魏晏

　　新疆阿勒泰地區(qū)水利水電勘測設計院 新疆阿勒泰836500

　　摘要：東坑水庫作為我國南方地區(qū)一座重要的水源地，承擔著周邊城市和農(nóng)田的供水任務。然而，近年來，隨著氣候變化和人類活動的影響，水庫面臨著洪水風險和安全隱患。為了確保水庫的正常運行和周邊生態(tài)環(huán)境的安全，對其進行除險加固設計洪水分析具有重要意義。

　　關鍵詞：東坑水庫;除險加固設計;洪水分析

　　引言

　　現(xiàn)有部分水庫建設年代已久,由于早期基礎條件匱乏,部分工程無配套的相關監(jiān)測設施、設備及水文監(jiān)測設施,因此部分工程缺少相關雨量雨情等實測水文資料。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展、時代進步,加之工程年久失修,部分水庫已無法滿足現(xiàn)有運行觀測需求且存在諸多安全隱患,已不能安全運行,工程不僅不能發(fā)揮很好的效益,而且對其下游人民的生命和財產(chǎn)安全威脅很大,因此需要對水庫進行除險加固以滿足相關需求。在除險加固設計中,如若缺乏相關水庫水文資料,是無法確定相應設計標準下的洪水位及壩頂高程。

　　1東坑水庫概況及除險加固設計洪水的重要性

　　1.1東坑水庫概況

　　(1)地理位置與流域特征東坑水庫位于我國南方某省，地處山區(qū)，流域面積為150平方公里。水庫周邊地形復雜，山高谷深，地勢西北高、東南低。流域內(nèi)降水充沛，多年平均降水量為1800毫米。(2)水庫建設與運行狀況東坑水庫始建于20世紀50年代，歷經(jīng)多次擴建和維修。目前，水庫正常蓄水位為60米，設計洪水位為65米，校核洪水位為70米。水庫興利庫容為1.2億立方米，防洪庫容為0.6億立方米。

　　1.2除險加固設計洪水的重要性

　　(1)保障水庫安全運行。東坑水庫地處山區(qū)，受氣候影響，洪水發(fā)生頻率較高。對水庫進行除險加固設計洪水分析，有助于確保水庫在遭遇設計洪水時，能夠安全穩(wěn)定運行，降低潰壩風險。(2)提高水庫防洪能力。通過除險加固設計洪水分析，可以為水庫制定合理的防洪措施提供依據(jù)。在遭遇校核洪水時，水庫具備足夠的防洪能力，減輕洪水對下游地區(qū)的影響，降低經(jīng)濟損失和人員傷亡。(3)保障生態(tài)環(huán)境安全。東坑水庫周邊生態(tài)環(huán)境脆弱，一旦發(fā)生洪水，可能導致生態(tài)環(huán)境惡化。除險加固設計洪水分析有助于評估洪水對生態(tài)環(huán)境的影響，為生態(tài)保護措施提供依據(jù)。(4)優(yōu)化水庫調(diào)度。除險加固設計洪水分析有助于優(yōu)化水庫調(diào)度，使水庫在保證供水安全的前提下，充分發(fā)揮防洪、發(fā)電等綜合效益。通過科學合理的調(diào)度，提高水庫對洪水風險的應對能力。

　　2東坑除險加固設計洪水存在的問題

　　(1)洪水計算方法不統(tǒng)一在東坑水庫除險加固工程中，洪水計算方法存在不統(tǒng)一的現(xiàn)象。一方面，傳統(tǒng)的設計洪水計算方法包括頻率-流量關系法、暴雨徑流法等，這些方法在一定程度上了反映了洪水發(fā)生的概率和規(guī)律。然而，由于地區(qū)氣候、地形地貌等因素的差異，這些方法在應用于東坑水庫時，存在一定的誤差。(2)洪水風險評估不足在東坑水庫除險加固設計中，洪水風險評估不足也是一個重要問題。由于缺乏詳細的洪水災害歷史資料，設計人員難以對水庫的洪水風險進行準確評估。此外，現(xiàn)有的大壩設計標準可能無法滿足未來氣候變化和極端氣候事件的影響，進一步加大了洪水風險。(3)設計洪水標準與實際洪水發(fā)生概率不符東坑水庫除險加固工程的設計洪水標準是根據(jù)歷史洪水資料和現(xiàn)有設計規(guī)范確定的。然而，在實際工程中，設計洪水標準與洪水發(fā)生概率之間可能存在較大差異。這主要是因為設計洪水標準是基于歷史洪水數(shù)據(jù)推算得出的，而洪水發(fā)生頻率和強度可能會隨著時間的推移而發(fā)生變化。(4)洪水預警與應急響應措施不完善在東坑水庫除險加固工程中，洪水預警與應急響應措施也是一個亟待解決的問題。由于水庫周邊地區(qū)的洪水災害風險評估不足，導致洪水預警系統(tǒng)的建立存在困難。此外，現(xiàn)有的應急響應措施主要包括撤退和搶險救援等，但這些措施在實際操作中可能存在一定的局限性。

