东周水库防汛工作及防汛物资仓库... 为确保实现安全度汛目标奠定基础...
李长东
[摘 要]东周水库大坝重修以后，大坝、溢洪道等建筑物及设备都发生了较大变化，根据近几年来的水文数据对大坝进行重新复核具有非常重要的意义。本文由新泰市气象局，东周灌溉管理单位提供数据，经本人运算复核，水库在运行正常的情况下，防洪能力强大，可以抵御百年一遇洪水。
[关键词]水库；防洪；复核
中图分类号：TV697.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0208-02
一、概况
1、书库所在位置和修建时间：
该水库位于新泰县东南青云山脚下，在柴汶河支流渭水河上游，水库系跨青云办事处、汶南镇、龙廷镇三个乡镇办事处的交界处，该工程于1973年4月份开工，77年7月合拢蓄水，该水库工程建筑物：西放水洞1975年完成，东放水洞、溢洪闸76年完成，电站79年完成。运行三十余年大坝曾滑坡三次，坝体内部出现软弱层，节理发育等现象，大坝于2009年加固维修2010年完工。
2、水库下游主要有：新汶矿区、京沪铁路。
3、水库现状及存在的问题：
大坝：主要为粘土心垟砂壳坝，现长1390米，最大坝高23米，现顶宽6米，现顶高程232米，防浪墙顶高程233.2m，心垟顶高程231.5米，迎水坡1：2.75，1：3.5，背水坡1：3、1：2.75、1：2.5/1：2.25.
付坝为均质坝，现长148米、最大坝高23米，坝顶宽6米，坝顶高程232m，迎水坡1：2.5，背水坡1：2.5.
溢洪闸为开敞式，闸底高程217.5m，闸门孔数4孔，闸门尺寸10×12，最大量3540m3/s。
放水洞分东西放水洞。东放水洞为压力管，管经1.2米，进口底高程219m，设计流量3.28m3/s，闸门型式：平板。西放水洞为廊道式压力管，管径2米，进口底高程215.4米，设计流量7.9m3/s，闸门型式：平板。
二、设计洪水
（一）水库枢纽级：2级
（二）本资料：
1、流域面积189km2
2、标高：黄海
（三）设计洪水计：
1、水库流域特征
（1）水库所在水原名称，流域面积及水流汇流特况：
该水库在柴汶河支流渭水河上游，水库上游系沂蒙山区，山高坡陡，控制流域面积189km2，较大支流有4条，坝址以上河道长31.5km，平均比3-6m/km，流域内大部为山恋起伏，部分是丘陵，水土保持较差。
（2）上游修建大、中、小型水库座数、控制流域面积。
水库上游修建小水库3座、控制流域面积：龙池庙水库F=50km2，下演马水库3.4km2，黄山坡水库F=4km2。
（3）水库流域面积F=189km2
（4）流域特征参数：
流域形状为扇形，干流坡度为：0.0042m/m。
2、设计洪水标：（表1）
百年一遇洪水计算：
（1）设计暴雨（点雨量）
查年最大24小时降雨105mm（由山东省最大24小时暴雨直线图查得）Cv=0.64（山东省最大24小时暴雨度差，原数直线图查得）由Cv=0.64，Cs=3.5Cv，P=1%（查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数Kp=3.39
百年一迂最大24小时降雨=105×3.39=356mm
最大三日降雨H3日=kH24（平均）=1.25×356=445mm
（k=1.25，由山东省三日暴雨换标系数查得）
（2）由点面关系换标点雨量：
K24=0.92 k3日=0.95
K24=356×0.92=327mm
H3日=445×0.92=423mm
（3）降雨日程分配：
H1=（H3-H24）×0.35
=（423-327）×0.35
=34mm
H2=0.65（H3-H24）
=0.65（4.3-3.27）
=62mm
H3=H24
=327mm
（4）由暴雨径流关系确定净雨量：
东库为大汶河流域、津铁以东由山东径流关系使用范围表（九）查得：
Pa=40（查4号线）
H1+Pa=34+40=74mm
H2+Pa=62+40=102mm
H3+Pa=327+40=367mm
查山东省P+PO～R关系表：
R1=18
R2=33
R3=277
