1、水庫潰壩對南水北調總干渠防洪影響摘要：南水北調中線工程開工在即，工程建成后的風險問題不容無視?？偢汕髠壬嫌嗡畮鞚魏樗瞧渲兄匾挠绊懸蛩刂?，通過對總干渠河北省邯邢段以下簡稱“南段范圍內所有水庫根本資料、技術指標、存在問題的系統分析，挑選排查以及潰壩洪水的分析，研究潰壩洪水對總干渠的影響，提出了總干渠防護措施建議。關鍵詞：南水北調水庫潰壩影響南水北調中線工程的初步設計已根本完成，開工在即。此項工程不僅僅是跨流域大規模調水的輸水工程，更重要的是一項宏偉的生態環境工程、經濟工程和社會工程，是京、津及華北地區經濟可持續開展的重要保障，也是2022年奧運會的綠色希望。具有宏大的生態、經濟和社會效益

2、。對于如此重大的建立工程其風險問題是不容無視的，總干渠一旦出現問題，影響著下游京、津、冀地區的千家萬戶?？偢汕颖笔《尉€路全長461.14k，與237條大小河流穿插，穿插河流上游分布著眾多的中小型水庫。總干渠左側太行山迎風區為華北暴雨多發區，該區暴雨情勢復雜，洪水問題突出。著名的“638暴雨洪水發生時，在該區域曾有5座中型水庫和314座小型水庫潰壩，給下游造成了很大的損失。目前總干渠左側穿插河流上游有許多中小型水庫現狀防洪標準偏低或工程存在質量問題，不能滿足總干渠100年一遇防洪的要求，一旦發生潰決，將對總干渠及穿插工程的平安運行構成一定的威脅。筆者對在詳細調查總干渠河北省南段左側區域中小型水

3、庫的根底上，研究了水庫可能潰壩的方式和標準，分析了水庫潰壩洪水對總干渠的影響，并提出有關預防措施和建議。1水庫挑選建國以來，隨著工農業經濟的不斷開展，在滏陽河流域上游修建了眾多大、中、小型水利工程，在興利和防洪方面都起到了不可無視的作用。與南水北調中線總干渠河北省南段穿插的河流上游共有注冊水庫135座，其中大型水庫3座，中型水庫8座，小一型水庫23座，小二型水庫101座。根據水庫的根本資料，技術指標，目前存在的問題以及距總干渠的間隔 等因素，對所有水庫進展摸底。在粗略挑選的根底上，對選定的水庫進展了現場查勘與調查，注重客觀實際，并與地方和管理單位進展協調，綜合確定可能潰壩的水庫。分析主要遵循以

4、下原那么：1現狀防洪標準小于或等于100年的水庫；2無現狀防洪標準和校核防洪標準，且通過估算和分析認為水庫現狀防洪標準低于100年的水庫；3大壩有較嚴重質量問題的水庫。4存在上游水庫潰壩洪水威脅的下游水庫。同時還要考慮距總干渠的間隔 ，一般情況小二型水庫在20k以內，中型和小一型水庫在50k以內。對于控制面積較小或庫容較小，并且處于100k2以上河流支流上的水庫,雖然符合上述幾個條件，由于潰壩流量相對河道100年設計流量相對較小,不再進展分析。根據水庫的現狀調查情況和上述原那么，對水庫的防洪標準和存在的問題進展了細致的分析，確定了26座可能潰壩的水庫，涉及河流12條(表1)。2總體分析思路由于

5、水庫多及其情況各異，對其分析計算比較復雜，首先建立3個根底庫，即根本資料庫、分析計算模塊庫、成果庫，以便在計算中隨時調取資料和計算程序并存放中間或最終計算成果。整個分析過程包括：根底資料分析和水庫的挑選排查、分析計算、影響分析及預防措施建議。1)在眾多的水庫中，根據水庫的根本情況、技術指標和存在問題，分析在總干渠防洪標準100年情況下有可能潰壩的水庫，確定潰壩形式；2)根據各水庫的詳細情況，分析是否進展設計洪水計算和水庫調洪計算確定潰壩指標、水庫潰壩分析及洪水演進分析、區間洪水分析及洪水組合分析；3)潰壩洪水對總干渠影響分析、提出防護措施建議。詳見圖1。由于河流大小不一，流域內潰壩水庫的數量不

6、同，處理的方法也不同，對于僅有一座水庫潰壩的河流，影響總干渠的洪水由單庫潰壩洪水和區間洪水組成。由于所分析水庫均在中小型河流上，沒有大中型水利工程，對于小型水庫，100年洪水根本不考慮削峰才能，單庫潰壩時水庫控制面積以外的流域均作為區間處理。對于有多座水庫潰壩的河流，同時進展單庫和不同組合的多庫串聯潰壩分析，分別于相應的區間組合，綜合分析，按最有可能出現的較不利情況分析對總干渠的影響。鑒于各水庫的壩型、壩長、壩質及與下游河道的關系等要素不盡一樣，潰壩的形式與寬度也不一樣，分析時根據水庫的技術指標及實地勘察，考慮對總干渠的不利因素，確定其潰壩形式和寬度。大壩瞬時全潰的有：地處山勢險峻、壩體較高、

