2011年度汛调洪计算成果表(基本方案)
表8
项目名称 洪水频率P(%) 设计流量(m3/s) 泄流通道 计算起调水位(m) 上游调洪水位(m) 相应库容(万m3) 调洪下泄流量(m3/s) 基本方案 0.5 9790 3底孔+2表孔(坝体不过流) 591.7 637.14 30082.1 3214.75 备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m。
为安全计,调洪计算的起调水位是按照丰水年(20%)汛期(6~9月)的最大旬流量363m3/s确定的,泄流通道为大坝3底孔。
从“基本方案”的调洪计算成果资料可知:导流隧洞下闸封堵以后, 2011年汛期由大坝3底孔敞泄,工程不发电,200年一遇洪水的调洪水位为637.14m,则大坝砼须浇筑到640.0m高程以上且大坝底孔能正常泄流,即可满足2011年的度汛要求;另外要求第二次洪水到来之前,应通过3底孔敞泄,将坝前库水位降到591.7m高程以下,才能保证第二次洪水的度汛安全。
“争取方案”的水库蓄水是2011年5月1日开始大坝底孔下闸蓄水的,在满足下游河段综合用水的前提下,根据最高可蓄水水位进行后续调洪计算的,调洪计算成果详见表13、14、15、16。
当2011年工程在5月下旬~6月份具备投产发电时,则大坝须浇筑到647.0m高程以上且大坝3底孔、2表孔能正常泄流,另外工程发电的水位不能高于624.0m,即可满足2011年的度汛要求。
为了最大化发挥工程的效益,则应该于2011年5月大坝浇筑至坝顶高程,工程基本完建才能保证工程度汛安全。
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3.3 2011年汛期水库调度运行方案
3.3.1 基本方案
导流隧洞下闸封堵以后,为了保证2011年的工程度汛安全,则工程形象面貌于2011年5月份必须达到“基本方案”的要求,在汛期 “基本方案”的水库调度运行原则如下:
(1)大坝挡水坝段的浇筑高程应达到640.0m高程以上。 (2)大坝3底孔应全开泄流。
(3)一次洪水过后应尽快将库水位降至591.7m高程以下,保证二次洪水来时的度汛安全。
3.3.2 争取方案
根据目前的形象面貌和后续工作的进度计划安排,只要加快目前的施工进度,加强工程管理以及后续工作的施工措施落实到位,争取武都水库于2011年5月份基本完建、达到投产发电的条件还是有希望的。
对于“争取方案”,设计也进行了蓄水计划以及调度运用方案的研究和分析,成果资料如下:
(1)蓄水方案计算分析
根据工程的施工进度计划要求以及考虑到其他不确定性因素的影响,拟定了三个初期蓄水时间进行方案分析,即2010年12月11日下闸蓄水方案、2010年12月21日下闸蓄水方案、2011年1月1日下闸蓄水方案,最终推荐“2010年12月21日下闸蓄水方案”,方案比选详见“武都水库蓄水安全鉴定设计自检报告”。
根据武都水库工程的施工导流程序要求,水库蓄水分两个阶段:
1)第一阶段为导流隧洞下闸门呈局开状态壅高水位至大坝底孔过水(高程588.0m),简称为“初期蓄水”,初期蓄水过程中的下泄流量按满足下游平通河汇口以上河段需水量11.4 m3/s进行控制【控制下泄流量是根据“绵阳市人民政府(绵府纪要【2009】207号)文”进行确定的】。
2)第二阶段为大坝底孔闸门下闸进行水库蓄水,简称为“后期蓄水”,后期蓄水过程中的下游综合用水需水量按照不小于50 m3/s进行控制。
通过武都水库1951~2008共57年(按12月~11月水利年)的径流系列,设计
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选出频率分别为20%、50%、80%的丰、中、枯三个设计代表年来水量资料进行蓄水计算,各设计代表年旬流量表详见表9。
各设计代表年旬流量表
表9 单位:m3/s 20% 上旬 中旬 下旬 50% 上旬 中旬 下旬 80% 上旬 中旬 下旬 1月 56.9 52.8 49.5 1月 46.4 43 40.4 1月 37.3 34.5 32.4 2月 46.9 46.1 45.3 46.1 2月 38.3 37.6 36.9 37.6 2月 30.7 30.2 29.6 30.2 3月 45.9 50 56.1 50.7 3月 37.4 40.7 45.8 41.3 3月 30.1 32.7 36.7 33.2 4月 73.5 94.3 129 100 4月 59.9 76.9 105 81.6 4月 48.1 61.8 84.7 65.5 5月 166 175 173 171 5月 135 142 141 139 5月 108 114 113 112 6月 176 199 247 209 6月 144 163 201 170 6月 115 131 161 137 7月 305 345 363 338 7月 249 281 296 276 7月 200 226 237 222 8月 320 350 360 342 8月 261 286 294 279 8月 209 229 236 224 9月 10月 11月 12月 378 310 275 320 308 253 224 261 248 203 180 209 227 198 166 197 185 161 135 161 148 129 109 129 131 108 91.6 110 107 88.4 74.7 89.5 85.8 71 60 71.9 76.9 69.9 63.1 70 62.7 57 51.5 57.1 50.4 45.8 41.3 45.8 月平均 52.9 9月 10月 11月 12月 月平均 43.2 9月 10月 11月 12月 月平均 34.7 蓄水过程按丰(P=20%)、中(P=50%)、枯(P=80%)三个典型年日来水流量进行计算,蓄水过程中按下游需要的供水要求下泄流量,推荐方案的蓄水节点时间详见表10。