5、设计洪水流量过程线计算
净雨时程分配
净雨分配如表2：
求各天的M1值：
由表得知：Tc1=6小时，Tc2=8小时，Tc3=22小时
第一天M1=0.24F0.33J-0.27R-0.2TC0.17
=0.24×1890.33×0.0042-0.27×18-0.2×60.17=4.5
第二天：M1=0.24×1890.33×0.0042-0.27×33-0.2×80.17=4.2
第三天：M1=0.24×1890.33×0.0042-0.27×33-0.2×220.17
=0.24×5.64×4.4×0.325×1.69
=3.3
從以上瞬时单位线法洪水过程计算得知：洪峰流量1633.2立方米，当起调水位229.5m时四孔闸全开的浅量是2494m2/s因为来水量1633.2<2494所以未进行演算。
万年一遇洪水计算
按工程现状，用“山东省大中型水库防洪安全复核洪水计算办法”核算水库的万年一迂洪水过程及最大减量，最高水位。
（1）设计暴雨（点雨量）
查多年最大24小时降雨105mm（由山东省最大24小时暴雨等直线图查得）Cv=0.63（由山东省最大24小时暴雨变差系数等值线图查得），由Cv=0.63Cs=3.5CvP=0.01%，查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数表KP=6.46
万年一迂最大24小时降雨=105×6.46=678.3mm
最大三日降雨
H3日=KH24（平均）=1.25×678.3=847.9mm，CH×678.3=847.9mm
K=1.25（由山东省三日暴雨换算系数查得）
（2）由点面关系换算面雨量
得：
K24=0.92 k3日=0.95
故面雨量：
H24=678.3×0.92=624mm
H3日=847.9×0.95=805.5mm
（3）日程及时程分配（雨型）
H1=0.35（H3日-H24）
=0.35（805.5-624）
=63.5mm
H2=0.65（H3日-H24）
=0.65（805.5-624）
=118mm
H3=H24=624mm
（4）由暴雨径直流关系确定净雨量：
本库为大汶河流域、津铁以东。
Pa=40 4号线
H1+Pa=63.5+40=103.5mm
H2+Pa=118+40=158mm
H3+Pa=624+40=664mm
查山东省P+Pa-R关系表：
R1=36mm
R2=835mm
R3=561.4mm
（5）设计洪水流量过程线计算：
净雨时程分配：由太沂山南北区雨型。
求各天的M1值：
由上表知：Tc1=6小時Tc2=8小时Tc3=22小时
第一天：M1=0.24F0.33J-0.27R-0.22Tc0.17
=0.24×1890.33×0.0042-0.27×36-0.2×60.17
=3.94
第二天：M2=3.48
第三天：M3=2.83
三、洪水调算
1、现有减水建筑物的型式为开敞式，设有4孔10×12平板式闸门闸门总宽度46米，根据现有减水建筑物的规模，计算q～H关系线图表，其计算公式为q=MBH3/2M=1.5
2、起调水位与破坝水位的拟定
起调水位：217.5m破坝水位：230.35m
洪水调算：采用单辅助线即q～△v/△t关系。
当来水量≧起调水位229.5m的减量时才开始调的。
波浪爬高：hB=AV5/4D1/3
A=0.0666ktg
k—系数，块石护坡k=0.77
tg—上游坝角的正切tg=1/2.75
D—按6km计
V（风速）=14m/s
HB=0.0666×0.77×1/2.75×145/4×61/3=0.91m
即坝顶高程：230.275+0.4+0.91=231.585m
按水库现状，坝顶高程232.00m，按万年一遇计算，静水位230.275m，低于心墙，加波浪爬高，安全超高231.585m，所以水库防洪标准达到万年一遇。
由静水位230.275m，查库容曲线得V最大=8000万米3，从洪水计算上复核水库已达到防洪标准。从工程质量上看，坝体是黏土心墙砂壳坝，由于坝址处在沂沭大断层之上，水利部门拟定蓄水位控制在225米以下（表3，图1）。
