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黨河水庫洪水成因分析及洪水復(fù)核

文檔作者：馬燕文檔來源：甘肅省水利管理局		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月07日
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第53卷第5期
2017年5月
甘肅水利水電技術(shù)
GANSU WATER砌隅OURCES AND HYDROPOWER TECⅡNOLOGY
V01．53，No．5
May，2017
·水文水資源·
黨河水庫洪水成因分析及洪水復(fù)核
馬燕
(甘肅省水利管理局，甘肅蘭州730000)
摘要：黨河水庫始建于1971年，一期工程1975年建成，1987—1992年黨河水庫完成二期擴(kuò)建工程。水庫設(shè)計(jì)階段采用
的洪水資料系列為1950—1982年，其中1950—1974年采用水文站實(shí)測洪水系列，而1975—1982年則采用上游黨城灣站
洪水折減得到，折減系數(shù)為0．94。文中將黨河水庫洪水資料延長至2016年，并以上游黨城灣水文站及臨近的疏勒河昌
馬堡水文站作為參證站，重新分析了黨河在出山之后的洪水特性，并對(duì)黨河水庫的入庫洪水進(jìn)行了復(fù)核。
關(guān)鍵詞：黨河水庫；出山口；洪水特性；入庫洪水復(fù)核
中圖分類號(hào)：TVl22+．3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095—0144(2017)05—005—03
1 概況
黨河水庫位于敦煌市西南34 km處的黨河出山
口處，是以灌溉、防洪、排沙為主，兼顧發(fā)電的中型水
庫，控制流域面積16 600 km20黨河水庫始建于1971
年，一期工程1975年建成，1987—1992年黨河水庫
完成二期擴(kuò)建工程。二期擴(kuò)建時(shí)采用的洪水資料系
列為1950—1982年，其中1950—1953年采用西千佛
洞站實(shí)測資料、1954—1974年采用沙棗園站實(shí)測資
料、1975—1982年采用上游黨城灣站與沙棗園站洪
峰流量相關(guān)關(guān)系進(jìn)行插補(bǔ)延長。2002年黨河水庫進(jìn)
行了除險(xiǎn)加固，洪水資料系列沒有延長，仍采用二期
擴(kuò)建工程的結(jié)果計(jì)算結(jié)果。2010—2016年黨城灣至
黨河水庫區(qū)間，連年發(fā)生暴雨，對(duì)黨河水庫入庫洪水
的系列影響較大，7 a中共有5 a入庫洪水超過了原
設(shè)計(jì)10 a一遇的標(biāo)準(zhǔn)。隨著洪水資料系列的延長，
對(duì)黨河水庫的洪水特性及成因有了新的認(rèn)識(shí)。因此，
作者認(rèn)為應(yīng)對(duì)黨河水庫的入庫洪水進(jìn)行復(fù)核。
2水文基本資料
黨河曾在月牙湖、黨城灣、沙棗園、西千佛洞等
處設(shè)有水文站。月牙湖站自1958年設(shè)站，于1976
年撤站，控制流域面積9 309 km2；黨城灣1965年設(shè)
站至今，控制流域面積14 325 km2；沙棗園1954年
設(shè)站，控制流域面積16 958 km2，1972年12月下遷
2km，控制流域面積16 970 km2，1975年1月19日
黨河水庫蓄水，該站作為入庫水位觀測站；西千佛洞
站自1944年4月設(shè)站，于1955年7月1日撤站，
1949年以前由于流量測次少，浮標(biāo)系數(shù)取值偏大，
資料未予校正，控制流域面積16 980 km2；臨近流域
疏勒河設(shè)有昌馬堡水文站，1944年4月設(shè)站至今，
控制流域面積10 961 km2。諸站觀i貝0時(shí)間不同，資料
系列長短不一。黨河流域水文站資料情況見表1所
列。
由于西千佛洞站、沙棗園站及黨河水庫站控制