12月21日蓄水方案节点时间表
表10
项目名称 丰水年(p=20%) 中水年(p=50%) 枯水年(p=80%) 备 注 蓄至底孔 放水高程 588m 12月25日 12月26日 12月27日 12月21日起蓄水 蓄至 死水位 624m 5月21日 5月31日 6月16日 5月1日起 蓄水 蓄至 汛限水位 640m 6月6日 6月30日 7月2日 5月1日起 蓄水 蓄至 645m 8月22日 8月23日 8月24日 8月21日起蓄水 蓄 至 正常蓄水位 658m 9月18日 9月21日 9月25日 9月11日起蓄水 (2)水库蓄水及度汛
根据武都坝址以上来水特点及水库各时期允许蓄水位,本次分析计算将蓄水期划分为12~4月、5月、6月~9月共3个时期。
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各时期调洪计算采用的起调水位为各时期丰水年年型蓄水最高水位,洪水标准采用枯水期12~4月和5月份采用100年一遇设计,汛期6~9月采用200年一遇、500年一遇设计、2000年一遇校核。
本次调洪计算采用初步设计的泄流曲线。 1)2010年12月~2011年4月渡汛计算
2010年12月21日导流隧洞开始下闸封堵,坝身三底孔已完全竣工,具备过流条件,库水位在588m以下时,左孔导流隧洞按过流11.4m3/s控制下闸,水库开始蓄水,当库水位到达588m高程时,底孔已具备过流11.4m3/s的能力,此时导流隧洞完全关闭开始进行封堵,并按来水流量下泄。
因此,当发生洪水时,该时期仅有3底孔泄流,调洪计算成果见表11。
12~4月份调洪计算成果表
表11
项 目 允许最高水位 洪峰流量 起调水位 计算最高库水位 最大下泄流量 单 位 m m3/s m m m3/s 初步设计 100年一遇 595 861 588 593.67 653.2 595 861 588 593.69 633 模型试验 备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m。
2)2011年5月渡汛计算
经蓄水方案计算,20%设计代表年5月份最高可蓄至635.2m,当发生洪水时,该时期仅有坝身3底孔泄流,调洪计算成果见表12。
5月份调洪计算成果表
表12 项 目 允许最高水位 洪峰流量 起调水位 计算最高库水位 最大下泄流量 单位 m m3/s m m m3/s 24
初步设计 100年一遇 640 1290 635.2 635.2 1290 模型试验 640 1290 635.2 635.2 1290
备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m。
3)2011年6~9月渡汛计算
根据工程进度计划要求,2011年5月底工程基本完工,工程度汛应按照水库的永久调度运行方案执行,此时大坝3底孔、2表孔均可参与泄洪。
调洪计算成果见表13、14、15、16。
6月份调洪计算成果表
表13 项目 单位 200年一遇 500年一遇 2000年一遇 防浪堤顶高程 m 661.5 661.5 661.5 洪峰流量 m3/s 9790 11400 13800 起调水位 m 624 652 624 652 624 652 计算最高库水位 m 643.4 655.5 646.7 656.96 650.8 659.43 最大下泄流量 m3/s 3761 6499 4304 6937 5220 7795 备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m,2011年6月最高可蓄水至652.0m高程。
泄流通道为大坝“3底孔+2表孔”,坝体不过流。
7~8月中旬调洪计算成果表
表14 项目 单位 500年一遇 2000年一遇 防浪堤顶高程 m 661.5 661.5 洪峰流量 m3/s 11400 13800 起调水位 m 640 640 计算最高库水位 m 652.24 655.42 最大下泄流量 m3/s 5582 6475 备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m,7~8月中旬汛限水位为640.0m。
泄流通道为大坝“3底孔+2表孔”,坝体不过流。
8月下旬~9月中旬调洪计算成果表
表15 项目 单位 500年一遇 2000年一遇 防浪堤顶高程 m 661.5 661.5 洪峰流量 m3/s 11400 13800 起调水位 m 645 645 计算最高库水位 m 654.05 656.9 最大下泄流量 m3/s 6075 6918 备注:大坝底孔进口底高程585.0m,出口挑流鼻坎最低高程587.81m,表孔堰顶高程为641.0m,工程发电死水位624.0m,8月下旬~9月中旬汛限水位为645.0m。
泄流通道为大坝“3底孔+2表孔” ,坝体不过流。
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