兩庫連通形成水庫的擋水建筑物級別及洪水標準探討

　　摘要：為探討兩庫連通水庫工程擋水建筑物級別及洪水標準確定的問題，深入分析了現行規范關于提高建筑物級別及洪水標準的應用條件。結合重慶酉陽縣板溪水庫工程設計，分析了建筑物級別、洪水標準提級對大壩設計方案的影響。計算結果表明：在分別提高建筑物級別、洪水標準時，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險能力。但綜合考慮安全性和經濟性，建議工程等別按兩庫總庫容相加確定，建筑物級別可提高，一般情況下洪水標準可不提高。

　　關鍵詞：兩庫連通形成水庫工程;擋水建筑物級別;洪水標準;板溪水庫;重慶

　　在某些地區，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，水資源開發利用難度大，難以發揮水資源承載能力對城市發展的支撐作用。水利設計者在設計過程中研究發現，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水庫條件的河流分別建設規模較小的水庫，再由連通隧洞連通，形成一座規模較大的水庫，通過聯合調度以增強水庫的調節能力和供水保證能力，這種設計思路稱為“兩庫連通形成水庫工程”。在水利工程設計中，上述思路逐步得到了推廣和應用，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，要實現兩庫聯合調度、水量互通共用，要求兩庫具有相同的正常蓄水位、可逆向過流及適當規模的連通隧洞，以保證充分利用兩庫的興利庫容。工程運行時，水庫調節能力增強，發揮的供水效益大于兩個單庫供水效益之和。由工程調度方式可知，主庫和副庫聯合實現水量調節，兩者興利庫容緊密聯系、不可分割，主庫與副庫是一個有機整體。因此，可將兩個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)，工程規模確定為中型。但與單庫工程規模相比，工程等別提高了一級。

　　根據SL 252-2017《水利水電工程等級劃分及洪水標準》[1]建筑物級別、洪水標準的定義如下：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;洪水標準是為維護水工建筑物自身安全所需要防御的洪水大小(分為設計洪水標準和校核洪水標準)。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準，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，水庫標準設計最好是通過安全與經濟的全面分析，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準，是有必要探討的問題。

　　2 規范規定

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

　　2.1

　　GB 50201-2014《防洪標準》

　　(1)關于建筑物級別提高或降低的條文。11.2.2條規定失事后損失巨大或影響十分嚴重的水利水電工程的2～5級主要永久性水工建筑物，經過論證并報主管部門批準，可提高一級，設計洪水標準相應提高;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，經過論證并報主管部門批準，可降低一級。

　　11.2.3條規定水庫大壩的2級、3級永久性水工建筑物，壩高超過規定指標時，其級別可提高一級，但防洪標準可不提高。

　　(2)關于洪水標準提高或降低的條文。11.2.2條和11.2.3條對洪水標準的確定做出了相關論述，具體內容見上文。

　　11.2.4條規定當永久性水工建筑物基礎的工程地質條件特別復雜或采用實踐經驗較少的新型結構時，對2-5級建筑物可提高一級設計，但防洪標準可不提高。

　　11.3.2條規定當山區、丘陵區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，其防洪保準宜按平原地區、濱海區的規定確定;當平原區、濱海區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，其防洪標準宜按山區、丘陵區的規定確定。

　　11.3.3條規定土石壩一旦失事將對下游造成特別重大的災害時，1級建筑物的校核洪水標準應采用可能最大洪水或10 000 a一遇。

　　11.3.4條規定土石壩一旦失事將對下游造成特別重大的災害時，2-4級建筑物的校核洪水標準可提高一級。

　　11.3.5條規定混凝土壩和漿砌石壩，洪水漫頂可能造成極其嚴重的損失時，1級擋水和泄水建筑物的校核洪水標準，經過專門論證并報主管部門批準后，可采用可能最大洪水或10 000 a-遇。

　　11.3.6條規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，經專門論證并報主管部門批準后，其校核洪水標準可降低一級。

　　2.2 SL 252-2017《水利水電工程等級劃分及洪水標準》

　　(1)關于建筑物提高或降低的條文。4.1.3條規定失事后損失巨大或影響十分嚴重的水利水電工程的2-5級主要永久性水工建筑物，經論證并報主管部門批準，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，經論證并報主管部門批準，建筑物級別可降低一級。

　　(2)關于洪水標準提高或降低的條文。5.2.4條規定對土石壩，如失事后對下游將造成特別重大災害時，1級永久性水工建筑物的校核洪水標準，應取可能最大洪水(PMF)或重現期10 000a -遇;2-4級永久性水工建筑物的校核洪水標準，可提高一級。

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