7、壩長相對較短的土壩；壩長適中、與下游河道等寬且河道比較順直的土壩；有嚴重質量問題的土壩；混凝土溢流壩。根據壩體的形狀，考慮選擇矩形公式或拋物線型公式。對于壩體較長的土壩及壩長適中但下游河道較窄的土壩，按大壩瞬時橫向局部一潰到底處理。對于局部潰壩的寬度，根據計算和現場查勘綜合分析確定。對于串聯或并聯水庫群的潰壩分析，以最下游水庫為目的，按不同的潰壩組合進展分析，潰壩與演進的方法與單庫一樣，但各個要素視不同的組合分析確定。轉貼于論文聯盟.ll.3結果分析通過對26座水庫不同條件下潰壩洪水、洪水演進、與區間洪水組合以及洪水到達總干渠洪水位的系統分析，并結合總干渠有關指標進展了比照(表2)，在表2可以

8、看出以下情況。第一，流域面積大于100k2的河流。1)白馬河、沁河，流域內發生水庫潰壩后產生的洪峰流量均小于穿插河流100年洪峰流量和建筑物設計最大泄量，對總干渠沒有影響；2)七里河、李陽河，流域內發生水庫潰壩后產生的洪峰流量大于穿插河流100年洪峰流量和建筑物設計最大泄量，但均小于穿插建筑物的校核流量，當流域內發生水庫潰壩時，根本不會加重校核標準洪水時對總干渠的影響；3)牛河南支上游分兩個大支，單支串聯潰壩影響不大，兩支同時發生潰壩的可能性很小，因此，對總干渠的影響甚微。第二，河一支、午河，在流域面積20100k2之間，與總干渠穿插建筑物按100年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核。潰壩洪峰

9、流量均大于該河300年一遇洪峰流量。尤其是午河，流域內形成了水庫群，距總干渠的間隔 較近，一旦發生串聯或并聯水庫潰壩，洪水總量和水流流速都比較大，洪水出槽嚴重，對總干渠和穿插建筑物將構成較大的危害。第三，流域面積小于20k2的河流有5條，它們是劉莊溝、東窯頭溝、渚河北支、前五郭店溝和五郭店溝，與總干渠穿插建筑物按50年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核。水庫潰壩后的洪峰流量都遠遠大于該河流100年一遇校核流量，且洪水均已出槽。由于潰壩洪水流速較大，具有一定的沖擊力量，對總干渠和穿插建筑物都有一定的影響?？傮w看，有11座水庫潰壩將對總干渠局部產生不同程度的影響，涉及河流7條表3。潰壩洪水對總干渠

10、構成危害詳細表如今兩個方面：1)分析說明潰壩洪水的流速一般較大,大者可達10/s,小的也在4/s以上，對總干渠左堤將產生一定的沖擊力量。2)由于潰壩洪峰流量遠大于河道和穿插建筑物的泄流才能，洪水出槽后受總干渠的阻擋，無法向下游宣泄，全部積于左堤前，對左堤外坡面造成水侵，削弱大堤的穩定性?？偢汕颖笔∧隙问芩畮鞚魏樗绊懙那渭s11k，詳細位置在磁縣的7000至11000段、邯鄲縣的46000至48000段、內丘縣的140000至142000段和臨城縣的165000至168000段共4段。劉莊溝、東窯頭溝、渚河北支、河一支、前五郭店溝、五郭店溝和午河的穿插建筑物將受到一定的影響。4結語(1)南

11、水北調中線工程是解決京、津、冀地區水資源短缺、優化水資源配置的戰略性工程，是百年大計。確保總干渠長期、平安、有效的運行具有非常重要的意義?？偢汕魏尉植砍霈F問題都會影響全線輸水，造成一定的經濟損失，因此水庫潰壩問題不容無視，尤其是流域面積在20k2以下的河流，水庫位置距總干渠都比較近，水庫標準較低或存在質量問題，由于流域較小，易被人們所無視，所以對總干渠永遠是潛在的危險。(2)通過對南段水庫潰壩分析，潰壩洪水對總干渠有影響的水庫以小二型水庫居多，多處于小型河流之上，雖對總干渠局部有一定的影響，從全局分析影響不大。鑒于此，建議從兩個方面考慮采取預防措施：1對總干渠有關渠段左堤加強防護，對相關建筑

12、物應進步抗程度沖擊的才能。2與水庫管理部門協調，對相關水庫進展加固除險，進步水庫的防洪才能，使水庫的防洪標準到達中華人們共和國國家標準GB5020194?防洪標準?規定的水庫校核防洪標準。根據壩型不同，小一型水庫校核標準在2001000年；小二型水庫校核標準在100300年。最低標準要求要略高于總干渠100年防洪標準。綜合分析兩種預防措施的利弊，筆者認為對總干渠和建筑物加強防護，雖然確保了渠道輸水的平安，但水庫潰壩將給國家和水庫下游的群眾帶來一定的經濟損失。假設采取對水庫加固的預防措施，可以一舉兩得，既保障了總干渠的輸程度安，又防止了水庫潰壩帶來的損失。詳細采用的工程措施還應根據工程投資和水毀

13、損失的大小綜合確定。參考文獻：1武漢水利電力學院水利教研室.水利計算手冊.北京：水利出版社，1980InfluenefDaBurstinReservirsnFldPreventininGeneralainhannelftheaterTransferPrjetAbstrat:TheaterTransferiddlelineisstartingatne,eustthinkuhftheventurethatilluraftertheprjetispleted.Thedaburstfldinupriverreservirsnleftbankfgeneralainhannelisaaineffetftheventure,afterthesysteianalysisfbasidate,tehniquetarget,urringprbleset.