流域面積相差不大，3個(gè)站的資料可合并使用。根據(jù)
黨河流域及臨近河流水文站的分布情況，選取黨河
水庫水文站作為本次設(shè)計(jì)的代表站，黨城灣水文站
及疏勒河昌馬堡水文站作為參證站。
3洪水特性及成因分析
黨河流域地處青藏高原和蒙新高原的走廊地
帶，氣候干燥，降水少，受季風(fēng)影響，時(shí)有局部暴雨發(fā)
生，大面積的暴雨較少發(fā)生。暴雨歷時(shí)短，一般不超
過1 d。暴雨出現(xiàn)時(shí)間多在6—8月。黨河的汛期有春
汛和夏汛。春汛一般出現(xiàn)在4—5月間，歷時(shí)1個(gè)多
月，由低山積雪、地下水解凍及河冰融水形成，所形
成的洪水峰低量小，造成的威脅不大；夏汛一般在
6—8月間，歷時(shí)3個(gè)月，主要是由大氣降水和高山冰
雪融水綜合形成，且以暴雨為主，洪水峰高量大，陡
漲陡落，峰現(xiàn)時(shí)間短；對(duì)工程威脅較大的洪水，多發(fā)
收稿日期：2017—03—13
作者簡介：馬燕(1980一)，女，甘肅蘭州人，助理工程師，學(xué)士，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)，E—mail：14015967@qq．com。
·5 ·
萬方數(shù)據(jù)
2017年第5期甘肅水利水電技術(shù)第53卷
生在夏汛期。
黨河水庫二期擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)，利用黨城灣、沙棗園
水文站1966—1974年9 a同步實(shí)測洪水系列，建立
了兩站同場次洪水的相關(guān)關(guān)系，該關(guān)系表明黨城灣
至黨河水庫區(qū)間洪水略有衰減，衰減系數(shù)為0．94。
本次根據(jù)1966—1974年、1991—2015年黨城灣、沙棗
園水文站34 a同步洪水資料系列分析，黨城灣站洪
水大于黨河水庫站洪水的年份有14 a，黨河水庫站
洪水大于黨城灣站洪水的年份有20 a。說明黨河水
庫斷面的洪水成因有兩種形式：一種主要來自于黨
城灣水文站以上的山區(qū)暴雨或融冰化雪水，這種洪
水在出山以后沿程逐漸衰減；另一種則主要來自于
黨城灣至黨河水庫的區(qū)間戈壁暴雨，并且區(qū)間暴雨
發(fā)生的幾率非常高，這種洪水對(duì)黨河水庫的威脅較
大，如1973年、1979年、1998年、2013年、2015年大
洪水均來自于黨城灣至黨河水庫區(qū)間，其中1979年
洪水還造成了黨河水庫副壩漫頂。
4黨河水庫入庫洪水復(fù)核
復(fù)核計(jì)算中收集到黨河水庫1950—1974年、
1991—2016年實(shí)測洪水資料系列。其中1950—1953
年采用西千佛洞站實(shí)測資料，1954—1974年采用沙
棗園站實(shí)測資料，1991—2016年采用甘肅省水文水
資源局根據(jù)黨河水庫水位反推入庫洪水資料。由于
黨河水庫1975年建成蓄水，原沙棗園水文站改為黨
河水庫出庫流量觀測站，在壩上僅有水位觀測資料，
若通過庫水位反推1975—1990年的入庫洪水結(jié)果，
難度較大。因此，借用上游黨城灣站及臨近疏勒河
昌馬堡水文站洪水資料，對(duì)黨河水庫1975—1990年
·6·
的入庫洪水進(jìn)行相關(guān)分析插補(bǔ)。
首先分別建立黨河水庫一黨城灣站、黨河水庫
一昌馬堡站同場次洪水的相關(guān)關(guān)系。發(fā)現(xiàn)黨河水庫
一黨城灣洪水的相關(guān)性較差，相關(guān)系數(shù)僅為0．47，而
黨河水庫一昌馬堡站的相關(guān)系數(shù)為0．9，相關(guān)性較
好。因此，通過黨河水庫一昌馬堡站的相關(guān)關(guān)系，對(duì)
黨河水庫1975—1990年的入庫洪水進(jìn)行插補(bǔ)。
根據(jù)黨河水庫斷面1950—2016年實(shí)測洪水系
列，結(jié)合1868—1874年、1938年歷史調(diào)查洪水，按不
連續(xù)系列進(jìn)行頻率分析計(jì)算。其中1868—1874年歷
