扣瑞水库安全鉴定

4.1 概述

为进行扣瑞水库防洪标准复核，2010年 月，我中心有关人员对工程进行了现场查勘，并根据复核需要，收集了有关资料，以开展防洪标准复核工作。按照有关规程、规范，对扣瑞水库进行了设计洪水复核，调洪计算和水库抗洪能力复核。

4.2 采用规范

本次防洪标准复核是遵照《防洪标准》（GB 50201）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252-2000）的规定，按照《水库大坝安全评价导则》（SL 258-2000）有关技术要求进行。

4.3 流域及泄洪工程概述

扣瑞水库工程属珠江水系，都柳江一级支流寨蒿河上游一小支流上游，地处榕江县仁里水族乡扣瑞村上约0.7km处，距仁里乡政府直线距离约5km。地理位置在东经108°27′17″，北纬26°07′32″。水库坝址以上集水面积2.4km2，主河长1.8km，河道比降18‰，流域形状系数0.74。

该工程于1975年8月1日始建至1978年2月1日竣工，建成后挡水建筑物为浆砌石拱坝，坝顶高程766.00m，坝顶长度36m，坝顶宽度1.8m，最大坝高12m，总库容16万m3，坝顶溢流，型式为宽浅

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式。放水涵管底板高程756.50m，最大放水流量0.12m3/s。

4.4 基本资料和参证站

本水库流域为特小流域，流域内无实测水文资料，故采用无实测资料地区的水文计算方法，即暴雨洪水计算法推求工程设计洪水。

该工程集水面积较小，仅2.4km2，水库所在流域没有水文站，无实测水文资料。而寨蒿河流域内有寨蒿水文（位）站、干烈雨量站和榕江气象站；寨蒿水文（位）站地处该河中上游，故选取寨蒿水文（位）站为参证站，榕江气象站为参考站，该两站资料系列较长，并经水文、气象部门审核、整编，具有一定的可靠性、一致性和代表性，故本次设计采用此资料是可行的。

4.5 工程等级及设计洪水标准复核

由于本工程无原始设计资料，故本次复核，重新根据《防洪标准GB 50207-94》以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252-2000）的规定来确定。现水库总库容16.0万m3，为小（2）型水库，工程等级为Ⅴ等，大坝等主要建筑物为Ⅴ级，防洪标准按规范中规定的5级建筑物取值，即洪水标准为20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。

4.6 设计暴雨复核

本次设计暴雨复核，根据寨蒿水文（位）站1958～2007年共50年实测最大一小时暴雨量均值47.2mm，参考榕江气象站由最大24

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小时降雨量推算最大一小时暴雨量均值为43.4mm。参照《贵州省短历时暴雨统计参数等值线图集》（2002）有关等值线图取值，确定本—

水库工程流域中心H1小时=44mm，Cv=0.42，Cs=3.5Cv。经分析计算，求得设计暴雨成果如表4.6.1。

表4.6-1 扣瑞水库设计暴雨成果表

设计频率（%） 均值 重现期N（年） Kp 1 Sp（mm） 44 5 20 1.82 80.1 3.33 30 2.00 88.0 2 50 2.15 94.6 1 100 2.39 105.2 0.5 200 2.63 115.7 0.33 300 2.77 121.9 0.2 500 2.95 129.8 4.7 设计洪水复核

扣瑞水库自1975年8月1日开工自1975年2月1日竣工运行至今已达36年之多，考虑水文系列的延长和计算方法的完善，故需对水库的洪水进行复核。

由于流域内无实测径流资料且坝址以上面积较小，故采用降雨资料来推算暴雨洪水的方法进行计算。根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》修订公式和考虑水库流域特性和河道情况，采用修订3式。流域内地貌形态为山区间山丘，少量岩溶，植被一般，因此产汇流分区定为Ⅱ3区（黔东南部分地区），暴雨衰减指数n3=0.7，Δn3为Ⅲ区。

修订公式：

Qmp=0.481r10.571·f0.223·J0.149·F0.89·[C1Sp]1.143（F<10km2） 式中：Qp—设计洪峰流量，以m3/s计

r1—汇流系数， r1=0.29～0.32，取0.31；

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f—流域形状系数，f=F/L2=0.74。 J—主河道比降，比降J=18‰； F—流域面积，以km2计，2.4km2； C1—洪峰径流系数；C1=0.87～0.90； Sp－某频率1小时暴雨，以mm计。

