国外水库洪水设计标准研究|寿光洪水水库泄洪
【摘 要】.通常用工程规模,溃坝后对下游潜在危害性及大坝类型等要素来确定设计洪水的标准。PMF作为国外很多国家的设计洪水标准,对于土石坝可能是适用的,但是对于重力坝则偏于保守。对水利工程而言,在确定洪水标准时也应该考虑工程的经济性。.
【关键词】 .设计洪水标准;PMF;国际大坝委员会
Abroad reservoir flood design standard research
Li Bu-li
(Guangxi Electric Power Industry Investigation Design and Research Institute NanNing Guangxi 530023).
【Abstract】.Usually the size of the project, the downstream hazard potential and dam type should be considered when the design floods are determined. PMF as a design flood is a suitable adoption for an embankment dam, but it is excessively conservative for a concrete dam. For the hydraulic engineering, the determining of the floods standards should be considered economical efficiency..
【Key words】.Design Floods;PMF;ICOLD .
1. 前言.
防洪标准的选取是一项复杂的工作, 是经济与社会协调的综合产物, 拟定合理的防洪标准, 是做好大坝设计工作的一项重要任务。随着我国各家水利设计企业逐步进入国际设计市场,我国国家洪水设计标准怎样与国外标准接轨,了解国外标准对于我们更好再涉及到国外工程时节约成本,降低投资有非常重要的意义。
表1 根据大坝类别的水库洪水和波浪设计标准.
分类.原始水库环境大坝设计洪水流量.一般标准.最低标准(当大坝允许特殊情况下漫顶)设计最小波浪安全超高及计算采用风速
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A.平均日流量下长期泄洪. PMF .0.5PMF或10000年一遇洪水(取大值)
.B.水库满蓄(没有泄洪).0.5PMF或10000年一遇洪水(取大值).0.3PMF或1000年一遇洪水(取大值)冬季:10年一遇最大小时风速;夏季:年平均最大小时风速;波浪超高最小0.6m
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C.水库满蓄(没有泄洪).0.3PMF或1000年一遇洪水(取大值).0.2PMF或150年一遇洪水(取大值).年平均最大小时风速;波浪超高最小0.4m
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D.平均日流量下长期泄洪. 0.2PMF或150年一遇洪水(取大值). 不做要求 .年平均最大小时风速;波浪超高最小0.3m
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注:
(1) A类:水库决堤后会危及附近城市人员生命安全;
B类:水库决堤后。i) 周边没有城市,也会危机人员生命安全;ii) 会导致比较大的损失;
C类:水库决堤后有潜在的可以忽略的危险,会导致有限的损失;
D类:特殊情况。没有生命损失,且可以预见即使水库决堤后也只能导致有限的洪水危害。
(2)对于B和C类水库,如果经济研究是可行的,当最小可能洪水通过溢洪道也会增加损失的情况下,大坝设计洪水标准应不低于最小设计标准,但可以超过一般标准。
(3)水库应符合相应大坝类别及其报告中的规定,通过一整年的运行在或低于规定水平上时其控制程序,泄流能力均应达到要求。PMF的比例是指,应先计算PMF水文过程线,然后将所有的坐标乘以0.5,0.4,0.2。
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2. 几个国家或者组织对洪水标准的分类.
2.1 日本:在日本,大坝的设计洪水设计标准由在河道法的基础上之制定的河道防护设施结构标准(内阁命令)规定。根据该标准,无论大坝属于新建还是重建,对以混凝土大坝的设计洪水流量的选取应该基于以下三个流量的最大值:(1)坝址处200年一遇洪水;(2)坝址处实测历史最大洪水;(3)在相似的水力和气象条件下,根据流域内的实测历史最大洪水推测出的坝址处最大洪水流量。
对于土石坝的设计洪水标准应该为相应规模混凝土坝的1.2倍。实际上,土石坝设计洪水的重现期通常为1000年一遇甚至更高。
2.2 英国:在英国,对于大坝安全政府没有任何的强制性标准,其安全评估被委托给政府指定的能够胜任设计和检查水库安全性的独立的法定工程师小组负责,且该工程师小组为业主所建筑的大坝的安全负责。大坝的设计洪水通常由1978年伦敦土木工程师协会的设计导则确定。根据大坝的分类,不同类型大坝的设计洪水可以选取PMF、0.5PMF、0.3PMF、0.2PMF或者对应的10000、1000、150年的重现期洪水(见表1)。
2.3 美国:大多数情况下,美国的设计洪水为PMF。因为当确定的设计洪水流量小于PMF时,负责该工程的业主,代理商或者组织就应该为大坝一旦溃决所引发的损失负责。很显然,大多数的工程师都不愿冒这种风险。美国陆军工程兵团(USACE)建议设计洪水流量应该由坝高和库容的规模来进行选择,且应考虑大部一旦失事对下游区域的危害。美国垦务局(USBR)一般情况下均选用PMF作为设计洪水USACE和BSBR的洪水设计标准见表2和表3。
2.4 国际大坝委员会(ICOLD):作为一个总的原则,ICOLD建议设计洪水应该为PMF(表4),并且对于带溢洪道的过流能力应该满足宣泄全部设计洪水而不考虑水库的调洪作用;对于不带闸门溢流坝则应根据考虑水库调蓄作用下的下泄流量进行设计。
3. 结论.
纵观以上几个国家或者组织对洪水标准的分类,我们可以看出其明显比我们国家的标准要高,对于一般中型以上的工程基本采用PMF洪水作为设计洪水。PMF作为国外很多国家的设计洪水标准,对于土石坝可能是适用的,但是对于重力坝则偏于保守。一方面,体现出其以人为本的观点,充分保证工程的安全性,避免出现工程一旦出事会人民生命安全的危害;另一方面,也说明这些发达国家经济发达,能够用更多的财力和物力来确保大坝安全。我们在确定大坝设计洪水标准时,尤其是国外工程时,应该综合各方面因素,做到经济、安全、可靠
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参考文献.
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[文章编号].1619-2737(2012)11-17-057.
[作者简介]李布雳(1979-),男,汉族,籍贯:陕西渭南人,中共党员,学历:工学硕士,职称:助理工程师,主要从事水利工程研究设计。.