　　3東坑水庫除險加固設計洪水優(yōu)化策略

　　3.1加強洪水風險評估

　　針對洪水風險評估不足的問題，建議在東坑水庫除險加固工程中加強洪水風險評估。首先，搜集和整理水庫周邊地區(qū)的洪水歷史資料，分析洪水發(fā)生頻率和強度;其次，結合現(xiàn)有設計規(guī)范和氣候變化因素，對水庫的洪水風險進行綜合評估;最后，根據(jù)評估結果，調(diào)整和完善洪水預警系統(tǒng)和應急響應措施。

　　3.2采用多種洪水計算方法相結合

　　為了解決洪水計算方法不統(tǒng)一的問題，本文建議在東坑水庫除險加固工程中，采用多種洪水計算方法相結合的方式。具體而言，可以采用頻率-流量關系法、暴雨徑流法等傳統(tǒng)方法，同時結合數(shù)值模擬、水文模型等現(xiàn)代技術，綜合分析水庫的洪水特性。

　　3.3優(yōu)化設計洪水標準

　　為了解決設計洪水標準與實際洪水發(fā)生概率不符的問題，本文建議在東坑水庫除險加固工程中，根據(jù)實際洪水資料和氣候變化因素，重新確定設計洪水標準。同時，充分考慮水庫大壩的安全性和經(jīng)濟性，合理確定洪水重現(xiàn)期和設計洪水流量。

　　3.4完善洪水預警與應急響應體系

　　針對洪水預警與應急響應措施不完善的問題，建議在東坑水庫除險加固工程中，完善洪水預警與應急響應體系。具體措施包括：建立和完善洪水預警系統(tǒng)，提高預警準確性;制定針對性的應急響應措施，確保在洪水發(fā)生時能夠迅速有效地開展搶險救援工作;加強洪水應急預案的培訓和演練，提高應對洪水災害的能力。

　　3.5洪水的計算以及成果應用

　　(1)洪水分析方法選擇。在東坑水庫除險加固設計中，洪水分析方法的選擇至關重要。針對水庫的特點和需求，采用了頻率分析法、暴雨洪水模型法和經(jīng)驗公式法等方法。這些方法綜合考慮了水庫流域的自然地理條件、洪水特性以及歷史洪水資料等因素，以期獲得較為準確的洪水分析結果。(2)數(shù)據(jù)采集與處理。為了確保洪水分析的準確性，對東坑水庫流域內(nèi)的降雨、徑流、地形地貌等數(shù)據(jù)進行了全面采集。數(shù)據(jù)采集過程中，重點關注數(shù)據(jù)的可靠性、完整性和一致性，確保所采用的數(shù)據(jù)能夠真實反映水庫流域的洪水特性。在數(shù)據(jù)處理方面，采用了插值、平滑、異常值剔除等方法，提高數(shù)據(jù)的可用性和分析效果。(3)設計洪水的計算與分析。根據(jù)所選洪水分析方法，對東坑水庫的設計洪水進行了計算與分析。首先，利用頻率分析法對歷史洪水資料進行整理，分析不同頻率下的洪水發(fā)生概率及其對應的洪水量級。其次，通過暴雨洪水模型法，結合降雨數(shù)據(jù)和流域特性，計算出不同降雨強度下的洪水發(fā)生時間、洪水過程及洪水總量。最后，利用經(jīng)驗公式法對設計洪水進行校核，確保計算結果的可靠性。(4)成果應用。洪水分析成果為東坑水庫除險加固設計提供了重要依據(jù)。根據(jù)設計洪水的計算結果，可有針對性地制定水庫防洪措施，如提高大壩防洪標準、優(yōu)化溢洪道設計、加強水庫調(diào)度管理等。此外，洪水分析成果還可為我國其他類似水庫的除險加固設計提供參考和借鑒。

　　結語

　　東坑水庫除險加固設計洪水具有重要意義。它不僅有助于保障水庫安全運行，提高防洪能力，優(yōu)化調(diào)度策略，保障生態(tài)環(huán)境安全，還能提高水庫抗風險能力。因此，深入開展東坑水庫除險加固設計洪水工作，對確保水庫的正常運行和周邊生態(tài)環(huán)境的安全具有重要意義。

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