洪量计算，按公式Wmp0.1F(H24P)1.1 式中：F—流域面积，F=2.4km2；

—洪峰径流系数，取0.48；

—暴雨点面系数，按1。 0.510.01F经计算，其设计洪峰、洪量成果如表4.7-1。

表4.7-1 扣瑞水库设计洪水成果表

设计频率（%） 重现期N（年） 洪峰流量（m3/s) 洪量（万m3） 5 20 35.3 66.9 3.33 30 39.6 75.1 2 50 43.2 81.9 1 100 49.1 93.1 0.5 200 55.1 104 0.33 300 58.9 112 0.2 500 67.3 133 4.8 调洪计算 4.8.1 泄流设施

经现场实测，扣瑞水库为坝顶溢流，型式为实用堰，堰底高程766.00m，宽度按36m计算。

4.8.2 库容曲线

根据实测库区地形图量绘，其成果见表4.8-1。

表4.8-1 扣瑞水库水位库容曲线表

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水位（m） 面积（万m3） 库容（万m3） 754 0 0 756 0.43 0.42 758 0.87 1.33

760 1.49 2.67 762 3.03 5.13 764 5.56 9.86 766 7.34 767 8.29 16.14 20.43 扣瑞水库库容特性曲线和面积特性曲线库水位(m)768.00767.00766.00765.00764.00水位--库容曲线763.00762.00水位--面积曲线761.00760.00759.00758.00757.00756.00755.00754.00753.000012134526738910411125131415616177181920821229库容(万m3)水面面积(万m2)

4.8.3 洪水调节计算

根据本次计算的设计洪水成果，重新对扣瑞水库的设计洪水，校核洪水进行调节计算。

从水库现行的正常蓄水位766.00m起调，水库溢洪道顶高程为正常蓄水位高程，当洪水来临，水库水位超过正常蓄水位，溢洪道开始自由溢流，当洪水逐渐减少，水库水位逐渐回落至正常蓄水位，溢洪道停止溢流，标志一次洪水过程结束。

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根据本次计算的设计洪水成果，重新对扣瑞水库的设计洪水、校核洪水按照水量平衡方程式：[(Q1+Q2)/2-(q1+q2)/2]*Δt=V2-V1的原理，采用《工程水文分析计算集成应用系统》进行调洪演算，其成果如表4.8-2。

表4.8-2 扣瑞水库洪水调节成果一览表 设计频率P（%） 重现期N（年） 起调水位（m） 起调库容（万m3） 来水峰值（m3/s） 最大库容（万m3） 最高库水位（m） 最大泄量（m3/s） 堰上水头（m） 5 20 766.00 16.14 35.3 19.0 766.67 34.7 0.67 1 200 766.00 16.14 49.1 19.7 766.82 47.5 0.82 - 6 -

表4.8-3 扣瑞水库洪水P=1%调节成果表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 来水流时间t(h) 量Q(m3/s) 0 0 0.5 2.46 0.82 4.91 1.01 9.82 1.44 24.6 1.99 44.2 2.14 46.6 2.34 49.1 2.62 46.6 2.77 44.2 3.52 34.4 4.1 24.6 4.69 19.6 5.62 14.7 6.29 12.3 7.11 9.82 8.2 7.37 9.76 4.91 11.7 2.46 15.7 0 库容V 水库水堰流总泄量(万m3) 位Z(m) q1(m3/s) (m3/s) 16.1 16.3 16.5 16.7 17.6 19.1 19.4 19.6 19.7 19.6 19.1 18.6 18 17.5 17.4 17.2 17 16.8 16.6 16.2 766 766.04 766.12 766.18 766.42 766.69 766.76 766.81 766.82 766.81 766.68 766.57 766.5 766.38 766.35 766.3 766.25 766.19 766.13 766.02 0 0.51 2.63 4.81 17.4 36.2 42.4 46.6 47.5 46.4 36 27.7 22.5 14.9 13.2 10.4 7.86 5.21 2.85 0.166 0 0.51 2.63 4.81 17.4 36.2 42.4 46.6 47.5 46.4 36 27.7 22.5 14.9 13.2 10.4 7.86 5.21 2.85 0.166 - 7 -

