计洪水流量。

　　3.4完善洪水预警与应急响应体系

　　针对洪水预警与应急响应措施不完善的问题，建议在东坑水库除险加固工程中，完善洪水预警与应急响应体系。具体措施包括：建立和完善洪水预警系统，提高预警准确性;制定针对性的应急响应措施，确保在洪水发生时能够迅速有效地开展抢险救援工作;加强洪水应急预案的培训和演练，提高应对洪水灾害的能力。

　　3.5洪水的计算以及成果应用

　　(1)洪水分析方法选择。在东坑水库除险加固设计中，洪水分析方法的选择至关重要。针对水库的特点和需求，采用了频率分析法、暴雨洪水模型法和经验公式法等方法。这些方法综合考虑了水库流域的自然地理条件、洪水特性以及历史洪水资料等因素，以期获得较为准确的洪水分析结果。(2)数据采集与处理。为了确保洪水分析的准确性，对东坑水库流域内的降雨、径流、地形地貌等数据进行了全面采集。数据采集过程中，重点关注数据的可靠性、完整性和一致性，确保所采用的数据能够真实反映水库流域的洪水特性。在数据处理方面，采用了插值、平滑、异常值剔除等方法，提高数据的可用性和分析效果。(3)设计洪水的计算与分析。根据所选洪水分析方法，对东坑水库的设计洪水进行了计算与分析。首先，利用频率分析法对历史洪水资料进行整理，分析不同频率下的洪水发生概率及其对应的洪水量级。其次，通过暴雨洪水模型法，结合降雨数据和流域特性，计算出不同降雨强度下的洪水发生时间、洪水过程及洪水总量。最后，利用经验公式法对设计洪水进行校核，确保计算结果的可靠性。(4)成果应用。洪水分析成果为东坑水库除险加固设计提供了重要依据。根据设计洪水的计算结果，可有针对性地制定水库防洪措施，如提高大坝防洪标准、优化溢洪道设计、加强水库调度管理等。此外，洪水分析成果还可为我国其他类似水库的除险加固设计提供参考和借鉴。

　　结语

　　东坑水库除险加固设计洪水具有重要意义。它不仅有助于保障水库安全运行，提高防洪能力，优化调度策略，保障生态环境安全，还能提高水库抗风险能力。因此，深入开展东坑水库除险加固设计洪水工作，对确保水库的正常运行和周边生态环境的安全具有重要意义。

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