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1、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。清河水库大坝加高影响因素分析 朱士戈 （辽宁省清河水库管理局,铁岭1202X) 1引言 清河水库于198年5月日兴建，16年工程全部竣工。水库原设计防洪标准为千年一遇洪水设计、万年一遇洪水校核、多年调节，水库控制流域面积2376平方公里,总库容9.71亿立方米。水库由大坝、溢洪道、泄洪洞组成。大坝为粘土斜墙砂砾坝，坝顶高程138.0米,防浪墙顶高程9.10米,粘土斜墙顶高程136.30米，最大坝高3.60米,水库设计洪水位5米，校核洪水位13.4米。 水库运行至今已经50多年,工程状况、水文资料、工程规范都发生了较大变化,根据水库大坝安全鉴定办法的有关规定,21
2、*年清河水库进行了第二次水库大坝安全鉴定工作，鉴定结论为三类坝，需要进行水库除险加固。在水库安全鉴定阶段，水库防洪标准降为50年一遇洪水设计,5000年一遇洪水校核。在加固设计阶段,设计洪水标准仍按50年一遇,校核洪水标准考虑社会经济发展，铁岭市十二五规划(市区人口100万)以及清河水库下游保护农田和工业、交通、军事等重要目标,经慎重研究校核洪水重新定为万年一遇，保持原设计标准。经设计复核，大坝需加高15米，即防浪墙顶高程140.25米方能达到万年一遇校核标准。 2、大坝加高影响因素分析 .1水库淤积影响 清河水库在9年和202X年分别进行了两次淤积测量(用地形图法），测得泥沙淤积量分别为33
3、0万立方米和450万立方米,分别占总库容的3.45%和4.38%。水库汛限水位127米，02X年12米高程以上淤积量为899.5万立方米水库防洪库容由5.5亿立方米减少到496亿立方米,如果仍要保证5.05亿的防洪库容，则增加0.9亿立方米库容,总库容需达到9.80亿立方米，此时按新的库容曲线，水位将达到1385米。这说明在水库防洪标准和设计洪水不变的情况下，水库校核洪水位将抬高0.7米。这就是水库淤积对大坝加高的影响。 .2设计洪水影响 2.2.水库原设计洪水 清河水库原设计洪水频率计算所用资料共计23年(1935194，19-1年），其中191年和15年清河流域发生大洪水,1951年洪峰流
4、量6450立方米秒，七天洪量4.76亿立方米,19年洪峰流量760立方米/秒，七天洪量5.22亿立方米。洪峰重现期为00年,15、953年分别为100年的第一、第二位。原设计洪水只计算了洪峰、七日洪量，十三日洪量,1、11年洪水七日洪量作为1856年以来第二、三位洪水,即重现期约为50年、30年左右。原设计采用1953年洪水为典型,水库设计洪水位135.米，校核洪水位3.4米。 2.2.2本次除险加固采用设计洪水 本次清河水库除险加固设计，将清河水库洪水系列延长到21*年,频率计算所用资料共计2年（193-944，492*年）。199年辽河发生了较大洪水,暴雨偏于清河、柴河两水库以上地区。19
5、95年洪水洪峰流量530立方米/秒,七日洪量5.1亿立方米。该阶段清河水库1951年洪峰重现期仍定为00年第一位，1995年为200年第二位,1年为200年第三位。三日、七日洪量9、18、953、51分别按200年的前四位处理。本次采用1953、1995年两种典型设计洪水过程线。调洪成果见下表。 清河水库洪水调节计算成果表 典型年 p（%) 最大洪峰 最高水位 (m） 库容 （06m) 最大泄量 （m3/s) 原设计 特征水位() 153 02 7840 1348 781 318 0. 9 134.99 91 273 135.3 0.1 1310 13.3 888 07 134 15 0.2
6、7840 135.10 79 3331 0.1 030 1576 832 369 13. 001 13100 138.6 9 98 137. 由成果可见，按193年典型洪水，清河水库50年一遇设计水位134.m，1000年一遇校核水位136.73m；1995年典型洪水清河水库清河水库00年一遇设计水位13510m,1000年一遇校核水位8.0m。 由此可见1995年洪水是更不利的典型洪水。 3、采用规范影响 清河水库原设计采用苏联40-5年代技术规范，如苏联国定全苏标准:水工建筑物重要性分类ot33154,苏联碾压土石坝设计规范y24-1040等。本次加固设计采用规范水利水电工程等级划分及洪水
7、标准sl25222X,碾压土石坝设计规范l27420X,水工建筑物荷载设计规范sl50771997等。规范制定相差70年，变化是相当大的。 原设计百年一遇设计洪水坝顶高程计算公式hh1%+r+e+，h1%为百年设计洪水位135.1米,由原规范规定公式算得,(最大波浪在坝坡上的爬高)1.3米，(风壅最大水面高度）.米,a(安全加高）0.75米，由此算得防浪墙顶高程为17.米;万年一遇非常洪水坝顶高程计算公式h00%+17， 1米为安全加高,不再另外考虑波浪爬高、风壅水面高度等,计算墙顶高程为11米。 加固设计洪水坝顶高程计算公式与原规范形式相同，即=h0.1%+e+a，但是波浪爬高公式、水面高度
8、公式不同,安全加高值也不同，由现行规范计算的波浪爬高为.95米,风壅高度0.9米,安全加高规定为1米,h01%为千年设计洪水位131米,计算墙顶高程为39.0米;万年校核洪水坝顶高程计算公式与设计洪水形式相同,即=0.01%+re+a，经计算r为1.883米,e为.78米,a规范规定为05米，h.01为万年校核洪水位1386米，由公式算得墙顶高程为14.45米(设计工况风速取多年平均最大风速1.米/秒的1.5倍为4.6米秒,校核工况风速取6.4米秒)。由此可见原设计规范比现行规范标准低。 3结语 由以上分析可见,水库淤积、设计洪水改变、采用规范不同，对坝顶高程复核产生很大影响（当然，这些影响只
9、是其中的一部分),经计算防浪墙顶高程提高1.5米。这就要求水库技术管理工作者在水库管理过程中，必须注意水库淤积对水库防洪的不利影响,定期进行淤积测量,重新核定库容曲线;设计洪水、采用规范对对大坝高程的影响是显著的。发生大洪水后，必须及时进行水库洪水复核，如不满足防洪要求就必须有应急措施，以确保水库防洪安全。 参考文献: 1清河水库工程初步设计第五卷建筑物，1956年，水利部北京勘测设计院沈阳分院； 2清河水库除险加固初步设计报告，201年，辽宁省水利水电勘测设计研究院; 3碾压土石坝设计规范sl27-02 闫铁奎、朱士戈等，清河水库泥沙淤积及其对防洪调度的影响，9防洪技术国际研讨会论文集，北京。第 1 页 共 1 页