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表4.8-4 扣瑞水库P=5%洪水调节成果表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 来水流时间t(h) 量Q(m3/s) 0 0 0.55 1.77 0.89 3.53 1.1 7.06 1.57 17.7 2.16 31.8 2.33 33.5 2.54 35.3 2.84 33.5 3.01 31.8 3.82 24.7 4.45 17.7 5.09 14.1 6.11 10.6 6.83 8.83 7.72 7.06 8.9 5.3 10.6 3.53 12.7 1.77 17 0 库容V (万m3) 16.1 16.2 16.4 16.6 17.3 18.5 18.8 19.0 19.0 18.9 18.5 17.9 17.4 17.2 17.1 17 16.8 16.6 16.5 16.2 水库水堰流位Z(m) q1(m3/s) 766 766.03 766.08 766.14 766.34 766.54 766.61 766.66 766.67 766.65 766.55 766.49 766.37 766.32 766.27 766.24 766.2 766.15 766.1 766.02 0 0.332 1.47 3.36 12.7 25.6 30.5 33.8 34.7 33.1 26 21.6 14.2 11.4 8.99 7.67 5.59 3.74 1.93 0.213 总泄量(m3/s) 0 0.332 1.47 3.36 12.7 25.6 30.5 33.8 34.7 33.1 26 21.6 14.2 11.4 8.99 7.67 5.59 3.74 1.93 0.213 - 9 -

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从以上调洪结果可见：起调水位为正常蓄水位766.00m时，设计频率P=5%的最高库水位为766.67m，设计频率P=1%时的最高库水位为766.82m。水位设计、校核洪水位高于现大坝坝顶高程（766.00m）0.67、0.82m。

4.9 水库防洪能力复核 4.9.1 坝顶高程复核

4.10 溢洪道泄洪能力复核

经本次现场实测，本水库为坝顶溢流，型式为实用堰，进口底板高程766.0m，宽度按36m计算。

按照《溢洪道设计规范》（SL253-2000），基本计算公式：

3QMbH

2式中：Q—泄流量，m3/s；

M—综合流量系数，取1.77； b—溢流堰净宽，36m； H—堰上水头，m。

经计算，溢洪道泄洪能力曲线如表4.10-1。

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表4.10-1 溢洪道泄洪能力曲线表

水位（m） 堰上水头（m） 泄流量（m3/s） 766.0 0 0 766.5 0.5 22.5 767.0 1.0 63.7 768.0 2.0 180.2 769.0 3.0 331.1 - 3 -

扣瑞水库泄洪能力曲线图堰769.0上水头（768.5m）768.0767.5767.0766.5766.0050100150200250300泄流量（m3/s）- 4 -

该水库为坝顶溢流，但现无非溢流段，必须加建非溢流坝段。

4.11 工程防洪标准复核结论

（1）本次设计暴雨计算根据寨蒿水文（位）站1958~2007年共50年实测最大1小时降雨量资料，并参照《贵州省短历时暴雨参数等值线图》（2002）确定流域暴雨参数，采用雨洪法推求水库设计洪水，满足导则要求。

（2）经本次查勘分析计算，正常蓄水位766.00m，设计洪水位766.67m，校核洪水位766.82m，总库容19.7万m3。根据《防洪标准》（GB 50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252-2000）的规定，水库为小（2）型，属Ⅴ等水利工程，大坝、溢洪设施等主要建筑物为5级，防洪标准为20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。

（3）在非常运用条件下，校核洪水位766.87m时，高于现坝顶

高程（766.00m）0.87m，再加上安全超高 m，则坝顶高程 m。

（4）根据现场调查，本水库现无非溢流段，必须加建非溢流坝段。

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扣瑞水库水文特性表

序号及名称 一、水文 （一）坝址以上流域面积 （二）利用的水文年限 （三）代表性流量 1、设计洪水洪峰流量 2、校核洪水洪峰流量 （四）洪量 1、设计洪量 2、校核洪量 二、水库 （一）水库水位 1、校核洪水位 2、设计洪水位 3、正常蓄水位 4、死水位 （二）水库库容 1、总库容 2、设计水位库容 3、正常水位库容 4、兴利库容 5、死库容 （三）下泄流量 1、设计洪水下泄流量 2、校核洪水下泄流量

单位 km2 年 m3/s m3/s 万m3 万m3 m m m m 万m3 万m3 万m3 万m3 万m3 m3/s m3/s 数量 2.4 50 35.3 49.1 66.9 93.1 766.82 766.67 766.00 756.50 19.7 19.0 16.14 15.52 0.62 34.7 47.5 备注 1958~2007 P=5% P=1% - 6 -