兩庫連通形成水庫的擋水建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)探討

　　摘要：為探討兩庫連通水庫工程擋水建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)確定的問題，深入分析了現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于提高建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用條件。結(jié)合重慶酉陽縣板溪水庫工程設(shè)計(jì)，分析了建筑物級別、洪水標(biāo)準(zhǔn)提級對大壩設(shè)計(jì)方案的影響。計(jì)算結(jié)果表明：在分別提高建筑物級別、洪水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，均不同程度地增加壩頇高程和最大壩高，兩者在一定程度上提高了大壩安全性和抗風(fēng)險(xiǎn)能力。但綜合考慮安全性和經(jīng)濟(jì)性，建議工程等別按兩庫總庫容相加確定，建筑物級別可提高，一般情況下洪水標(biāo)準(zhǔn)可不提高。

　　關(guān)鍵詞：兩庫連通形成水庫工程;擋水建筑物級別;洪水標(biāo)準(zhǔn);板溪水庫;重慶

　　在某些地區(qū)，河流水系由流域面積小、來水量少的小河溝組成。單條河流受來水量制約，水資源開發(fā)利用難度大，難以發(fā)揮水資源承載能力對城市發(fā)展的支撐作用。水利設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中研究發(fā)現(xiàn)，按照“積少成多”的理念，多條河流作為整體來水量仍然是可觀的。因此，提出了選取兩條具備建設(shè)水庫條件的河流分別建設(shè)規(guī)模較小的水庫，再由連通隧洞連通，形成一座規(guī)模較大的水庫，通過聯(lián)合調(diào)度以增強(qiáng)水庫的調(diào)節(jié)能力和供水保證能力，這種設(shè)計(jì)思路稱為“兩庫連通形成水庫工程”。在水利工程設(shè)計(jì)中，上述思路逐步得到了推廣和應(yīng)用，如重慶酉陽縣板溪水庫由小井溪主庫和宋家溪副庫兩座小(1)型水庫連通而成，連通隧洞長1.8km;重慶梁平縣左柏水庫由白灘河主庫及龍河副庫組成，連通隧洞長1.0 km。

　　1 問題提出

　　兩庫連通形成水庫工程，要實(shí)現(xiàn)兩庫聯(lián)合調(diào)度、水量互通共用，要求兩庫具有相同的正常蓄水位、可逆向過流及適當(dāng)規(guī)模的連通隧洞，以保證充分利用兩庫的興利庫容。工程運(yùn)行時(shí)，水庫調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，發(fā)揮的供水效益大于兩個(gè)單庫供水效益之和。由工程調(diào)度方式可知，主庫和副庫聯(lián)合實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)，兩者興利庫容緊密聯(lián)系、不可分割，主庫與副庫是一個(gè)有機(jī)整體。因此，可將兩個(gè)單庫庫容相加作為工程總庫容。如重慶酉陽縣板溪水庫工程兩庫總庫容1 128萬m3(主庫916萬m3，副庫212萬m3)，工程規(guī)模確定為中型。但與單庫工程規(guī)模相比，工程等別提高了一級。

　　根據(jù)SL 252-2017《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》[1]建筑物級別、洪水標(biāo)準(zhǔn)的定義如下：水工建筑物級別是按水工建筑物所在工程的等別、作用和其重要性所劃分的級別;洪水標(biāo)準(zhǔn)是為維護(hù)水工建筑物自身安全所需要防御的洪水大小(分為設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn))。針對兩庫連通形成水庫工程，按兩庫總庫容確定的工程等別確定的擋水建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)，則是從增加工程安全冗度的角度考慮的，但由此可能引起的工程量和投資量增大。而從原則上分析，水庫標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)最好是通過安全與經(jīng)濟(jì)的全面分析，合理確定[2]。因此，如何合理確定兩庫連通形成水庫工程的擋水建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)，是有必要探討的問題。

　　2 規(guī)范規(guī)定

　　為探討兩庫連通形成水庫工程擋水建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)。查閱了GB50201-2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》[3]和SL 252-2017《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》。其中，規(guī)范對提高或降低建筑物級別、洪水標(biāo)準(zhǔn)做出的相關(guān)規(guī)定，具體論述如下。

　　2.1

　　GB 50201-2014《防洪標(biāo)準(zhǔn)》

　　(1)關(guān)于建筑物級別提高或降低的條文。11.2.2條規(guī)定失事后損失巨大或影響十分嚴(yán)重的水利水電工程的2～5級主要永久性水工建筑物，經(jīng)過論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，可提高一級，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)提高;失事后造成損失不大的水利水電工程的1～4級主要永久性水工建筑物，經(jīng)過論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，可降低一級。

　　11.2.3條規(guī)定水庫大壩的2級、3級永久性水工建筑物，壩高超過規(guī)定指標(biāo)時(shí)，其級別可提高一級，但防洪標(biāo)準(zhǔn)可不提高。

　　(2)關(guān)于洪水標(biāo)準(zhǔn)提高或降低的條文。11.2.2條和11.2.3條對洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定做出了相關(guān)論述，具體內(nèi)容見上文。

　　11.2.4條規(guī)定當(dāng)永久性水工建筑物基礎(chǔ)的工程地質(zhì)條件特別復(fù)雜或采用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少的新型結(jié)構(gòu)時(shí)，對2-5級建筑物可提高一級設(shè)計(jì)，但防洪標(biāo)準(zhǔn)可不提高。

　　11.3.2條規(guī)定當(dāng)山區(qū)、丘陵區(qū)的水庫樞紐工程擋水建筑物的擋水高度低于15 m，且上下游最大水頭差小于10 m時(shí)，其防洪保準(zhǔn)宜按平原地區(qū)、濱海區(qū)的規(guī)定確定;當(dāng)平原區(qū)、濱海區(qū)的水庫樞紐工程擋水建筑物的擋水高度高于15 m，且上下游最大水頭差大于10 m時(shí)，其防洪標(biāo)準(zhǔn)宜按山區(qū)、丘陵區(qū)的規(guī)定確定。

　　11.3.3條規(guī)定土石壩一旦失事將對下游造成特別重大的災(zāi)害時(shí)，1級建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采用可能最大洪水或10 000 a一遇。

　　11.3.4條規(guī)定土石壩一旦失事將對下游造成特別重大的災(zāi)害時(shí)，2-4級建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)可提高一級。

　　11.3.5條規(guī)定混凝土壩和漿砌石壩，洪水漫頂可能造成極其嚴(yán)重的損失時(shí)，1級擋水和泄水建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過專門論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)后，可采用可能最大洪水或10 000 a-遇。

　　11.3.6條規(guī)定低水頭或失事后損失不大的水庫工程的1-4級及擋水和泄水建筑物，經(jīng)專門論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)后，其校核洪水標(biāo)準(zhǔn)可降低一級。

　　2.2 SL 252-2017《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》

　　(1)關(guān)于建筑物提高或降低的條文。4.1.3條規(guī)定失事后損失巨大或影響十分嚴(yán)重的水利水電工程的2-5級主要永久性水工建筑物，經(jīng)論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，建筑物級別可提高一級;水頭低、失事后造成損失不大的水利水電工程的1-4級主要永久性水工建筑物，經(jīng)論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，建筑物級別可降低一級。

　　(2)關(guān)于洪水標(biāo)準(zhǔn)提高或降低的條文。5.2.4條規(guī)定對土石壩，如失事后對下游將造成特別重大災(zāi)害時(shí)，1級永久性水工建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)取可能最大洪水(PMF)或重現(xiàn)期10 000a -遇;2-4級永久性水工建筑物的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，可提高一級。

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