史洪水的調(diào)查值為872 m3／s，重現(xiàn)期在適線時(shí)按實(shí)
際發(fā)生年份150 a考慮；黨河水庫1998年實(shí)測洪峰
流量622 m3／s，系該站實(shí)測系列中的最大值，與1979
年洪水606 m3／s量級(jí)相當(dāng)，這兩場洪水需提出做特
大值處理，其重現(xiàn)期分別確定為75 a、50 a；另外，
1938年洪水由于量級(jí)不大，加入實(shí)測系列進(jìn)行計(jì)
算。復(fù)核計(jì)算的黨河水庫設(shè)計(jì)洪水見表2所列，頻率
曲線如圖1所示。
復(fù)核計(jì)算后黨河水庫的入庫洪峰流量與原設(shè)計(jì)
結(jié)果相差較大，均值較原設(shè)計(jì)結(jié)果偏大了56．3％，但
由于資料系列的延長國值較原設(shè)計(jì)結(jié)果有所減
小，100 a一遇以下的常遇洪水均較原結(jié)果有所增
大。黨河水庫二期擴(kuò)建時(shí)的洪水資料系列截止于
1982年，其中1950—1974年采用實(shí)測洪水系列，而
1975—1982年洪水則采用上游黨城灣站洪水折減得
到，折減系數(shù)為0．94。受當(dāng)時(shí)資料系列限制及對(duì)黨河
流域洪水出山之后的特性認(rèn)識(shí)不足，原設(shè)計(jì)采用的
洪水系列偏小，并且大量級(jí)洪水出現(xiàn)的次數(shù)較少，如
萬方數(shù)據(jù)
第5期馬燕：黨河水庫洪水成因分析及洪水復(fù)核第53卷
1998年反推入庫洪水達(dá)到了622 m3is，系有實(shí)測資
料以來的黨河水庫出現(xiàn)的最大值，僅次于
1868—1874年的歷史調(diào)查洪水。2010—2016年黨城
灣至黨河水庫區(qū)間，連年發(fā)生區(qū)間暴雨，對(duì)洪水系列
的影響較大。因此，本次的復(fù)核結(jié)果較原設(shè)計(jì)結(jié)果更
為合理。
頻率P／％
圖1黨河水庫洪峰流量頻率曲線
5結(jié)論
(1)通過洪水資料系列的延長，對(duì)黨河水庫洪
水特性及成因有了新的認(rèn)識(shí)，并不是以往認(rèn)為的在
黨城灣至黨河水庫區(qū)間會(huì)有衰減，區(qū)間暴雨洪水發(fā)
生的量級(jí)及頻率都比較高；
(2)通過對(duì)黨河水庫入庫洪水復(fù)核，洪峰流量
均值較原設(shè)計(jì)結(jié)果增大56．3％，但國值較原設(shè)計(jì)結(jié)
果有所減小，水庫100 a一遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及1 000 a一
遇校核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的洪峰流量較原設(shè)計(jì)結(jié)果變化不大，
在10％以內(nèi)，而50 a一遇以下的常遇洪水均較原設(shè)
計(jì)結(jié)果增加的幅度較大。
參考文獻(xiàn)：
[1]能源部，水利部．水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算手冊(cè)[M】．北
京：中國水利水電出版社，1995：349—363．
[2]水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范：SL44—2006[S]．
[3]甘肅省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院．黨河水庫除險(xiǎn)加固工
程初步設(shè)計(jì)報(bào)告【R]．蘭州：甘肅省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究
院，1986．

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